GNU Linux-libre 4.9.333-gnu1
[releases.git] / net / rds / ib_recv.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006 Oracle.  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/kernel.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/pci.h>
36 #include <linux/dma-mapping.h>
37 #include <rdma/rdma_cm.h>
38
39 #include "rds_single_path.h"
40 #include "rds.h"
41 #include "ib.h"
42
43 static struct kmem_cache *rds_ib_incoming_slab;
44 static struct kmem_cache *rds_ib_frag_slab;
45 static atomic_t rds_ib_allocation = ATOMIC_INIT(0);
46
47 void rds_ib_recv_init_ring(struct rds_ib_connection *ic)
48 {
49         struct rds_ib_recv_work *recv;
50         u32 i;
51
52         for (i = 0, recv = ic->i_recvs; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++, recv++) {
53                 struct ib_sge *sge;
54
55                 recv->r_ibinc = NULL;
56                 recv->r_frag = NULL;
57
58                 recv->r_wr.next = NULL;
59                 recv->r_wr.wr_id = i;
60                 recv->r_wr.sg_list = recv->r_sge;
61                 recv->r_wr.num_sge = RDS_IB_RECV_SGE;
62
63                 sge = &recv->r_sge[0];
64                 sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (i * sizeof(struct rds_header));
65                 sge->length = sizeof(struct rds_header);
66                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
67
68                 sge = &recv->r_sge[1];
69                 sge->addr = 0;
70                 sge->length = RDS_FRAG_SIZE;
71                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
72         }
73 }
74
75 /*
76  * The entire 'from' list, including the from element itself, is put on
77  * to the tail of the 'to' list.
78  */
79 static void list_splice_entire_tail(struct list_head *from,
80                                     struct list_head *to)
81 {
82         struct list_head *from_last = from->prev;
83
84         list_splice_tail(from_last, to);
85         list_add_tail(from_last, to);
86 }
87
88 static void rds_ib_cache_xfer_to_ready(struct rds_ib_refill_cache *cache)
89 {
90         struct list_head *tmp;
91
92         tmp = xchg(&cache->xfer, NULL);
93         if (tmp) {
94                 if (cache->ready)
95                         list_splice_entire_tail(tmp, cache->ready);
96                 else
97                         cache->ready = tmp;
98         }
99 }
100
101 static int rds_ib_recv_alloc_cache(struct rds_ib_refill_cache *cache)
102 {
103         struct rds_ib_cache_head *head;
104         int cpu;
105
106         cache->percpu = alloc_percpu(struct rds_ib_cache_head);
107         if (!cache->percpu)
108                return -ENOMEM;
109
110         for_each_possible_cpu(cpu) {
111                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
112                 head->first = NULL;
113                 head->count = 0;
114         }
115         cache->xfer = NULL;
116         cache->ready = NULL;
117
118         return 0;
119 }
120
121 int rds_ib_recv_alloc_caches(struct rds_ib_connection *ic)
122 {
123         int ret;
124
125         ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_incs);
126         if (!ret) {
127                 ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_frags);
128                 if (ret)
129                         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
130         }
131
132         return ret;
133 }
134
135 static void rds_ib_cache_splice_all_lists(struct rds_ib_refill_cache *cache,
136                                           struct list_head *caller_list)
137 {
138         struct rds_ib_cache_head *head;
139         int cpu;
140
141         for_each_possible_cpu(cpu) {
142                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
143                 if (head->first) {
144                         list_splice_entire_tail(head->first, caller_list);
145                         head->first = NULL;
146                 }
147         }
148
149         if (cache->ready) {
150                 list_splice_entire_tail(cache->ready, caller_list);
151                 cache->ready = NULL;
152         }
153 }
154
155 void rds_ib_recv_free_caches(struct rds_ib_connection *ic)
156 {
157         struct rds_ib_incoming *inc;
158         struct rds_ib_incoming *inc_tmp;
159         struct rds_page_frag *frag;
160         struct rds_page_frag *frag_tmp;
161         LIST_HEAD(list);
162
163         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
164         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_incs, &list);
165         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
166
167         list_for_each_entry_safe(inc, inc_tmp, &list, ii_cache_entry) {
168                 list_del(&inc->ii_cache_entry);
169                 WARN_ON(!list_empty(&inc->ii_frags));
170                 kmem_cache_free(rds_ib_incoming_slab, inc);
171         }
172
173         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
174         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_frags, &list);
175         free_percpu(ic->i_cache_frags.percpu);
176
177         list_for_each_entry_safe(frag, frag_tmp, &list, f_cache_entry) {
178                 list_del(&frag->f_cache_entry);
179                 WARN_ON(!list_empty(&frag->f_item));
180                 kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
181         }
182 }
183
184 /* fwd decl */
185 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
186                                   struct rds_ib_refill_cache *cache);
187 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache);
188
189
190 /* Recycle frag and attached recv buffer f_sg */
191 static void rds_ib_frag_free(struct rds_ib_connection *ic,
192                              struct rds_page_frag *frag)
193 {
194         rdsdebug("frag %p page %p\n", frag, sg_page(&frag->f_sg));
195
196         rds_ib_recv_cache_put(&frag->f_cache_entry, &ic->i_cache_frags);
197 }
198
199 /* Recycle inc after freeing attached frags */
200 void rds_ib_inc_free(struct rds_incoming *inc)
201 {
202         struct rds_ib_incoming *ibinc;
203         struct rds_page_frag *frag;
204         struct rds_page_frag *pos;
205         struct rds_ib_connection *ic = inc->i_conn->c_transport_data;
206
207         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
208
209         /* Free attached frags */
210         list_for_each_entry_safe(frag, pos, &ibinc->ii_frags, f_item) {
211                 list_del_init(&frag->f_item);
212                 rds_ib_frag_free(ic, frag);
213         }
214         BUG_ON(!list_empty(&ibinc->ii_frags));
215
216         rdsdebug("freeing ibinc %p inc %p\n", ibinc, inc);
217         rds_ib_recv_cache_put(&ibinc->ii_cache_entry, &ic->i_cache_incs);
218 }
219
220 static void rds_ib_recv_clear_one(struct rds_ib_connection *ic,
221                                   struct rds_ib_recv_work *recv)
222 {
223         if (recv->r_ibinc) {
224                 rds_inc_put(&recv->r_ibinc->ii_inc);
225                 recv->r_ibinc = NULL;
226         }
227         if (recv->r_frag) {
228                 ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
229                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
230                 recv->r_frag = NULL;
231         }
232 }
233
234 void rds_ib_recv_clear_ring(struct rds_ib_connection *ic)
235 {
236         u32 i;
237
238         for (i = 0; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++)
239                 rds_ib_recv_clear_one(ic, &ic->i_recvs[i]);
240 }
241
242 static struct rds_ib_incoming *rds_ib_refill_one_inc(struct rds_ib_connection *ic,
243                                                      gfp_t slab_mask)
244 {
245         struct rds_ib_incoming *ibinc;
246         struct list_head *cache_item;
247         int avail_allocs;
248
249         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_incs);
250         if (cache_item) {
251                 ibinc = container_of(cache_item, struct rds_ib_incoming, ii_cache_entry);
252         } else {
253                 avail_allocs = atomic_add_unless(&rds_ib_allocation,
254                                                  1, rds_ib_sysctl_max_recv_allocation);
255                 if (!avail_allocs) {
256                         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_alloc_limit);
257                         return NULL;
258                 }
259                 ibinc = kmem_cache_alloc(rds_ib_incoming_slab, slab_mask);
260                 if (!ibinc) {
261                         atomic_dec(&rds_ib_allocation);
262                         return NULL;
263                 }
264         }
265         INIT_LIST_HEAD(&ibinc->ii_frags);
266         rds_inc_init(&ibinc->ii_inc, ic->conn, ic->conn->c_faddr);
267
268         return ibinc;
269 }
270
271 static struct rds_page_frag *rds_ib_refill_one_frag(struct rds_ib_connection *ic,
272                                                     gfp_t slab_mask, gfp_t page_mask)
273 {
274         struct rds_page_frag *frag;
275         struct list_head *cache_item;
276         int ret;
277
278         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_frags);
279         if (cache_item) {
280                 frag = container_of(cache_item, struct rds_page_frag, f_cache_entry);
281         } else {
282                 frag = kmem_cache_alloc(rds_ib_frag_slab, slab_mask);
283                 if (!frag)
284                         return NULL;
285
286                 sg_init_table(&frag->f_sg, 1);
287                 ret = rds_page_remainder_alloc(&frag->f_sg,
288                                                RDS_FRAG_SIZE, page_mask);
289                 if (ret) {
290                         kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
291                         return NULL;
292                 }
293         }
294
295         INIT_LIST_HEAD(&frag->f_item);
296
297         return frag;
298 }
299
300 static int rds_ib_recv_refill_one(struct rds_connection *conn,
301                                   struct rds_ib_recv_work *recv, gfp_t gfp)
302 {
303         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
304         struct ib_sge *sge;
305         int ret = -ENOMEM;
306         gfp_t slab_mask = GFP_NOWAIT;
307         gfp_t page_mask = GFP_NOWAIT;
308
309         if (gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) {
310                 slab_mask = GFP_KERNEL;
311                 page_mask = GFP_HIGHUSER;
312         }
313
314         if (!ic->i_cache_incs.ready)
315                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
316         if (!ic->i_cache_frags.ready)
317                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
318
319         /*
320          * ibinc was taken from recv if recv contained the start of a message.
321          * recvs that were continuations will still have this allocated.
322          */
323         if (!recv->r_ibinc) {
324                 recv->r_ibinc = rds_ib_refill_one_inc(ic, slab_mask);
325                 if (!recv->r_ibinc)
326                         goto out;
327         }
328
329         WARN_ON(recv->r_frag); /* leak! */
330         recv->r_frag = rds_ib_refill_one_frag(ic, slab_mask, page_mask);
331         if (!recv->r_frag)
332                 goto out;
333
334         ret = ib_dma_map_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg,
335                             1, DMA_FROM_DEVICE);
336         WARN_ON(ret != 1);
337
338         sge = &recv->r_sge[0];
339         sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (recv - ic->i_recvs) * sizeof(struct rds_header);
340         sge->length = sizeof(struct rds_header);
341
342         sge = &recv->r_sge[1];
343         sge->addr = ib_sg_dma_address(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
344         sge->length = ib_sg_dma_len(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
345
346         ret = 0;
347 out:
348         return ret;
349 }
350
351 static int acquire_refill(struct rds_connection *conn)
352 {
353         return test_and_set_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags) == 0;
354 }
355
356 static void release_refill(struct rds_connection *conn)
357 {
358         clear_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags);
359         smp_mb__after_atomic();
360
361         /* We don't use wait_on_bit()/wake_up_bit() because our waking is in a
362          * hot path and finding waiters is very rare.  We don't want to walk
363          * the system-wide hashed waitqueue buckets in the fast path only to
364          * almost never find waiters.
365          */
366         if (waitqueue_active(&conn->c_waitq))
367                 wake_up_all(&conn->c_waitq);
368 }
369
370 /*
371  * This tries to allocate and post unused work requests after making sure that
372  * they have all the allocations they need to queue received fragments into
373  * sockets.
374  *
375  * -1 is returned if posting fails due to temporary resource exhaustion.
376  */
377 void rds_ib_recv_refill(struct rds_connection *conn, int prefill, gfp_t gfp)
378 {
379         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
380         struct rds_ib_recv_work *recv;
381         struct ib_recv_wr *failed_wr;
382         unsigned int posted = 0;
383         int ret = 0;
384         bool can_wait = !!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM);
385         u32 pos;
386
387         /* the goal here is to just make sure that someone, somewhere
388          * is posting buffers.  If we can't get the refill lock,
389          * let them do their thing
390          */
391         if (!acquire_refill(conn))
392                 return;
393
394         while ((prefill || rds_conn_up(conn)) &&
395                rds_ib_ring_alloc(&ic->i_recv_ring, 1, &pos)) {
396                 if (pos >= ic->i_recv_ring.w_nr) {
397                         printk(KERN_NOTICE "Argh - ring alloc returned pos=%u\n",
398                                         pos);
399                         break;
400                 }
401
402                 recv = &ic->i_recvs[pos];
403                 ret = rds_ib_recv_refill_one(conn, recv, gfp);
404                 if (ret) {
405                         break;
406                 }
407
408                 /* XXX when can this fail? */
409                 ret = ib_post_recv(ic->i_cm_id->qp, &recv->r_wr, &failed_wr);
410                 rdsdebug("recv %p ibinc %p page %p addr %lu ret %d\n", recv,
411                          recv->r_ibinc, sg_page(&recv->r_frag->f_sg),
412                          (long) ib_sg_dma_address(
413                                 ic->i_cm_id->device,
414                                 &recv->r_frag->f_sg),
415                         ret);
416                 if (ret) {
417                         rds_ib_conn_error(conn, "recv post on "
418                                "%pI4 returned %d, disconnecting and "
419                                "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
420                                ret);
421                         break;
422                 }
423
424                 posted++;
425         }
426
427         /* We're doing flow control - update the window. */
428         if (ic->i_flowctl && posted)
429                 rds_ib_advertise_credits(conn, posted);
430
431         if (ret)
432                 rds_ib_ring_unalloc(&ic->i_recv_ring, 1);
433
434         release_refill(conn);
435
436         /* if we're called from the softirq handler, we'll be GFP_NOWAIT.
437          * in this case the ring being low is going to lead to more interrupts
438          * and we can safely let the softirq code take care of it unless the
439          * ring is completely empty.
440          *
441          * if we're called from krdsd, we'll be GFP_KERNEL.  In this case
442          * we might have raced with the softirq code while we had the refill
443          * lock held.  Use rds_ib_ring_low() instead of ring_empty to decide
444          * if we should requeue.
445          */
446         if (rds_conn_up(conn) &&
447             ((can_wait && rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring)) ||
448             rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))) {
449                 queue_delayed_work(rds_wq, &conn->c_recv_w, 1);
450         }
451 }
452
453 /*
454  * We want to recycle several types of recv allocations, like incs and frags.
455  * To use this, the *_free() function passes in the ptr to a list_head within
456  * the recyclee, as well as the cache to put it on.
457  *
458  * First, we put the memory on a percpu list. When this reaches a certain size,
459  * We move it to an intermediate non-percpu list in a lockless manner, with some
460  * xchg/compxchg wizardry.
461  *
462  * N.B. Instead of a list_head as the anchor, we use a single pointer, which can
463  * be NULL and xchg'd. The list is actually empty when the pointer is NULL, and
464  * list_empty() will return true with one element is actually present.
465  */
466 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
467                                  struct rds_ib_refill_cache *cache)
468 {
469         unsigned long flags;
470         struct list_head *old, *chpfirst;
471
472         local_irq_save(flags);
473
474         chpfirst = __this_cpu_read(cache->percpu->first);
475         if (!chpfirst)
476                 INIT_LIST_HEAD(new_item);
477         else /* put on front */
478                 list_add_tail(new_item, chpfirst);
479
480         __this_cpu_write(cache->percpu->first, new_item);
481         __this_cpu_inc(cache->percpu->count);
482
483         if (__this_cpu_read(cache->percpu->count) < RDS_IB_RECYCLE_BATCH_COUNT)
484                 goto end;
485
486         /*
487          * Return our per-cpu first list to the cache's xfer by atomically
488          * grabbing the current xfer list, appending it to our per-cpu list,
489          * and then atomically returning that entire list back to the
490          * cache's xfer list as long as it's still empty.
491          */
492         do {
493                 old = xchg(&cache->xfer, NULL);
494                 if (old)
495                         list_splice_entire_tail(old, chpfirst);
496                 old = cmpxchg(&cache->xfer, NULL, chpfirst);
497         } while (old);
498
499
500         __this_cpu_write(cache->percpu->first, NULL);
501         __this_cpu_write(cache->percpu->count, 0);
502 end:
503         local_irq_restore(flags);
504 }
505
506 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache)
507 {
508         struct list_head *head = cache->ready;
509
510         if (head) {
511                 if (!list_empty(head)) {
512                         cache->ready = head->next;
513                         list_del_init(head);
514                 } else
515                         cache->ready = NULL;
516         }
517
518         return head;
519 }
520
521 int rds_ib_inc_copy_to_user(struct rds_incoming *inc, struct iov_iter *to)
522 {
523         struct rds_ib_incoming *ibinc;
524         struct rds_page_frag *frag;
525         unsigned long to_copy;
526         unsigned long frag_off = 0;
527         int copied = 0;
528         int ret;
529         u32 len;
530
531         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
532         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
533         len = be32_to_cpu(inc->i_hdr.h_len);
534
535         while (iov_iter_count(to) && copied < len) {
536                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
537                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
538                                           struct rds_page_frag, f_item);
539                         frag_off = 0;
540                 }
541                 to_copy = min_t(unsigned long, iov_iter_count(to),
542                                 RDS_FRAG_SIZE - frag_off);
543                 to_copy = min_t(unsigned long, to_copy, len - copied);
544
545                 /* XXX needs + offset for multiple recvs per page */
546                 rds_stats_add(s_copy_to_user, to_copy);
547                 ret = copy_page_to_iter(sg_page(&frag->f_sg),
548                                         frag->f_sg.offset + frag_off,
549                                         to_copy,
550                                         to);
551                 if (ret != to_copy)
552                         return -EFAULT;
553
554                 frag_off += to_copy;
555                 copied += to_copy;
556         }
557
558         return copied;
559 }
560
561 /* ic starts out kzalloc()ed */
562 void rds_ib_recv_init_ack(struct rds_ib_connection *ic)
563 {
564         struct ib_send_wr *wr = &ic->i_ack_wr;
565         struct ib_sge *sge = &ic->i_ack_sge;
566
567         sge->addr = ic->i_ack_dma;
568         sge->length = sizeof(struct rds_header);
569         sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
570
571         wr->sg_list = sge;
572         wr->num_sge = 1;
573         wr->opcode = IB_WR_SEND;
574         wr->wr_id = RDS_IB_ACK_WR_ID;
575         wr->send_flags = IB_SEND_SIGNALED | IB_SEND_SOLICITED;
576 }
577
578 /*
579  * You'd think that with reliable IB connections you wouldn't need to ack
580  * messages that have been received.  The problem is that IB hardware generates
581  * an ack message before it has DMAed the message into memory.  This creates a
582  * potential message loss if the HCA is disabled for any reason between when it
583  * sends the ack and before the message is DMAed and processed.  This is only a
584  * potential issue if another HCA is available for fail-over.
585  *
586  * When the remote host receives our ack they'll free the sent message from
587  * their send queue.  To decrease the latency of this we always send an ack
588  * immediately after we've received messages.
589  *
590  * For simplicity, we only have one ack in flight at a time.  This puts
591  * pressure on senders to have deep enough send queues to absorb the latency of
592  * a single ack frame being in flight.  This might not be good enough.
593  *
594  * This is implemented by have a long-lived send_wr and sge which point to a
595  * statically allocated ack frame.  This ack wr does not fall under the ring
596  * accounting that the tx and rx wrs do.  The QP attribute specifically makes
597  * room for it beyond the ring size.  Send completion notices its special
598  * wr_id and avoids working with the ring in that case.
599  */
600 #ifndef KERNEL_HAS_ATOMIC64
601 void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq, int ack_required)
602 {
603         unsigned long flags;
604
605         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
606         ic->i_ack_next = seq;
607         if (ack_required)
608                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
609         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
610 }
611
612 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
613 {
614         unsigned long flags;
615         u64 seq;
616
617         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
618
619         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
620         seq = ic->i_ack_next;
621         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
622
623         return seq;
624 }
625 #else
626 void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq, int ack_required)
627 {
628         atomic64_set(&ic->i_ack_next, seq);
629         if (ack_required) {
630                 smp_mb__before_atomic();
631                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
632         }
633 }
634
635 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
636 {
637         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
638         smp_mb__after_atomic();
639
640         return atomic64_read(&ic->i_ack_next);
641 }
642 #endif
643
644
645 static void rds_ib_send_ack(struct rds_ib_connection *ic, unsigned int adv_credits)
646 {
647         struct rds_header *hdr = ic->i_ack;
648         struct ib_send_wr *failed_wr;
649         u64 seq;
650         int ret;
651
652         seq = rds_ib_get_ack(ic);
653
654         rdsdebug("send_ack: ic %p ack %llu\n", ic, (unsigned long long) seq);
655         rds_message_populate_header(hdr, 0, 0, 0);
656         hdr->h_ack = cpu_to_be64(seq);
657         hdr->h_credit = adv_credits;
658         rds_message_make_checksum(hdr);
659         ic->i_ack_queued = jiffies;
660
661         ret = ib_post_send(ic->i_cm_id->qp, &ic->i_ack_wr, &failed_wr);
662         if (unlikely(ret)) {
663                 /* Failed to send. Release the WR, and
664                  * force another ACK.
665                  */
666                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
667                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
668
669                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_failure);
670
671                 rds_ib_conn_error(ic->conn, "sending ack failed\n");
672         } else
673                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_sent);
674 }
675
676 /*
677  * There are 3 ways of getting acknowledgements to the peer:
678  *  1.  We call rds_ib_attempt_ack from the recv completion handler
679  *      to send an ACK-only frame.
680  *      However, there can be only one such frame in the send queue
681  *      at any time, so we may have to postpone it.
682  *  2.  When another (data) packet is transmitted while there's
683  *      an ACK in the queue, we piggyback the ACK sequence number
684  *      on the data packet.
685  *  3.  If the ACK WR is done sending, we get called from the
686  *      send queue completion handler, and check whether there's
687  *      another ACK pending (postponed because the WR was on the
688  *      queue). If so, we transmit it.
689  *
690  * We maintain 2 variables:
691  *  -   i_ack_flags, which keeps track of whether the ACK WR
692  *      is currently in the send queue or not (IB_ACK_IN_FLIGHT)
693  *  -   i_ack_next, which is the last sequence number we received
694  *
695  * Potentially, send queue and receive queue handlers can run concurrently.
696  * It would be nice to not have to use a spinlock to synchronize things,
697  * but the one problem that rules this out is that 64bit updates are
698  * not atomic on all platforms. Things would be a lot simpler if
699  * we had atomic64 or maybe cmpxchg64 everywhere.
700  *
701  * Reconnecting complicates this picture just slightly. When we
702  * reconnect, we may be seeing duplicate packets. The peer
703  * is retransmitting them, because it hasn't seen an ACK for
704  * them. It is important that we ACK these.
705  *
706  * ACK mitigation adds a header flag "ACK_REQUIRED"; any packet with
707  * this flag set *MUST* be acknowledged immediately.
708  */
709
710 /*
711  * When we get here, we're called from the recv queue handler.
712  * Check whether we ought to transmit an ACK.
713  */
714 void rds_ib_attempt_ack(struct rds_ib_connection *ic)
715 {
716         unsigned int adv_credits;
717
718         if (!test_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
719                 return;
720
721         if (test_and_set_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags)) {
722                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_delayed);
723                 return;
724         }
725
726         /* Can we get a send credit? */
727         if (!rds_ib_send_grab_credits(ic, 1, &adv_credits, 0, RDS_MAX_ADV_CREDIT)) {
728                 rds_ib_stats_inc(s_ib_tx_throttle);
729                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
730                 return;
731         }
732
733         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
734         rds_ib_send_ack(ic, adv_credits);
735 }
736
737 /*
738  * We get here from the send completion handler, when the
739  * adapter tells us the ACK frame was sent.
740  */
741 void rds_ib_ack_send_complete(struct rds_ib_connection *ic)
742 {
743         clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
744         rds_ib_attempt_ack(ic);
745 }
746
747 /*
748  * This is called by the regular xmit code when it wants to piggyback
749  * an ACK on an outgoing frame.
750  */
751 u64 rds_ib_piggyb_ack(struct rds_ib_connection *ic)
752 {
753         if (test_and_clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
754                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_piggybacked);
755         return rds_ib_get_ack(ic);
756 }
757
758 /*
759  * It's kind of lame that we're copying from the posted receive pages into
760  * long-lived bitmaps.  We could have posted the bitmaps and rdma written into
761  * them.  But receiving new congestion bitmaps should be a *rare* event, so
762  * hopefully we won't need to invest that complexity in making it more
763  * efficient.  By copying we can share a simpler core with TCP which has to
764  * copy.
765  */
766 static void rds_ib_cong_recv(struct rds_connection *conn,
767                               struct rds_ib_incoming *ibinc)
768 {
769         struct rds_cong_map *map;
770         unsigned int map_off;
771         unsigned int map_page;
772         struct rds_page_frag *frag;
773         unsigned long frag_off;
774         unsigned long to_copy;
775         unsigned long copied;
776         uint64_t uncongested = 0;
777         void *addr;
778
779         /* catch completely corrupt packets */
780         if (be32_to_cpu(ibinc->ii_inc.i_hdr.h_len) != RDS_CONG_MAP_BYTES)
781                 return;
782
783         map = conn->c_fcong;
784         map_page = 0;
785         map_off = 0;
786
787         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
788         frag_off = 0;
789
790         copied = 0;
791
792         while (copied < RDS_CONG_MAP_BYTES) {
793                 uint64_t *src, *dst;
794                 unsigned int k;
795
796                 to_copy = min(RDS_FRAG_SIZE - frag_off, PAGE_SIZE - map_off);
797                 BUG_ON(to_copy & 7); /* Must be 64bit aligned. */
798
799                 addr = kmap_atomic(sg_page(&frag->f_sg));
800
801                 src = addr + frag->f_sg.offset + frag_off;
802                 dst = (void *)map->m_page_addrs[map_page] + map_off;
803                 for (k = 0; k < to_copy; k += 8) {
804                         /* Record ports that became uncongested, ie
805                          * bits that changed from 0 to 1. */
806                         uncongested |= ~(*src) & *dst;
807                         *dst++ = *src++;
808                 }
809                 kunmap_atomic(addr);
810
811                 copied += to_copy;
812
813                 map_off += to_copy;
814                 if (map_off == PAGE_SIZE) {
815                         map_off = 0;
816                         map_page++;
817                 }
818
819                 frag_off += to_copy;
820                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
821                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
822                                           struct rds_page_frag, f_item);
823                         frag_off = 0;
824                 }
825         }
826
827         /* the congestion map is in little endian order */
828         uncongested = le64_to_cpu(uncongested);
829
830         rds_cong_map_updated(map, uncongested);
831 }
832
833 static void rds_ib_process_recv(struct rds_connection *conn,
834                                 struct rds_ib_recv_work *recv, u32 data_len,
835                                 struct rds_ib_ack_state *state)
836 {
837         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
838         struct rds_ib_incoming *ibinc = ic->i_ibinc;
839         struct rds_header *ihdr, *hdr;
840
841         /* XXX shut down the connection if port 0,0 are seen? */
842
843         rdsdebug("ic %p ibinc %p recv %p byte len %u\n", ic, ibinc, recv,
844                  data_len);
845
846         if (data_len < sizeof(struct rds_header)) {
847                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
848                        "from %pI4 didn't include a "
849                        "header, disconnecting and "
850                        "reconnecting\n",
851                        &conn->c_faddr);
852                 return;
853         }
854         data_len -= sizeof(struct rds_header);
855
856         ihdr = &ic->i_recv_hdrs[recv - ic->i_recvs];
857
858         /* Validate the checksum. */
859         if (!rds_message_verify_checksum(ihdr)) {
860                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
861                        "from %pI4 has corrupted header - "
862                        "forcing a reconnect\n",
863                        &conn->c_faddr);
864                 rds_stats_inc(s_recv_drop_bad_checksum);
865                 return;
866         }
867
868         /* Process the ACK sequence which comes with every packet */
869         state->ack_recv = be64_to_cpu(ihdr->h_ack);
870         state->ack_recv_valid = 1;
871
872         /* Process the credits update if there was one */
873         if (ihdr->h_credit)
874                 rds_ib_send_add_credits(conn, ihdr->h_credit);
875
876         if (ihdr->h_sport == 0 && ihdr->h_dport == 0 && data_len == 0) {
877                 /* This is an ACK-only packet. The fact that it gets
878                  * special treatment here is that historically, ACKs
879                  * were rather special beasts.
880                  */
881                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_received);
882
883                 /*
884                  * Usually the frags make their way on to incs and are then freed as
885                  * the inc is freed.  We don't go that route, so we have to drop the
886                  * page ref ourselves.  We can't just leave the page on the recv
887                  * because that confuses the dma mapping of pages and each recv's use
888                  * of a partial page.
889                  *
890                  * FIXME: Fold this into the code path below.
891                  */
892                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
893                 recv->r_frag = NULL;
894                 return;
895         }
896
897         /*
898          * If we don't already have an inc on the connection then this
899          * fragment has a header and starts a message.. copy its header
900          * into the inc and save the inc so we can hang upcoming fragments
901          * off its list.
902          */
903         if (!ibinc) {
904                 ibinc = recv->r_ibinc;
905                 recv->r_ibinc = NULL;
906                 ic->i_ibinc = ibinc;
907
908                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
909                 memcpy(hdr, ihdr, sizeof(*hdr));
910                 ic->i_recv_data_rem = be32_to_cpu(hdr->h_len);
911
912                 rdsdebug("ic %p ibinc %p rem %u flag 0x%x\n", ic, ibinc,
913                          ic->i_recv_data_rem, hdr->h_flags);
914         } else {
915                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
916                 /* We can't just use memcmp here; fragments of a
917                  * single message may carry different ACKs */
918                 if (hdr->h_sequence != ihdr->h_sequence ||
919                     hdr->h_len != ihdr->h_len ||
920                     hdr->h_sport != ihdr->h_sport ||
921                     hdr->h_dport != ihdr->h_dport) {
922                         rds_ib_conn_error(conn,
923                                 "fragment header mismatch; forcing reconnect\n");
924                         return;
925                 }
926         }
927
928         list_add_tail(&recv->r_frag->f_item, &ibinc->ii_frags);
929         recv->r_frag = NULL;
930
931         if (ic->i_recv_data_rem > RDS_FRAG_SIZE)
932                 ic->i_recv_data_rem -= RDS_FRAG_SIZE;
933         else {
934                 ic->i_recv_data_rem = 0;
935                 ic->i_ibinc = NULL;
936
937                 if (ibinc->ii_inc.i_hdr.h_flags == RDS_FLAG_CONG_BITMAP)
938                         rds_ib_cong_recv(conn, ibinc);
939                 else {
940                         rds_recv_incoming(conn, conn->c_faddr, conn->c_laddr,
941                                           &ibinc->ii_inc, GFP_ATOMIC);
942                         state->ack_next = be64_to_cpu(hdr->h_sequence);
943                         state->ack_next_valid = 1;
944                 }
945
946                 /* Evaluate the ACK_REQUIRED flag *after* we received
947                  * the complete frame, and after bumping the next_rx
948                  * sequence. */
949                 if (hdr->h_flags & RDS_FLAG_ACK_REQUIRED) {
950                         rds_stats_inc(s_recv_ack_required);
951                         state->ack_required = 1;
952                 }
953
954                 rds_inc_put(&ibinc->ii_inc);
955         }
956 }
957
958 void rds_ib_recv_cqe_handler(struct rds_ib_connection *ic,
959                              struct ib_wc *wc,
960                              struct rds_ib_ack_state *state)
961 {
962         struct rds_connection *conn = ic->conn;
963         struct rds_ib_recv_work *recv;
964
965         rdsdebug("wc wr_id 0x%llx status %u (%s) byte_len %u imm_data %u\n",
966                  (unsigned long long)wc->wr_id, wc->status,
967                  ib_wc_status_msg(wc->status), wc->byte_len,
968                  be32_to_cpu(wc->ex.imm_data));
969
970         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_event);
971         recv = &ic->i_recvs[rds_ib_ring_oldest(&ic->i_recv_ring)];
972         ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1,
973                         DMA_FROM_DEVICE);
974
975         /* Also process recvs in connecting state because it is possible
976          * to get a recv completion _before_ the rdmacm ESTABLISHED
977          * event is processed.
978          */
979         if (wc->status == IB_WC_SUCCESS) {
980                 rds_ib_process_recv(conn, recv, wc->byte_len, state);
981         } else {
982                 /* We expect errors as the qp is drained during shutdown */
983                 if (rds_conn_up(conn) || rds_conn_connecting(conn))
984                         rds_ib_conn_error(conn, "recv completion on %pI4 had status %u (%s), disconnecting and reconnecting\n",
985                                           &conn->c_faddr,
986                                           wc->status,
987                                           ib_wc_status_msg(wc->status));
988         }
989
990         /* rds_ib_process_recv() doesn't always consume the frag, and
991          * we might not have called it at all if the wc didn't indicate
992          * success. We already unmapped the frag's pages, though, and
993          * the following rds_ib_ring_free() call tells the refill path
994          * that it will not find an allocated frag here. Make sure we
995          * keep that promise by freeing a frag that's still on the ring.
996          */
997         if (recv->r_frag) {
998                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
999                 recv->r_frag = NULL;
1000         }
1001         rds_ib_ring_free(&ic->i_recv_ring, 1);
1002
1003         /* If we ever end up with a really empty receive ring, we're
1004          * in deep trouble, as the sender will definitely see RNR
1005          * timeouts. */
1006         if (rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))
1007                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_ring_empty);
1008
1009         if (rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring))
1010                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_NOWAIT);
1011 }
1012
1013 int rds_ib_recv_path(struct rds_conn_path *cp)
1014 {
1015         struct rds_connection *conn = cp->cp_conn;
1016         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
1017         int ret = 0;
1018
1019         rdsdebug("conn %p\n", conn);
1020         if (rds_conn_up(conn)) {
1021                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1022                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_KERNEL);
1023         }
1024
1025         return ret;
1026 }
1027
1028 int rds_ib_recv_init(void)
1029 {
1030         struct sysinfo si;
1031         int ret = -ENOMEM;
1032
1033         /* Default to 30% of all available RAM for recv memory */
1034         si_meminfo(&si);
1035         rds_ib_sysctl_max_recv_allocation = si.totalram / 3 * PAGE_SIZE / RDS_FRAG_SIZE;
1036
1037         rds_ib_incoming_slab = kmem_cache_create("rds_ib_incoming",
1038                                         sizeof(struct rds_ib_incoming),
1039                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1040         if (!rds_ib_incoming_slab)
1041                 goto out;
1042
1043         rds_ib_frag_slab = kmem_cache_create("rds_ib_frag",
1044                                         sizeof(struct rds_page_frag),
1045                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1046         if (!rds_ib_frag_slab) {
1047                 kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1048                 rds_ib_incoming_slab = NULL;
1049         } else
1050                 ret = 0;
1051 out:
1052         return ret;
1053 }
1054
1055 void rds_ib_recv_exit(void)
1056 {
1057         kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1058         kmem_cache_destroy(rds_ib_frag_slab);
1059 }