drivers/infiniband/core/umem_odp.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/sched.h>
  35 #include <linux/sched/mm.h>
  36 #include <linux/sched/task.h>
  37 #include <linux/pid.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/export.h>
  40 #include <linux/vmalloc.h>
  41 #include <linux/hugetlb.h>
  42 #include <linux/interval_tree_generic.h>
  43
  44 #include <rdma/ib_verbs.h>
  45 #include <rdma/ib_umem.h>
  46 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
  47
  48 /*
  49  * The ib_umem list keeps track of memory regions for which the HW
  50  * device request to receive notification when the related memory
  51  * mapping is changed.
  52  *
  53  * ib_umem_lock protects the list.
  54  */
  55
  56 static u64 node_start(struct umem_odp_node *n)
  57 {
  58         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  59                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  60
  61         return ib_umem_start(&umem_odp->umem);
  62 }
  63
  64 /* Note that the representation of the intervals in the interval tree
  65  * considers the ending point as contained in the interval, while the
  66  * function ib_umem_end returns the first address which is not contained
  67  * in the umem.
  68  */
  69 static u64 node_last(struct umem_odp_node *n)
  70 {
  71         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  72                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  73
  74         return ib_umem_end(&umem_odp->umem) - 1;
  75 }
  76
  77 INTERVAL_TREE_DEFINE(struct umem_odp_node, rb, u64, __subtree_last,
  78                      node_start, node_last, static, rbt_ib_umem)
  79
  80 static void ib_umem_notifier_start_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  81 {
  82         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  83         if (umem_odp->notifiers_count++ == 0)
  84                 /*
  85                  * Initialize the completion object for waiting on
  86                  * notifiers. Since notifier_count is zero, no one should be
  87                  * waiting right now.
  88                  */
  89                 reinit_completion(&umem_odp->notifier_completion);
  90         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
  91 }
  92
  93 static void ib_umem_notifier_end_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  94 {
  95         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  96         /*
  97          * This sequence increase will notify the QP page fault that the page
  98          * that is going to be mapped in the spte could have been freed.
  99          */
 100         ++umem_odp->notifiers_seq;
 101         if (--umem_odp->notifiers_count == 0)
 102                 complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 103         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 104 }
 105
 106 static int ib_umem_notifier_release_trampoline(struct ib_umem_odp *umem_odp,
 107                                                u64 start, u64 end, void *cookie)
 108 {
 109         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 110
 111         /*
 112          * Increase the number of notifiers running, to
 113          * prevent any further fault handling on this MR.
 114          */
 115         ib_umem_notifier_start_account(umem_odp);
 116         umem_odp->dying = 1;
 117         /* Make sure that the fact the umem is dying is out before we release
 118          * all pending page faults. */
 119         smp_wmb();
 120         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 121         umem->context->invalidate_range(umem_odp, ib_umem_start(umem),
 122                                         ib_umem_end(umem));
 123         return 0;
 124 }
 125
 126 static void ib_umem_notifier_release(struct mmu_notifier *mn,
 127                                      struct mm_struct *mm)
 128 {
 129         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 130                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 131
 132         down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 133         if (per_mm->active)
 134                 rbt_ib_umem_for_each_in_range(
 135                         &per_mm->umem_tree, 0, ULLONG_MAX,
 136                         ib_umem_notifier_release_trampoline, true, NULL);
 137         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 138 }
 139
 140 static int invalidate_page_trampoline(struct ib_umem_odp *item, u64 start,
 141                                       u64 end, void *cookie)
 142 {
 143         ib_umem_notifier_start_account(item);
 144         item->umem.context->invalidate_range(item, start, start + PAGE_SIZE);
 145         ib_umem_notifier_end_account(item);
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 static int invalidate_range_start_trampoline(struct ib_umem_odp *item,
 150                                              u64 start, u64 end, void *cookie)
 151 {
 152         ib_umem_notifier_start_account(item);
 153         item->umem.context->invalidate_range(item, start, end);
 154         return 0;
 155 }
 156
 157 static int ib_umem_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
 158                                                     struct mm_struct *mm,
 159                                                     unsigned long start,
 160                                                     unsigned long end,
 161                                                     bool blockable)
 162 {
 163         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 164                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 165
 166         if (blockable)
 167                 down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 168         else if (!down_read_trylock(&per_mm->umem_rwsem))
 169                 return -EAGAIN;
 170
 171         if (!per_mm->active) {
 172                 up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 173                 /*
 174                  * At this point active is permanently set and visible to this
 175                  * CPU without a lock, that fact is relied on to skip the unlock
 176                  * in range_end.
 177                  */
 178                 return 0;
 179         }
 180
 181         return rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, start, end,
 182                                              invalidate_range_start_trampoline,
 183                                              blockable, NULL);
 184 }
 185
 186 static int invalidate_range_end_trampoline(struct ib_umem_odp *item, u64 start,
 187                                            u64 end, void *cookie)
 188 {
 189         ib_umem_notifier_end_account(item);
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 static void ib_umem_notifier_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
 194                                                   struct mm_struct *mm,
 195                                                   unsigned long start,
 196                                                   unsigned long end)
 197 {
 198         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 199                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 200
 201         if (unlikely(!per_mm->active))
 202                 return;
 203
 204         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, start,
 205                                       end,
 206                                       invalidate_range_end_trampoline, true, NULL);
 207         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 208 }
 209
 210 static const struct mmu_notifier_ops ib_umem_notifiers = {
 211         .release                    = ib_umem_notifier_release,
 212         .invalidate_range_start     = ib_umem_notifier_invalidate_range_start,
 213         .invalidate_range_end       = ib_umem_notifier_invalidate_range_end,
 214 };
 215
 216 static void add_umem_to_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 217 {
 218         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 219         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 220
 221         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 222         if (likely(ib_umem_start(umem) != ib_umem_end(umem)))
 223                 rbt_ib_umem_insert(&umem_odp->interval_tree,
 224                                    &per_mm->umem_tree);
 225         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 226 }
 227
 228 static void remove_umem_from_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 229 {
 230         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 231         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 232
 233         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 234         if (likely(ib_umem_start(umem) != ib_umem_end(umem)))
 235                 rbt_ib_umem_remove(&umem_odp->interval_tree,
 236                                    &per_mm->umem_tree);
 237         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 238
 239         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 240 }
 241
 242 static struct ib_ucontext_per_mm *alloc_per_mm(struct ib_ucontext *ctx,
 243                                                struct mm_struct *mm)
 244 {
 245         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 246         int ret;
 247
 248         per_mm = kzalloc(sizeof(*per_mm), GFP_KERNEL);
 249         if (!per_mm)
 250                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 251
 252         per_mm->context = ctx;
 253         per_mm->mm = mm;
 254         per_mm->umem_tree = RB_ROOT_CACHED;
 255         init_rwsem(&per_mm->umem_rwsem);
 256         per_mm->active = ctx->invalidate_range;
 257
 258         rcu_read_lock();
 259         per_mm->tgid = get_task_pid(current->group_leader, PIDTYPE_PID);
 260         rcu_read_unlock();
 261
 262         WARN_ON(mm != current->mm);
 263
 264         per_mm->mn.ops = &ib_umem_notifiers;
 265         ret = mmu_notifier_register(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 266         if (ret) {
 267                 dev_err(&ctx->device->dev,
 268                         "Failed to register mmu_notifier %d\n", ret);
 269                 goto out_pid;
 270         }
 271
 272         list_add(&per_mm->ucontext_list, &ctx->per_mm_list);
 273         return per_mm;
 274
 275 out_pid:
 276         put_pid(per_mm->tgid);
 277         kfree(per_mm);
 278         return ERR_PTR(ret);
 279 }
 280
 281 static int get_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 282 {
 283         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 284         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 285
 286         /*
 287          * Generally speaking we expect only one or two per_mm in this list,
 288          * so no reason to optimize this search today.
 289          */
 290         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 291         list_for_each_entry(per_mm, &ctx->per_mm_list, ucontext_list) {
 292                 if (per_mm->mm == umem_odp->umem.owning_mm)
 293                         goto found;
 294         }
 295
 296         per_mm = alloc_per_mm(ctx, umem_odp->umem.owning_mm);
 297         if (IS_ERR(per_mm)) {
 298                 mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 299                 return PTR_ERR(per_mm);
 300         }
 301
 302 found:
 303         umem_odp->per_mm = per_mm;
 304         per_mm->odp_mrs_count++;
 305         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 306
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 static void free_per_mm(struct rcu_head *rcu)
 311 {
 312         kfree(container_of(rcu, struct ib_ucontext_per_mm, rcu));
 313 }
 314
 315 void put_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 316 {
 317         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 318         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 319         bool need_free;
 320
 321         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 322         umem_odp->per_mm = NULL;
 323         per_mm->odp_mrs_count--;
 324         need_free = per_mm->odp_mrs_count == 0;
 325         if (need_free)
 326                 list_del(&per_mm->ucontext_list);
 327         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 328
 329         if (!need_free)
 330                 return;
 331
 332         /*
 333          * NOTE! mmu_notifier_unregister() can happen between a start/end
 334          * callback, resulting in an start/end, and thus an unbalanced
 335          * lock. This doesn't really matter to us since we are about to kfree
 336          * the memory that holds the lock, however LOCKDEP doesn't like this.
 337          */
 338         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 339         per_mm->active = false;
 340         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 341
 342         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&per_mm->umem_tree.rb_root));
 343         mmu_notifier_unregister_no_release(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 344         put_pid(per_mm->tgid);
 345         mmu_notifier_call_srcu(&per_mm->rcu, free_per_mm);
 346 }
 347
 348 struct ib_umem_odp *ib_alloc_odp_umem(struct ib_ucontext_per_mm *per_mm,
 349                                       unsigned long addr, size_t size)
 350 {
 351         struct ib_ucontext *ctx = per_mm->context;
 352         struct ib_umem_odp *odp_data;
 353         struct ib_umem *umem;
 354         int pages = size >> PAGE_SHIFT;
 355         int ret;
 356
 357         odp_data = kzalloc(sizeof(*odp_data), GFP_KERNEL);
 358         if (!odp_data)
 359                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 360         umem = &odp_data->umem;
 361         umem->context    = ctx;
 362         umem->length     = size;
 363         umem->address    = addr;
 364         umem->page_shift = PAGE_SHIFT;
 365         umem->writable   = 1;
 366         umem->is_odp = 1;
 367         odp_data->per_mm = per_mm;
 368
 369         mutex_init(&odp_data->umem_mutex);
 370         init_completion(&odp_data->notifier_completion);
 371
 372         odp_data->page_list =
 373                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->page_list)));
 374         if (!odp_data->page_list) {
 375                 ret = -ENOMEM;
 376                 goto out_odp_data;
 377         }
 378
 379         odp_data->dma_list =
 380                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->dma_list)));
 381         if (!odp_data->dma_list) {
 382                 ret = -ENOMEM;
 383                 goto out_page_list;
 384         }
 385
 386         /*
 387          * Caller must ensure that the umem_odp that the per_mm came from
 388          * cannot be freed during the call to ib_alloc_odp_umem.
 389          */
 390         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 391         per_mm->odp_mrs_count++;
 392         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 393         add_umem_to_per_mm(odp_data);
 394
 395         return odp_data;
 396
 397 out_page_list:
 398         vfree(odp_data->page_list);
 399 out_odp_data:
 400         kfree(odp_data);
 401         return ERR_PTR(ret);
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL(ib_alloc_odp_umem);
 404
 405 int ib_umem_odp_get(struct ib_umem_odp *umem_odp, int access)
 406 {
 407         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 408         /*
 409          * NOTE: This must called in a process context where umem->owning_mm
 410          * == current->mm
 411          */
 412         struct mm_struct *mm = umem->owning_mm;
 413         int ret_val;
 414
 415         if (access & IB_ACCESS_HUGETLB) {
 416                 struct vm_area_struct *vma;
 417                 struct hstate *h;
 418
 419                 down_read(&mm->mmap_sem);
 420                 vma = find_vma(mm, ib_umem_start(umem));
 421                 if (!vma || !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 422                         up_read(&mm->mmap_sem);
 423                         return -EINVAL;
 424                 }
 425                 h = hstate_vma(vma);
 426                 umem->page_shift = huge_page_shift(h);
 427                 up_read(&mm->mmap_sem);
 428                 umem->hugetlb = 1;
 429         } else {
 430                 umem->hugetlb = 0;
 431         }
 432
 433         mutex_init(&umem_odp->umem_mutex);
 434
 435         init_completion(&umem_odp->notifier_completion);
 436
 437         if (ib_umem_num_pages(umem)) {
 438                 umem_odp->page_list =
 439                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->page_list),
 440                                            ib_umem_num_pages(umem)));
 441                 if (!umem_odp->page_list)
 442                         return -ENOMEM;
 443
 444                 umem_odp->dma_list =
 445                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->dma_list),
 446                                            ib_umem_num_pages(umem)));
 447                 if (!umem_odp->dma_list) {
 448                         ret_val = -ENOMEM;
 449                         goto out_page_list;
 450                 }
 451         }
 452
 453         ret_val = get_per_mm(umem_odp);
 454         if (ret_val)
 455                 goto out_dma_list;
 456         add_umem_to_per_mm(umem_odp);
 457
 458         return 0;
 459
 460 out_dma_list:
 461         vfree(umem_odp->dma_list);
 462 out_page_list:
 463         vfree(umem_odp->page_list);
 464         return ret_val;
 465 }
 466
 467 void ib_umem_odp_release(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 468 {
 469         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 470
 471         /*
 472          * Ensure that no more pages are mapped in the umem.
 473          *
 474          * It is the driver's responsibility to ensure, before calling us,
 475          * that the hardware will not attempt to access the MR any more.
 476          */
 477         ib_umem_odp_unmap_dma_pages(umem_odp, ib_umem_start(umem),
 478                                     ib_umem_end(umem));
 479
 480         remove_umem_from_per_mm(umem_odp);
 481         put_per_mm(umem_odp);
 482         vfree(umem_odp->dma_list);
 483         vfree(umem_odp->page_list);
 484 }
 485
 486 /*
 487  * Map for DMA and insert a single page into the on-demand paging page tables.
 488  *
 489  * @umem: the umem to insert the page to.
 490  * @page_index: index in the umem to add the page to.
 491  * @page: the page struct to map and add.
 492  * @access_mask: access permissions needed for this page.
 493  * @current_seq: sequence number for synchronization with invalidations.
 494  *               the sequence number is taken from
 495  *               umem_odp->notifiers_seq.
 496  *
 497  * The function returns -EFAULT if the DMA mapping operation fails. It returns
 498  * -EAGAIN if a concurrent invalidation prevents us from updating the page.
 499  *
 500  * The page is released via put_page even if the operation failed. For
 501  * on-demand pinning, the page is released whenever it isn't stored in the
 502  * umem.
 503  */
 504 static int ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 505                 struct ib_umem_odp *umem_odp,
 506                 int page_index,
 507                 struct page *page,
 508                 u64 access_mask,
 509                 unsigned long current_seq)
 510 {
 511         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 512         struct ib_device *dev = umem->context->device;
 513         dma_addr_t dma_addr;
 514         int stored_page = 0;
 515         int remove_existing_mapping = 0;
 516         int ret = 0;
 517
 518         /*
 519          * Note: we avoid writing if seq is different from the initial seq, to
 520          * handle case of a racing notifier. This check also allows us to bail
 521          * early if we have a notifier running in parallel with us.
 522          */
 523         if (ib_umem_mmu_notifier_retry(umem_odp, current_seq)) {
 524                 ret = -EAGAIN;
 525                 goto out;
 526         }
 527         if (!(umem_odp->dma_list[page_index])) {
 528                 dma_addr = ib_dma_map_page(dev,
 529                                            page,
 530                                            0, BIT(umem->page_shift),
 531                                            DMA_BIDIRECTIONAL);
 532                 if (ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr)) {
 533                         ret = -EFAULT;
 534                         goto out;
 535                 }
 536                 umem_odp->dma_list[page_index] = dma_addr | access_mask;
 537                 umem_odp->page_list[page_index] = page;
 538                 umem->npages++;
 539                 stored_page = 1;
 540         } else if (umem_odp->page_list[page_index] == page) {
 541                 umem_odp->dma_list[page_index] |= access_mask;
 542         } else {
 543                 pr_err("error: got different pages in IB device and from get_user_pages. IB device page: %p, gup page: %p\n",
 544                        umem_odp->page_list[page_index], page);
 545                 /* Better remove the mapping now, to prevent any further
 546                  * damage. */
 547                 remove_existing_mapping = 1;
 548         }
 549
 550 out:
 551         /* On Demand Paging - avoid pinning the page */
 552         if (umem->context->invalidate_range || !stored_page)
 553                 put_page(page);
 554
 555         if (remove_existing_mapping && umem->context->invalidate_range) {
 556                 invalidate_page_trampoline(
 557                         umem_odp,
 558                         ib_umem_start(umem) + (page_index >> umem->page_shift),
 559                         ib_umem_start(umem) + ((page_index + 1) >>
 560                                                umem->page_shift),
 561                         NULL);
 562                 ret = -EAGAIN;
 563         }
 564
 565         return ret;
 566 }
 567
 568 /**
 569  * ib_umem_odp_map_dma_pages - Pin and DMA map userspace memory in an ODP MR.
 570  *
 571  * Pins the range of pages passed in the argument, and maps them to
 572  * DMA addresses. The DMA addresses of the mapped pages is updated in
 573  * umem_odp->dma_list.
 574  *
 575  * Returns the number of pages mapped in success, negative error code
 576  * for failure.
 577  * An -EAGAIN error code is returned when a concurrent mmu notifier prevents
 578  * the function from completing its task.
 579  * An -ENOENT error code indicates that userspace process is being terminated
 580  * and mm was already destroyed.
 581  * @umem_odp: the umem to map and pin
 582  * @user_virt: the address from which we need to map.
 583  * @bcnt: the minimal number of bytes to pin and map. The mapping might be
 584  *        bigger due to alignment, and may also be smaller in case of an error
 585  *        pinning or mapping a page. The actual pages mapped is returned in
 586  *        the return value.
 587  * @access_mask: bit mask of the requested access permissions for the given
 588  *               range.
 589  * @current_seq: the MMU notifiers sequance value for synchronization with
 590  *               invalidations. the sequance number is read from
 591  *               umem_odp->notifiers_seq before calling this function
 592  */
 593 int ib_umem_odp_map_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 user_virt,
 594                               u64 bcnt, u64 access_mask,
 595                               unsigned long current_seq)
 596 {
 597         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 598         struct task_struct *owning_process  = NULL;
 599         struct mm_struct *owning_mm = umem_odp->umem.owning_mm;
 600         struct page       **local_page_list = NULL;
 601         u64 page_mask, off;
 602         int j, k, ret = 0, start_idx, npages = 0, page_shift;
 603         unsigned int flags = 0;
 604         phys_addr_t p = 0;
 605
 606         if (access_mask == 0)
 607                 return -EINVAL;
 608
 609         if (user_virt < ib_umem_start(umem) ||
 610             user_virt + bcnt > ib_umem_end(umem))
 611                 return -EFAULT;
 612
 613         local_page_list = (struct page **)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 614         if (!local_page_list)
 615                 return -ENOMEM;
 616
 617         page_shift = umem->page_shift;
 618         page_mask = ~(BIT(page_shift) - 1);
 619         off = user_virt & (~page_mask);
 620         user_virt = user_virt & page_mask;
 621         bcnt += off; /* Charge for the first page offset as well. */
 622
 623         /*
 624          * owning_process is allowed to be NULL, this means somehow the mm is
 625          * existing beyond the lifetime of the originating process.. Presumably
 626          * mmget_not_zero will fail in this case.
 627          */
 628         owning_process = get_pid_task(umem_odp->per_mm->tgid, PIDTYPE_PID);
 629         if (WARN_ON(!mmget_not_zero(umem_odp->umem.owning_mm))) {
 630                 ret = -EINVAL;
 631                 goto out_put_task;
 632         }
 633
 634         if (access_mask & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT)
 635                 flags |= FOLL_WRITE;
 636
 637         start_idx = (user_virt - ib_umem_start(umem)) >> page_shift;
 638         k = start_idx;
 639
 640         while (bcnt > 0) {
 641                 const size_t gup_num_pages = min_t(size_t,
 642                                 (bcnt + BIT(page_shift) - 1) >> page_shift,
 643                                 PAGE_SIZE / sizeof(struct page *));
 644
 645                 down_read(&owning_mm->mmap_sem);
 646                 /*
 647                  * Note: this might result in redundent page getting. We can
 648                  * avoid this by checking dma_list to be 0 before calling
 649                  * get_user_pages. However, this make the code much more
 650                  * complex (and doesn't gain us much performance in most use
 651                  * cases).
 652                  */
 653                 npages = get_user_pages_remote(owning_process, owning_mm,
 654                                 user_virt, gup_num_pages,
 655                                 flags, local_page_list, NULL, NULL);
 656                 up_read(&owning_mm->mmap_sem);
 657
 658                 if (npages < 0)
 659                         break;
 660
 661                 bcnt -= min_t(size_t, npages << PAGE_SHIFT, bcnt);
 662                 mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 663                 for (j = 0; j < npages; j++, user_virt += PAGE_SIZE) {
 664                         if (user_virt & ~page_mask) {
 665                                 p += PAGE_SIZE;
 666                                 if (page_to_phys(local_page_list[j]) != p) {
 667                                         ret = -EFAULT;
 668                                         break;
 669                                 }
 670                                 put_page(local_page_list[j]);
 671                                 continue;
 672                         }
 673
 674                         ret = ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 675                                         umem_odp, k, local_page_list[j],
 676                                         access_mask, current_seq);
 677                         if (ret < 0)
 678                                 break;
 679
 680                         p = page_to_phys(local_page_list[j]);
 681                         k++;
 682                 }
 683                 mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 684
 685                 if (ret < 0) {
 686                         /* Release left over pages when handling errors. */
 687                         for (++j; j < npages; ++j)
 688                                 put_page(local_page_list[j]);
 689                         break;
 690                 }
 691         }
 692
 693         if (ret >= 0) {
 694                 if (npages < 0 && k == start_idx)
 695                         ret = npages;
 696                 else
 697                         ret = k - start_idx;
 698         }
 699
 700         mmput(owning_mm);
 701 out_put_task:
 702         if (owning_process)
 703                 put_task_struct(owning_process);
 704         free_page((unsigned long)local_page_list);
 705         return ret;
 706 }
 707 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_map_dma_pages);
 708
 709 void ib_umem_odp_unmap_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 virt,
 710                                  u64 bound)
 711 {
 712         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 713         int idx;
 714         u64 addr;
 715         struct ib_device *dev = umem->context->device;
 716
 717         virt  = max_t(u64, virt,  ib_umem_start(umem));
 718         bound = min_t(u64, bound, ib_umem_end(umem));
 719         /* Note that during the run of this function, the
 720          * notifiers_count of the MR is > 0, preventing any racing
 721          * faults from completion. We might be racing with other
 722          * invalidations, so we must make sure we free each page only
 723          * once. */
 724         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 725         for (addr = virt; addr < bound; addr += BIT(umem->page_shift)) {
 726                 idx = (addr - ib_umem_start(umem)) >> umem->page_shift;
 727                 if (umem_odp->page_list[idx]) {
 728                         struct page *page = umem_odp->page_list[idx];
 729                         dma_addr_t dma = umem_odp->dma_list[idx];
 730                         dma_addr_t dma_addr = dma & ODP_DMA_ADDR_MASK;
 731
 732                         WARN_ON(!dma_addr);
 733
 734                         ib_dma_unmap_page(dev, dma_addr, PAGE_SIZE,
 735                                           DMA_BIDIRECTIONAL);
 736                         if (dma & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT) {
 737                                 struct page *head_page = compound_head(page);
 738                                 /*
 739                                  * set_page_dirty prefers being called with
 740                                  * the page lock. However, MMU notifiers are
 741                                  * called sometimes with and sometimes without
 742                                  * the lock. We rely on the umem_mutex instead
 743                                  * to prevent other mmu notifiers from
 744                                  * continuing and allowing the page mapping to
 745                                  * be removed.
 746                                  */
 747                                 set_page_dirty(head_page);
 748                         }
 749                         /* on demand pinning support */
 750                         if (!umem->context->invalidate_range)
 751                                 put_page(page);
 752                         umem_odp->page_list[idx] = NULL;
 753                         umem_odp->dma_list[idx] = 0;
 754                         umem->npages--;
 755                 }
 756         }
 757         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 758 }
 759 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_unmap_dma_pages);
 760
 761 /* @last is not a part of the interval. See comment for function
 762  * node_last.
 763  */
 764 int rbt_ib_umem_for_each_in_range(struct rb_root_cached *root,
 765                                   u64 start, u64 last,
 766                                   umem_call_back cb,
 767                                   bool blockable,
 768                                   void *cookie)
 769 {
 770         int ret_val = 0;
 771         struct umem_odp_node *node, *next;
 772         struct ib_umem_odp *umem;
 773
 774         if (unlikely(start == last))
 775                 return ret_val;
 776
 777         for (node = rbt_ib_umem_iter_first(root, start, last - 1);
 778                         node; node = next) {
 779                 /* TODO move the blockable decision up to the callback */
 780                 if (!blockable)
 781                         return -EAGAIN;
 782                 next = rbt_ib_umem_iter_next(node, start, last - 1);
 783                 umem = container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 784                 ret_val = cb(umem, start, last, cookie) || ret_val;
 785         }
 786
 787         return ret_val;
 788 }
 789 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_for_each_in_range);
 790
 791 struct ib_umem_odp *rbt_ib_umem_lookup(struct rb_root_cached *root,
 792                                        u64 addr, u64 length)
 793 {
 794         struct umem_odp_node *node;
 795
 796         node = rbt_ib_umem_iter_first(root, addr, addr + length - 1);
 797         if (node)
 798                 return container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 799         return NULL;
 800
 801 }
 802 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_lookup);