drivers/infiniband/sw/siw/siw_main.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR BSD-3-Clause
   2
   3 /* Authors: Bernard Metzler <[email protected]> */
   4 /* Copyright (c) 2008-2019, IBM Corporation */
   5
   6 #include <linux/init.h>
   7 #include <linux/errno.h>
   8 #include <linux/netdevice.h>
   9 #include <linux/inetdevice.h>
  10 #include <net/net_namespace.h>
  11 #include <linux/rtnetlink.h>
  12 #include <linux/if_arp.h>
  13 #include <linux/list.h>
  14 #include <linux/kernel.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/dma-mapping.h>
  18
  19 #include <net/addrconf.h>
  20 #include <rdma/ib_verbs.h>
  21 #include <rdma/ib_user_verbs.h>
  22 #include <rdma/rdma_netlink.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24
  25 #include "siw.h"
  26 #include "siw_verbs.h"
  27
  28 MODULE_AUTHOR("Bernard Metzler");
  29 MODULE_DESCRIPTION("Software iWARP Driver");
  30 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
  31
  32 /* transmit from user buffer, if possible */
  33 const bool zcopy_tx = true;
  34
  35 /* Restrict usage of GSO, if hardware peer iwarp is unable to process
  36  * large packets. try_gso = true lets siw try to use local GSO,
  37  * if peer agrees.  Not using GSO severly limits siw maximum tx bandwidth.
  38  */
  39 const bool try_gso;
  40
  41 /* Attach siw also with loopback devices */
  42 const bool loopback_enabled = true;
  43
  44 /* We try to negotiate CRC on, if true */
  45 const bool mpa_crc_required;
  46
  47 /* MPA CRC on/off enforced */
  48 const bool mpa_crc_strict;
  49
  50 /* Control TCP_NODELAY socket option */
  51 const bool siw_tcp_nagle;
  52
  53 /* Select MPA version to be used during connection setup */
  54 u_char mpa_version = MPA_REVISION_2;
  55
  56 /* Selects MPA P2P mode (additional handshake during connection
  57  * setup, if true.
  58  */
  59 const bool peer_to_peer;
  60
  61 struct task_struct *siw_tx_thread[NR_CPUS];
  62 struct crypto_shash *siw_crypto_shash;
  63
  64 static int siw_device_register(struct siw_device *sdev, const char *name)
  65 {
  66         struct ib_device *base_dev = &sdev->base_dev;
  67         static int dev_id = 1;
  68         int rv;
  69
  70         sdev->vendor_part_id = dev_id++;
  71
  72         rv = ib_register_device(base_dev, name, NULL);
  73         if (rv) {
  74                 pr_warn("siw: device registration error %d\n", rv);
  75                 return rv;
  76         }
  77
  78         siw_dbg(base_dev, "HWaddr=%pM\n", sdev->raw_gid);
  79         return 0;
  80 }
  81
  82 static void siw_device_cleanup(struct ib_device *base_dev)
  83 {
  84         struct siw_device *sdev = to_siw_dev(base_dev);
  85
  86         xa_destroy(&sdev->qp_xa);
  87         xa_destroy(&sdev->mem_xa);
  88 }
  89
  90 static int siw_dev_qualified(struct net_device *netdev)
  91 {
  92         /*
  93          * Additional hardware support can be added here
  94          * (e.g. ARPHRD_FDDI, ARPHRD_ATM, ...) - see
  95          * <linux/if_arp.h> for type identifiers.
  96          */
  97         if (netdev->type == ARPHRD_ETHER || netdev->type == ARPHRD_IEEE802 ||
  98             netdev->type == ARPHRD_NONE ||
  99             (netdev->type == ARPHRD_LOOPBACK && loopback_enabled))
 100                 return 1;
 101
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 static DEFINE_PER_CPU(atomic_t, siw_use_cnt);
 106
 107 static struct {
 108         struct cpumask **tx_valid_cpus;
 109         int num_nodes;
 110 } siw_cpu_info;
 111
 112 static void siw_destroy_cpulist(int number)
 113 {
 114         int i = 0;
 115
 116         while (i < number)
 117                 kfree(siw_cpu_info.tx_valid_cpus[i++]);
 118
 119         kfree(siw_cpu_info.tx_valid_cpus);
 120         siw_cpu_info.tx_valid_cpus = NULL;
 121 }
 122
 123 static int siw_init_cpulist(void)
 124 {
 125         int i, num_nodes = nr_node_ids;
 126
 127         memset(siw_tx_thread, 0, sizeof(siw_tx_thread));
 128
 129         siw_cpu_info.num_nodes = num_nodes;
 130
 131         siw_cpu_info.tx_valid_cpus =
 132                 kcalloc(num_nodes, sizeof(struct cpumask *), GFP_KERNEL);
 133         if (!siw_cpu_info.tx_valid_cpus) {
 134                 siw_cpu_info.num_nodes = 0;
 135                 return -ENOMEM;
 136         }
 137         for (i = 0; i < siw_cpu_info.num_nodes; i++) {
 138                 siw_cpu_info.tx_valid_cpus[i] =
 139                         kzalloc(sizeof(struct cpumask), GFP_KERNEL);
 140                 if (!siw_cpu_info.tx_valid_cpus[i])
 141                         goto out_err;
 142
 143                 cpumask_clear(siw_cpu_info.tx_valid_cpus[i]);
 144         }
 145         for_each_possible_cpu(i)
 146                 cpumask_set_cpu(i, siw_cpu_info.tx_valid_cpus[cpu_to_node(i)]);
 147
 148         return 0;
 149
 150 out_err:
 151         siw_cpu_info.num_nodes = 0;
 152         siw_destroy_cpulist(i);
 153
 154         return -ENOMEM;
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Choose CPU with least number of active QP's from NUMA node of
 159  * TX interface.
 160  */
 161 int siw_get_tx_cpu(struct siw_device *sdev)
 162 {
 163         const struct cpumask *tx_cpumask;
 164         int i, num_cpus, cpu, min_use, node = sdev->numa_node, tx_cpu = -1;
 165
 166         if (node < 0)
 167                 tx_cpumask = cpu_online_mask;
 168         else
 169                 tx_cpumask = siw_cpu_info.tx_valid_cpus[node];
 170
 171         num_cpus = cpumask_weight(tx_cpumask);
 172         if (!num_cpus) {
 173                 /* no CPU on this NUMA node */
 174                 tx_cpumask = cpu_online_mask;
 175                 num_cpus = cpumask_weight(tx_cpumask);
 176         }
 177         if (!num_cpus)
 178                 goto out;
 179
 180         cpu = cpumask_first(tx_cpumask);
 181
 182         for (i = 0, min_use = SIW_MAX_QP; i < num_cpus;
 183              i++, cpu = cpumask_next(cpu, tx_cpumask)) {
 184                 int usage;
 185
 186                 /* Skip any cores which have no TX thread */
 187                 if (!siw_tx_thread[cpu])
 188                         continue;
 189
 190                 usage = atomic_read(&per_cpu(siw_use_cnt, cpu));
 191                 if (usage <= min_use) {
 192                         tx_cpu = cpu;
 193                         min_use = usage;
 194                 }
 195         }
 196         siw_dbg(&sdev->base_dev,
 197                 "tx cpu %d, node %d, %d qp's\n", tx_cpu, node, min_use);
 198
 199 out:
 200         if (tx_cpu >= 0)
 201                 atomic_inc(&per_cpu(siw_use_cnt, tx_cpu));
 202         else
 203                 pr_warn("siw: no tx cpu found\n");
 204
 205         return tx_cpu;
 206 }
 207
 208 void siw_put_tx_cpu(int cpu)
 209 {
 210         atomic_dec(&per_cpu(siw_use_cnt, cpu));
 211 }
 212
 213 static struct ib_qp *siw_get_base_qp(struct ib_device *base_dev, int id)
 214 {
 215         struct siw_qp *qp = siw_qp_id2obj(to_siw_dev(base_dev), id);
 216
 217         if (qp) {
 218                 /*
 219                  * siw_qp_id2obj() increments object reference count
 220                  */
 221                 siw_qp_put(qp);
 222                 return &qp->base_qp;
 223         }
 224         return NULL;
 225 }
 226
 227 static const struct ib_device_ops siw_device_ops = {
 228         .owner = THIS_MODULE,
 229         .uverbs_abi_ver = SIW_ABI_VERSION,
 230         .driver_id = RDMA_DRIVER_SIW,
 231
 232         .alloc_mr = siw_alloc_mr,
 233         .alloc_pd = siw_alloc_pd,
 234         .alloc_ucontext = siw_alloc_ucontext,
 235         .create_cq = siw_create_cq,
 236         .create_qp = siw_create_qp,
 237         .create_srq = siw_create_srq,
 238         .dealloc_driver = siw_device_cleanup,
 239         .dealloc_pd = siw_dealloc_pd,
 240         .dealloc_ucontext = siw_dealloc_ucontext,
 241         .dereg_mr = siw_dereg_mr,
 242         .destroy_cq = siw_destroy_cq,
 243         .destroy_qp = siw_destroy_qp,
 244         .destroy_srq = siw_destroy_srq,
 245         .get_dma_mr = siw_get_dma_mr,
 246         .get_port_immutable = siw_get_port_immutable,
 247         .iw_accept = siw_accept,
 248         .iw_add_ref = siw_qp_get_ref,
 249         .iw_connect = siw_connect,
 250         .iw_create_listen = siw_create_listen,
 251         .iw_destroy_listen = siw_destroy_listen,
 252         .iw_get_qp = siw_get_base_qp,
 253         .iw_reject = siw_reject,
 254         .iw_rem_ref = siw_qp_put_ref,
 255         .map_mr_sg = siw_map_mr_sg,
 256         .mmap = siw_mmap,
 257         .mmap_free = siw_mmap_free,
 258         .modify_qp = siw_verbs_modify_qp,
 259         .modify_srq = siw_modify_srq,
 260         .poll_cq = siw_poll_cq,
 261         .post_recv = siw_post_receive,
 262         .post_send = siw_post_send,
 263         .post_srq_recv = siw_post_srq_recv,
 264         .query_device = siw_query_device,
 265         .query_gid = siw_query_gid,
 266         .query_port = siw_query_port,
 267         .query_qp = siw_query_qp,
 268         .query_srq = siw_query_srq,
 269         .req_notify_cq = siw_req_notify_cq,
 270         .reg_user_mr = siw_reg_user_mr,
 271
 272         INIT_RDMA_OBJ_SIZE(ib_cq, siw_cq, base_cq),
 273         INIT_RDMA_OBJ_SIZE(ib_pd, siw_pd, base_pd),
 274         INIT_RDMA_OBJ_SIZE(ib_qp, siw_qp, base_qp),
 275         INIT_RDMA_OBJ_SIZE(ib_srq, siw_srq, base_srq),
 276         INIT_RDMA_OBJ_SIZE(ib_ucontext, siw_ucontext, base_ucontext),
 277 };
 278
 279 static struct siw_device *siw_device_create(struct net_device *netdev)
 280 {
 281         struct siw_device *sdev = NULL;
 282         struct ib_device *base_dev;
 283         int rv;
 284
 285         sdev = ib_alloc_device(siw_device, base_dev);
 286         if (!sdev)
 287                 return NULL;
 288
 289         base_dev = &sdev->base_dev;
 290
 291         if (netdev->addr_len) {
 292                 memcpy(sdev->raw_gid, netdev->dev_addr,
 293                        min_t(unsigned int, netdev->addr_len, ETH_ALEN));
 294         } else {
 295                 /*
 296                  * This device does not have a HW address, but
 297                  * connection mangagement requires a unique gid.
 298                  */
 299                 eth_random_addr(sdev->raw_gid);
 300         }
 301         addrconf_addr_eui48((u8 *)&base_dev->node_guid, sdev->raw_gid);
 302
 303         base_dev->uverbs_cmd_mask |= BIT_ULL(IB_USER_VERBS_CMD_POST_SEND);
 304
 305         base_dev->node_type = RDMA_NODE_RNIC;
 306         memcpy(base_dev->node_desc, SIW_NODE_DESC_COMMON,
 307                sizeof(SIW_NODE_DESC_COMMON));
 308
 309         /*
 310          * Current model (one-to-one device association):
 311          * One Softiwarp device per net_device or, equivalently,
 312          * per physical port.
 313          */
 314         base_dev->phys_port_cnt = 1;
 315         base_dev->num_comp_vectors = num_possible_cpus();
 316
 317         xa_init_flags(&sdev->qp_xa, XA_FLAGS_ALLOC1);
 318         xa_init_flags(&sdev->mem_xa, XA_FLAGS_ALLOC1);
 319
 320         ib_set_device_ops(base_dev, &siw_device_ops);
 321         rv = ib_device_set_netdev(base_dev, netdev, 1);
 322         if (rv)
 323                 goto error;
 324
 325         memcpy(base_dev->iw_ifname, netdev->name,
 326                sizeof(base_dev->iw_ifname));
 327
 328         /* Disable TCP port mapping */
 329         base_dev->iw_driver_flags = IW_F_NO_PORT_MAP;
 330
 331         sdev->attrs.max_qp = SIW_MAX_QP;
 332         sdev->attrs.max_qp_wr = SIW_MAX_QP_WR;
 333         sdev->attrs.max_ord = SIW_MAX_ORD_QP;
 334         sdev->attrs.max_ird = SIW_MAX_IRD_QP;
 335         sdev->attrs.max_sge = SIW_MAX_SGE;
 336         sdev->attrs.max_sge_rd = SIW_MAX_SGE_RD;
 337         sdev->attrs.max_cq = SIW_MAX_CQ;
 338         sdev->attrs.max_cqe = SIW_MAX_CQE;
 339         sdev->attrs.max_mr = SIW_MAX_MR;
 340         sdev->attrs.max_pd = SIW_MAX_PD;
 341         sdev->attrs.max_mw = SIW_MAX_MW;
 342         sdev->attrs.max_srq = SIW_MAX_SRQ;
 343         sdev->attrs.max_srq_wr = SIW_MAX_SRQ_WR;
 344         sdev->attrs.max_srq_sge = SIW_MAX_SGE;
 345
 346         INIT_LIST_HEAD(&sdev->cep_list);
 347         INIT_LIST_HEAD(&sdev->qp_list);
 348
 349         atomic_set(&sdev->num_ctx, 0);
 350         atomic_set(&sdev->num_srq, 0);
 351         atomic_set(&sdev->num_qp, 0);
 352         atomic_set(&sdev->num_cq, 0);
 353         atomic_set(&sdev->num_mr, 0);
 354         atomic_set(&sdev->num_pd, 0);
 355
 356         sdev->numa_node = dev_to_node(&netdev->dev);
 357         spin_lock_init(&sdev->lock);
 358
 359         return sdev;
 360 error:
 361         ib_dealloc_device(base_dev);
 362
 363         return NULL;
 364 }
 365
 366 static int siw_netdev_event(struct notifier_block *nb, unsigned long event,
 367                             void *arg)
 368 {
 369         struct net_device *netdev = netdev_notifier_info_to_dev(arg);
 370         struct ib_device *base_dev;
 371         struct siw_device *sdev;
 372
 373         dev_dbg(&netdev->dev, "siw: event %lu\n", event);
 374
 375         base_dev = ib_device_get_by_netdev(netdev, RDMA_DRIVER_SIW);
 376         if (!base_dev)
 377                 return NOTIFY_OK;
 378
 379         sdev = to_siw_dev(base_dev);
 380
 381         switch (event) {
 382         case NETDEV_UP:
 383                 siw_port_event(sdev, 1, IB_EVENT_PORT_ACTIVE);
 384                 break;
 385
 386         case NETDEV_DOWN:
 387                 siw_port_event(sdev, 1, IB_EVENT_PORT_ERR);
 388                 break;
 389
 390         case NETDEV_REGISTER:
 391                 /*
 392                  * Device registration now handled only by
 393                  * rdma netlink commands. So it shall be impossible
 394                  * to end up here with a valid siw device.
 395                  */
 396                 siw_dbg(base_dev, "unexpected NETDEV_REGISTER event\n");
 397                 break;
 398
 399         case NETDEV_UNREGISTER:
 400                 ib_unregister_device_queued(&sdev->base_dev);
 401                 break;
 402
 403         case NETDEV_CHANGEADDR:
 404                 siw_port_event(sdev, 1, IB_EVENT_LID_CHANGE);
 405                 break;
 406         /*
 407          * All other events are not handled
 408          */
 409         default:
 410                 break;
 411         }
 412         ib_device_put(&sdev->base_dev);
 413
 414         return NOTIFY_OK;
 415 }
 416
 417 static struct notifier_block siw_netdev_nb = {
 418         .notifier_call = siw_netdev_event,
 419 };
 420
 421 static int siw_newlink(const char *basedev_name, struct net_device *netdev)
 422 {
 423         struct ib_device *base_dev;
 424         struct siw_device *sdev = NULL;
 425         int rv = -ENOMEM;
 426
 427         if (!siw_dev_qualified(netdev))
 428                 return -EINVAL;
 429
 430         base_dev = ib_device_get_by_netdev(netdev, RDMA_DRIVER_SIW);
 431         if (base_dev) {
 432                 ib_device_put(base_dev);
 433                 return -EEXIST;
 434         }
 435         sdev = siw_device_create(netdev);
 436         if (sdev) {
 437                 dev_dbg(&netdev->dev, "siw: new device\n");
 438                 ib_mark_name_assigned_by_user(&sdev->base_dev);
 439                 rv = siw_device_register(sdev, basedev_name);
 440                 if (rv)
 441                         ib_dealloc_device(&sdev->base_dev);
 442         }
 443         return rv;
 444 }
 445
 446 static struct rdma_link_ops siw_link_ops = {
 447         .type = "siw",
 448         .newlink = siw_newlink,
 449 };
 450
 451 /*
 452  * siw_init_module - Initialize Softiwarp module and register with netdev
 453  *                   subsystem.
 454  */
 455 static __init int siw_init_module(void)
 456 {
 457         int rv;
 458
 459         if (SENDPAGE_THRESH < SIW_MAX_INLINE) {
 460                 pr_info("siw: sendpage threshold too small: %u\n",
 461                         (int)SENDPAGE_THRESH);
 462                 rv = -EINVAL;
 463                 goto out_error;
 464         }
 465         rv = siw_init_cpulist();
 466         if (rv)
 467                 goto out_error;
 468
 469         rv = siw_cm_init();
 470         if (rv)
 471                 goto out_error;
 472
 473         if (!siw_create_tx_threads()) {
 474                 pr_info("siw: Could not start any TX thread\n");
 475                 rv = -ENOMEM;
 476                 goto out_error;
 477         }
 478         /*
 479          * Locate CRC32 algorithm. If unsuccessful, fail
 480          * loading siw only, if CRC is required.
 481          */
 482         siw_crypto_shash = crypto_alloc_shash("crc32c", 0, 0);
 483         if (IS_ERR(siw_crypto_shash)) {
 484                 pr_info("siw: Loading CRC32c failed: %ld\n",
 485                         PTR_ERR(siw_crypto_shash));
 486                 siw_crypto_shash = NULL;
 487                 if (mpa_crc_required) {
 488                         rv = -EOPNOTSUPP;
 489                         goto out_error;
 490                 }
 491         }
 492         rv = register_netdevice_notifier(&siw_netdev_nb);
 493         if (rv)
 494                 goto out_error;
 495
 496         rdma_link_register(&siw_link_ops);
 497
 498         pr_info("SoftiWARP attached\n");
 499         return 0;
 500
 501 out_error:
 502         siw_stop_tx_threads();
 503
 504         if (siw_crypto_shash)
 505                 crypto_free_shash(siw_crypto_shash);
 506
 507         pr_info("SoftIWARP attach failed. Error: %d\n", rv);
 508
 509         siw_cm_exit();
 510         siw_destroy_cpulist(siw_cpu_info.num_nodes);
 511
 512         return rv;
 513 }
 514
 515 static void __exit siw_exit_module(void)
 516 {
 517         siw_stop_tx_threads();
 518
 519         unregister_netdevice_notifier(&siw_netdev_nb);
 520         rdma_link_unregister(&siw_link_ops);
 521         ib_unregister_driver(RDMA_DRIVER_SIW);
 522
 523         siw_cm_exit();
 524
 525         siw_destroy_cpulist(siw_cpu_info.num_nodes);
 526
 527         if (siw_crypto_shash)
 528                 crypto_free_shash(siw_crypto_shash);
 529
 530         pr_info("SoftiWARP detached\n");
 531 }
 532
 533 module_init(siw_init_module);
 534 module_exit(siw_exit_module);
 535
 536 MODULE_ALIAS_RDMA_LINK("siw");