]> Git Repo - linux.git/blob - drivers/infiniband/hw/hns/hns_roce_mr.c
Linux 6.14-rc3
[linux.git] / drivers / infiniband / hw / hns / hns_roce_mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Hisilicon Limited.
3  * Copyright (c) 2007, 2008 Mellanox Technologies. All rights reserved.
4  *
5  * This software is available to you under a choice of one of two
6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
9  * OpenIB.org BSD license below:
10  *
11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
12  *     without modification, are permitted provided that the following
13  *     conditions are met:
14  *
15  *      - Redistributions of source code must retain the above
16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
17  *        disclaimer.
18  *
19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
22  *        provided with the distribution.
23  *
24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
31  * SOFTWARE.
32  */
33
34 #include <linux/vmalloc.h>
35 #include <linux/count_zeros.h>
36 #include <rdma/ib_umem.h>
37 #include <linux/math.h>
38 #include "hns_roce_device.h"
39 #include "hns_roce_cmd.h"
40 #include "hns_roce_hem.h"
41
42 static u32 hw_index_to_key(int ind)
43 {
44         return ((u32)ind >> 24) | ((u32)ind << 8);
45 }
46
47 unsigned long key_to_hw_index(u32 key)
48 {
49         return (key << 24) | (key >> 8);
50 }
51
52 static int alloc_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
53 {
54         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
55         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
56         int err;
57         int id;
58
59         /* Allocate a key for mr from mr_table */
60         id = ida_alloc_range(&mtpt_ida->ida, mtpt_ida->min, mtpt_ida->max,
61                              GFP_KERNEL);
62         if (id < 0) {
63                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc id for MR key, id(%d)\n", id);
64                 return -ENOMEM;
65         }
66
67         mr->key = hw_index_to_key(id); /* MR key */
68
69         err = hns_roce_table_get(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
70                                  (unsigned long)id);
71         if (err) {
72                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtpt, ret = %d.\n", err);
73                 goto err_free_bitmap;
74         }
75
76         return 0;
77 err_free_bitmap:
78         ida_free(&mtpt_ida->ida, id);
79         return err;
80 }
81
82 static void free_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
83 {
84         unsigned long obj = key_to_hw_index(mr->key);
85
86         hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
87         ida_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_ida.ida, (int)obj);
88 }
89
90 static int alloc_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
91                         struct ib_udata *udata, u64 start)
92 {
93         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
94         bool is_fast = mr->type == MR_TYPE_FRMR;
95         struct hns_roce_buf_attr buf_attr = {};
96         int err;
97
98         mr->pbl_hop_num = is_fast ? 1 : hr_dev->caps.pbl_hop_num;
99         buf_attr.page_shift = is_fast ? PAGE_SHIFT :
100                               hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz + PAGE_SHIFT;
101         buf_attr.region[0].size = mr->size;
102         buf_attr.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
103         buf_attr.region_count = 1;
104         buf_attr.user_access = mr->access;
105         /* fast MR's buffer is alloced before mapping, not at creation */
106         buf_attr.mtt_only = is_fast;
107         buf_attr.iova = mr->iova;
108         /* pagesize and hopnum is fixed for fast MR */
109         buf_attr.adaptive = !is_fast;
110         buf_attr.type = MTR_PBL;
111
112         err = hns_roce_mtr_create(hr_dev, &mr->pbl_mtr, &buf_attr,
113                                   hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz + PAGE_SHIFT,
114                                   udata, start);
115         if (err) {
116                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc pbl mtr, ret = %d.\n", err);
117                 return err;
118         }
119
120         mr->npages = mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count;
121         mr->pbl_hop_num = buf_attr.region[0].hopnum;
122
123         return err;
124 }
125
126 static void free_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
127 {
128         hns_roce_mtr_destroy(hr_dev, &mr->pbl_mtr);
129 }
130
131 static void hns_roce_mr_free(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
132 {
133         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
134         int ret;
135
136         if (mr->enabled) {
137                 ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
138                                               key_to_hw_index(mr->key) &
139                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
140                 if (ret)
141                         ibdev_warn_ratelimited(ibdev, "failed to destroy mpt, ret = %d.\n",
142                                                ret);
143         }
144
145         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
146         free_mr_key(hr_dev, mr);
147 }
148
149 static int hns_roce_mr_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
150                               struct hns_roce_mr *mr)
151 {
152         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key);
153         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
154         struct device *dev = hr_dev->dev;
155         int ret;
156
157         /* Allocate mailbox memory */
158         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
159         if (IS_ERR(mailbox))
160                 return PTR_ERR(mailbox);
161
162         if (mr->type != MR_TYPE_FRMR)
163                 ret = hr_dev->hw->write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr);
164         else
165                 ret = hr_dev->hw->frmr_write_mtpt(mailbox->buf, mr);
166         if (ret) {
167                 dev_err(dev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
168                 goto err_page;
169         }
170
171         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
172                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
173         if (ret) {
174                 dev_err(dev, "failed to create mpt, ret = %d.\n", ret);
175                 goto err_page;
176         }
177
178         mr->enabled = 1;
179
180 err_page:
181         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
182
183         return ret;
184 }
185
186 void hns_roce_init_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
187 {
188         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
189
190         ida_init(&mtpt_ida->ida);
191         mtpt_ida->max = hr_dev->caps.num_mtpts - 1;
192         mtpt_ida->min = hr_dev->caps.reserved_mrws;
193 }
194
195 struct ib_mr *hns_roce_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
196 {
197         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
198         struct hns_roce_mr *mr;
199         int ret;
200
201         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
202         if (!mr)
203                 return  ERR_PTR(-ENOMEM);
204
205         mr->type = MR_TYPE_DMA;
206         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
207         mr->access = acc;
208
209         /* Allocate memory region key */
210         hns_roce_hem_list_init(&mr->pbl_mtr.hem_list);
211         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
212         if (ret)
213                 goto err_free;
214
215         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
216         if (ret)
217                 goto err_mr;
218
219         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
220
221         return &mr->ibmr;
222 err_mr:
223         free_mr_key(hr_dev, mr);
224
225 err_free:
226         kfree(mr);
227         return ERR_PTR(ret);
228 }
229
230 struct ib_mr *hns_roce_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
231                                    u64 virt_addr, int access_flags,
232                                    struct ib_udata *udata)
233 {
234         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
235         struct hns_roce_mr *mr;
236         int ret;
237
238         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
239         if (!mr) {
240                 ret = -ENOMEM;
241                 goto err_out;
242         }
243
244         mr->iova = virt_addr;
245         mr->size = length;
246         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
247         mr->access = access_flags;
248         mr->type = MR_TYPE_MR;
249
250         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
251         if (ret)
252                 goto err_alloc_mr;
253
254         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, udata, start);
255         if (ret)
256                 goto err_alloc_key;
257
258         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
259         if (ret)
260                 goto err_alloc_pbl;
261
262         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
263
264         return &mr->ibmr;
265
266 err_alloc_pbl:
267         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
268 err_alloc_key:
269         free_mr_key(hr_dev, mr);
270 err_alloc_mr:
271         kfree(mr);
272 err_out:
273         atomic64_inc(&hr_dev->dfx_cnt[HNS_ROCE_DFX_MR_REG_ERR_CNT]);
274
275         return ERR_PTR(ret);
276 }
277
278 struct ib_mr *hns_roce_rereg_user_mr(struct ib_mr *ibmr, int flags, u64 start,
279                                      u64 length, u64 virt_addr,
280                                      int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
281                                      struct ib_udata *udata)
282 {
283         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
284         struct ib_device *ib_dev = &hr_dev->ib_dev;
285         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
286         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
287         unsigned long mtpt_idx;
288         int ret;
289
290         if (!mr->enabled) {
291                 ret = -EINVAL;
292                 goto err_out;
293         }
294
295         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
296         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(mailbox);
297         if (ret)
298                 goto err_out;
299
300         mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key) & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1);
301
302         ret = hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox->dma, HNS_ROCE_CMD_QUERY_MPT,
303                                 mtpt_idx);
304         if (ret)
305                 goto free_cmd_mbox;
306
307         ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
308                                       mtpt_idx);
309         if (ret)
310                 ibdev_warn(ib_dev, "failed to destroy MPT, ret = %d.\n", ret);
311
312         mr->enabled = 0;
313         mr->iova = virt_addr;
314         mr->size = length;
315
316         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
317                 mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
318
319         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
320                 mr->access = mr_access_flags;
321
322         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
323                 free_mr_pbl(hr_dev, mr);
324                 ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, udata, start);
325                 if (ret) {
326                         ibdev_err(ib_dev, "failed to alloc mr PBL, ret = %d.\n",
327                                   ret);
328                         goto free_cmd_mbox;
329                 }
330         }
331
332         ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, mailbox->buf);
333         if (ret) {
334                 ibdev_err(ib_dev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
335                 goto free_cmd_mbox;
336         }
337
338         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
339                                      mtpt_idx);
340         if (ret) {
341                 ibdev_err(ib_dev, "failed to create MPT, ret = %d.\n", ret);
342                 goto free_cmd_mbox;
343         }
344
345         mr->enabled = 1;
346
347 free_cmd_mbox:
348         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
349
350 err_out:
351         if (ret) {
352                 atomic64_inc(&hr_dev->dfx_cnt[HNS_ROCE_DFX_MR_REREG_ERR_CNT]);
353                 return ERR_PTR(ret);
354         }
355
356         return NULL;
357 }
358
359 int hns_roce_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr, struct ib_udata *udata)
360 {
361         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
362         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
363
364         if (hr_dev->hw->dereg_mr)
365                 hr_dev->hw->dereg_mr(hr_dev);
366
367         hns_roce_mr_free(hr_dev, mr);
368         kfree(mr);
369
370         return 0;
371 }
372
373 struct ib_mr *hns_roce_alloc_mr(struct ib_pd *pd, enum ib_mr_type mr_type,
374                                 u32 max_num_sg)
375 {
376         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
377         struct device *dev = hr_dev->dev;
378         struct hns_roce_mr *mr;
379         int ret;
380
381         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG)
382                 return ERR_PTR(-EINVAL);
383
384         if (max_num_sg > HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA) {
385                 dev_err(dev, "max_num_sg larger than %d\n",
386                         HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA);
387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
388         }
389
390         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
391         if (!mr)
392                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
393
394         mr->type = MR_TYPE_FRMR;
395         mr->pd = to_hr_pd(pd)->pdn;
396         mr->size = max_num_sg * (1 << PAGE_SHIFT);
397
398         /* Allocate memory region key */
399         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr);
400         if (ret)
401                 goto err_free;
402
403         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, NULL, 0);
404         if (ret)
405                 goto err_key;
406
407         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
408         if (ret)
409                 goto err_pbl;
410
411         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
412         mr->ibmr.length = mr->size;
413
414         return &mr->ibmr;
415
416 err_pbl:
417         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
418 err_key:
419         free_mr_key(hr_dev, mr);
420 err_free:
421         kfree(mr);
422         return ERR_PTR(ret);
423 }
424
425 static int hns_roce_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
426 {
427         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
428
429         if (likely(mr->npages < mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count)) {
430                 mr->page_list[mr->npages++] = addr;
431                 return 0;
432         }
433
434         return -ENOBUFS;
435 }
436
437 int hns_roce_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
438                        unsigned int *sg_offset_p)
439 {
440         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
441         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
442         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
443         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
444         struct hns_roce_mtr *mtr = &mr->pbl_mtr;
445         int ret, sg_num = 0;
446
447         if (!IS_ALIGNED(sg_offset, HNS_ROCE_FRMR_ALIGN_SIZE) ||
448             ibmr->page_size < HNS_HW_PAGE_SIZE ||
449             ibmr->page_size > HNS_HW_MAX_PAGE_SIZE)
450                 return sg_num;
451
452         mr->npages = 0;
453         mr->page_list = kvcalloc(mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count,
454                                  sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
455         if (!mr->page_list)
456                 return sg_num;
457
458         sg_num = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset_p, hns_roce_set_page);
459         if (sg_num < 1) {
460                 ibdev_err(ibdev, "failed to store sg pages %u %u, cnt = %d.\n",
461                           mr->npages, mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count, sg_num);
462                 goto err_page_list;
463         }
464
465         mtr->hem_cfg.region[0].offset = 0;
466         mtr->hem_cfg.region[0].count = mr->npages;
467         mtr->hem_cfg.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
468         mtr->hem_cfg.region_count = 1;
469         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, mr->page_list, mr->npages);
470         if (ret) {
471                 ibdev_err(ibdev, "failed to map sg mtr, ret = %d.\n", ret);
472                 sg_num = 0;
473         } else {
474                 mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_shift = (u32)ilog2(ibmr->page_size);
475         }
476
477 err_page_list:
478         kvfree(mr->page_list);
479         mr->page_list = NULL;
480
481         return sg_num;
482 }
483
484 static void hns_roce_mw_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
485                              struct hns_roce_mw *mw)
486 {
487         struct device *dev = hr_dev->dev;
488         int ret;
489
490         if (mw->enabled) {
491                 ret = hns_roce_destroy_hw_ctx(hr_dev, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
492                                               key_to_hw_index(mw->rkey) &
493                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
494                 if (ret)
495                         dev_warn(dev, "MW DESTROY_MPT failed (%d)\n", ret);
496
497                 hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
498                                    key_to_hw_index(mw->rkey));
499         }
500
501         ida_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_ida.ida,
502                  (int)key_to_hw_index(mw->rkey));
503 }
504
505 static int hns_roce_mw_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
506                               struct hns_roce_mw *mw)
507 {
508         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
509         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
510         struct device *dev = hr_dev->dev;
511         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mw->rkey);
512         int ret;
513
514         /* prepare HEM entry memory */
515         ret = hns_roce_table_get(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
516         if (ret)
517                 return ret;
518
519         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
520         if (IS_ERR(mailbox)) {
521                 ret = PTR_ERR(mailbox);
522                 goto err_table;
523         }
524
525         ret = hr_dev->hw->mw_write_mtpt(mailbox->buf, mw);
526         if (ret) {
527                 dev_err(dev, "MW write mtpt fail!\n");
528                 goto err_page;
529         }
530
531         ret = hns_roce_create_hw_ctx(hr_dev, mailbox, HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
532                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
533         if (ret) {
534                 dev_err(dev, "MW CREATE_MPT failed (%d)\n", ret);
535                 goto err_page;
536         }
537
538         mw->enabled = 1;
539
540         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
541
542         return 0;
543
544 err_page:
545         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
546
547 err_table:
548         hns_roce_table_put(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
549
550         return ret;
551 }
552
553 int hns_roce_alloc_mw(struct ib_mw *ibmw, struct ib_udata *udata)
554 {
555         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
556         struct hns_roce_ida *mtpt_ida = &hr_dev->mr_table.mtpt_ida;
557         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
558         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
559         int ret;
560         int id;
561
562         /* Allocate a key for mw from mr_table */
563         id = ida_alloc_range(&mtpt_ida->ida, mtpt_ida->min, mtpt_ida->max,
564                              GFP_KERNEL);
565         if (id < 0) {
566                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc id for MW key, id(%d)\n", id);
567                 return -ENOMEM;
568         }
569
570         mw->rkey = hw_index_to_key(id);
571
572         ibmw->rkey = mw->rkey;
573         mw->pdn = to_hr_pd(ibmw->pd)->pdn;
574         mw->pbl_hop_num = hr_dev->caps.pbl_hop_num;
575         mw->pbl_ba_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz;
576         mw->pbl_buf_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz;
577
578         ret = hns_roce_mw_enable(hr_dev, mw);
579         if (ret)
580                 goto err_mw;
581
582         return 0;
583
584 err_mw:
585         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
586         return ret;
587 }
588
589 int hns_roce_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
590 {
591         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
592         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
593
594         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
595         return 0;
596 }
597
598 static int mtr_map_region(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
599                           struct hns_roce_buf_region *region, dma_addr_t *pages,
600                           int max_count)
601 {
602         int count, npage;
603         int offset, end;
604         __le64 *mtts;
605         u64 addr;
606         int i;
607
608         offset = region->offset;
609         end = offset + region->count;
610         npage = 0;
611         while (offset < end && npage < max_count) {
612                 count = 0;
613                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
614                                                   offset, &count);
615                 if (!mtts)
616                         return -ENOBUFS;
617
618                 for (i = 0; i < count && npage < max_count; i++) {
619                         addr = pages[npage];
620
621                         mtts[i] = cpu_to_le64(addr);
622                         npage++;
623                 }
624                 offset += count;
625         }
626
627         return npage;
628 }
629
630 static inline bool mtr_has_mtt(struct hns_roce_buf_attr *attr)
631 {
632         int i;
633
634         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
635                 if (attr->region[i].hopnum != HNS_ROCE_HOP_NUM_0 &&
636                     attr->region[i].hopnum > 0)
637                         return true;
638
639         /* because the mtr only one root base address, when hopnum is 0 means
640          * root base address equals the first buffer address, thus all alloced
641          * memory must in a continuous space accessed by direct mode.
642          */
643         return false;
644 }
645
646 static inline size_t mtr_bufs_size(struct hns_roce_buf_attr *attr)
647 {
648         size_t size = 0;
649         int i;
650
651         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
652                 size += attr->region[i].size;
653
654         return size;
655 }
656
657 /*
658  * check the given pages in continuous address space
659  * Returns 0 on success, or the error page num.
660  */
661 static inline int mtr_check_direct_pages(dma_addr_t *pages, int page_count,
662                                          unsigned int page_shift)
663 {
664         size_t page_size = 1 << page_shift;
665         int i;
666
667         for (i = 1; i < page_count; i++)
668                 if (pages[i] - pages[i - 1] != page_size)
669                         return i;
670
671         return 0;
672 }
673
674 static void mtr_free_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
675 {
676         /* release user buffers */
677         if (mtr->umem) {
678                 ib_umem_release(mtr->umem);
679                 mtr->umem = NULL;
680         }
681
682         /* release kernel buffers */
683         if (mtr->kmem) {
684                 hns_roce_buf_free(hr_dev, mtr->kmem);
685                 mtr->kmem = NULL;
686         }
687 }
688
689 static int mtr_alloc_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
690                           struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
691                           struct ib_udata *udata, unsigned long user_addr)
692 {
693         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
694         size_t total_size;
695
696         total_size = mtr_bufs_size(buf_attr);
697
698         if (udata) {
699                 mtr->kmem = NULL;
700                 mtr->umem = ib_umem_get(ibdev, user_addr, total_size,
701                                         buf_attr->user_access);
702                 if (IS_ERR(mtr->umem)) {
703                         ibdev_err(ibdev, "failed to get umem, ret = %ld.\n",
704                                   PTR_ERR(mtr->umem));
705                         return -ENOMEM;
706                 }
707         } else {
708                 mtr->umem = NULL;
709                 mtr->kmem = hns_roce_buf_alloc(hr_dev, total_size,
710                                                buf_attr->page_shift,
711                                                !mtr_has_mtt(buf_attr) ?
712                                                HNS_ROCE_BUF_DIRECT : 0);
713                 if (IS_ERR(mtr->kmem)) {
714                         ibdev_err(ibdev, "failed to alloc kmem, ret = %ld.\n",
715                                   PTR_ERR(mtr->kmem));
716                         return PTR_ERR(mtr->kmem);
717                 }
718         }
719
720         return 0;
721 }
722
723 static int cal_mtr_pg_cnt(struct hns_roce_mtr *mtr)
724 {
725         struct hns_roce_buf_region *region;
726         int page_cnt = 0;
727         int i;
728
729         for (i = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count; i++) {
730                 region = &mtr->hem_cfg.region[i];
731                 page_cnt += region->count;
732         }
733
734         return page_cnt;
735 }
736
737 static bool need_split_huge_page(struct hns_roce_mtr *mtr)
738 {
739         /* When HEM buffer uses 0-level addressing, the page size is
740          * equal to the whole buffer size. If the current MTR has multiple
741          * regions, we split the buffer into small pages(4k, required by hns
742          * ROCEE). These pages will be used in multiple regions.
743          */
744         return mtr->hem_cfg.is_direct && mtr->hem_cfg.region_count > 1;
745 }
746
747 static int mtr_map_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
748 {
749         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
750         int page_count = cal_mtr_pg_cnt(mtr);
751         unsigned int page_shift;
752         dma_addr_t *pages;
753         int npage;
754         int ret;
755
756         page_shift = need_split_huge_page(mtr) ? HNS_HW_PAGE_SHIFT :
757                                                  mtr->hem_cfg.buf_pg_shift;
758         /* alloc a tmp array to store buffer's dma address */
759         pages = kvcalloc(page_count, sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
760         if (!pages)
761                 return -ENOMEM;
762
763         if (mtr->umem)
764                 npage = hns_roce_get_umem_bufs(pages, page_count,
765                                                mtr->umem, page_shift);
766         else
767                 npage = hns_roce_get_kmem_bufs(hr_dev, pages, page_count,
768                                                mtr->kmem, page_shift);
769
770         if (npage != page_count) {
771                 ibdev_err(ibdev, "failed to get mtr page %d != %d.\n", npage,
772                           page_count);
773                 ret = -ENOBUFS;
774                 goto err_alloc_list;
775         }
776
777         if (need_split_huge_page(mtr) && npage > 1) {
778                 ret = mtr_check_direct_pages(pages, npage, page_shift);
779                 if (ret) {
780                         ibdev_err(ibdev, "failed to check %s page: %d / %d.\n",
781                                   mtr->umem ? "umtr" : "kmtr", ret, npage);
782                         ret = -ENOBUFS;
783                         goto err_alloc_list;
784                 }
785         }
786
787         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, pages, page_count);
788         if (ret)
789                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages, ret = %d.\n", ret);
790
791 err_alloc_list:
792         kvfree(pages);
793
794         return ret;
795 }
796
797 int hns_roce_mtr_map(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
798                      dma_addr_t *pages, unsigned int page_cnt)
799 {
800         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
801         struct hns_roce_buf_region *r;
802         unsigned int i, mapped_cnt;
803         int ret = 0;
804
805         /*
806          * Only use the first page address as root ba when hopnum is 0, this
807          * is because the addresses of all pages are consecutive in this case.
808          */
809         if (mtr->hem_cfg.is_direct) {
810                 mtr->hem_cfg.root_ba = pages[0];
811                 return 0;
812         }
813
814         for (i = 0, mapped_cnt = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count &&
815              mapped_cnt < page_cnt; i++) {
816                 r = &mtr->hem_cfg.region[i];
817
818                 if (r->offset + r->count > page_cnt) {
819                         ret = -EINVAL;
820                         ibdev_err(ibdev,
821                                   "failed to check mtr%u count %u + %u > %u.\n",
822                                   i, r->offset, r->count, page_cnt);
823                         return ret;
824                 }
825
826                 ret = mtr_map_region(hr_dev, mtr, r, &pages[r->offset],
827                                      page_cnt - mapped_cnt);
828                 if (ret < 0) {
829                         ibdev_err(ibdev,
830                                   "failed to map mtr%u offset %u, ret = %d.\n",
831                                   i, r->offset, ret);
832                         return ret;
833                 }
834                 mapped_cnt += ret;
835                 ret = 0;
836         }
837
838         if (mapped_cnt < page_cnt) {
839                 ret = -ENOBUFS;
840                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages count: %u < %u.\n",
841                           mapped_cnt, page_cnt);
842         }
843
844         return ret;
845 }
846
847 static int hns_roce_get_direct_addr_mtt(struct hns_roce_hem_cfg *cfg,
848                                         u32 start_index, u64 *mtt_buf,
849                                         int mtt_cnt)
850 {
851         int mtt_count;
852         int total = 0;
853         u32 npage;
854         u64 addr;
855
856         if (mtt_cnt > cfg->region_count)
857                 return -EINVAL;
858
859         for (mtt_count = 0; mtt_count < cfg->region_count && total < mtt_cnt;
860              mtt_count++) {
861                 npage = cfg->region[mtt_count].offset;
862                 if (npage < start_index)
863                         continue;
864
865                 addr = cfg->root_ba + (npage << HNS_HW_PAGE_SHIFT);
866                 mtt_buf[total] = addr;
867
868                 total++;
869         }
870
871         if (!total)
872                 return -ENOENT;
873
874         return 0;
875 }
876
877 static int hns_roce_get_mhop_mtt(struct hns_roce_dev *hr_dev,
878                                  struct hns_roce_mtr *mtr, u32 start_index,
879                                  u64 *mtt_buf, int mtt_cnt)
880 {
881         int left = mtt_cnt;
882         int total = 0;
883         int mtt_count;
884         __le64 *mtts;
885         u32 npage;
886
887         while (left > 0) {
888                 mtt_count = 0;
889                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
890                                                   start_index + total,
891                                                   &mtt_count);
892                 if (!mtts || !mtt_count)
893                         break;
894
895                 npage = min(mtt_count, left);
896                 left -= npage;
897                 for (mtt_count = 0; mtt_count < npage; mtt_count++)
898                         mtt_buf[total++] = le64_to_cpu(mtts[mtt_count]);
899         }
900
901         if (!total)
902                 return -ENOENT;
903
904         return 0;
905 }
906
907 int hns_roce_mtr_find(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
908                       u32 offset, u64 *mtt_buf, int mtt_max)
909 {
910         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
911         u32 start_index;
912         int ret;
913
914         if (!mtt_buf || mtt_max < 1)
915                 return -EINVAL;
916
917         /* no mtt memory in direct mode, so just return the buffer address */
918         if (cfg->is_direct) {
919                 start_index = offset >> HNS_HW_PAGE_SHIFT;
920                 ret = hns_roce_get_direct_addr_mtt(cfg, start_index,
921                                                    mtt_buf, mtt_max);
922         } else {
923                 start_index = offset >> cfg->buf_pg_shift;
924                 ret = hns_roce_get_mhop_mtt(hr_dev, mtr, start_index,
925                                             mtt_buf, mtt_max);
926         }
927         return ret;
928 }
929
930 static int get_best_page_shift(struct hns_roce_dev *hr_dev,
931                                struct hns_roce_mtr *mtr,
932                                struct hns_roce_buf_attr *buf_attr)
933 {
934         unsigned int page_sz;
935
936         if (!buf_attr->adaptive || buf_attr->type != MTR_PBL || !mtr->umem)
937                 return 0;
938
939         page_sz = ib_umem_find_best_pgsz(mtr->umem,
940                                          hr_dev->caps.page_size_cap,
941                                          buf_attr->iova);
942         if (!page_sz)
943                 return -EINVAL;
944
945         buf_attr->page_shift = order_base_2(page_sz);
946         return 0;
947 }
948
949 static int get_best_hop_num(struct hns_roce_dev *hr_dev,
950                             struct hns_roce_mtr *mtr,
951                             struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
952                             unsigned int ba_pg_shift)
953 {
954 #define INVALID_HOPNUM -1
955 #define MIN_BA_CNT 1
956         size_t buf_pg_sz = 1 << buf_attr->page_shift;
957         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
958         size_t ba_pg_sz = 1 << ba_pg_shift;
959         int hop_num = INVALID_HOPNUM;
960         size_t unit = MIN_BA_CNT;
961         size_t ba_cnt;
962         int j;
963
964         if (!buf_attr->adaptive || buf_attr->type != MTR_PBL)
965                 return 0;
966
967         /* Caculating the number of buf pages, each buf page need a BA */
968         if (mtr->umem)
969                 ba_cnt = ib_umem_num_dma_blocks(mtr->umem, buf_pg_sz);
970         else
971                 ba_cnt = DIV_ROUND_UP(buf_attr->region[0].size, buf_pg_sz);
972
973         for (j = 0; j <= HNS_ROCE_MAX_HOP_NUM; j++) {
974                 if (ba_cnt <= unit) {
975                         hop_num = j;
976                         break;
977                 }
978                 /* Number of BAs can be represented at per hop */
979                 unit *= ba_pg_sz / BA_BYTE_LEN;
980         }
981
982         if (hop_num < 0) {
983                 ibdev_err(ibdev,
984                           "failed to calculate a valid hopnum.\n");
985                 return -EINVAL;
986         }
987
988         buf_attr->region[0].hopnum = hop_num;
989
990         return 0;
991 }
992
993 static bool is_buf_attr_valid(struct hns_roce_dev *hr_dev,
994                               struct hns_roce_buf_attr *attr)
995 {
996         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
997
998         if (attr->region_count > ARRAY_SIZE(attr->region) ||
999             attr->region_count < 1 || attr->page_shift < HNS_HW_PAGE_SHIFT) {
1000                 ibdev_err(ibdev,
1001                           "invalid buf attr, region count %d, page shift %u.\n",
1002                           attr->region_count, attr->page_shift);
1003                 return false;
1004         }
1005
1006         return true;
1007 }
1008
1009 static int mtr_init_buf_cfg(struct hns_roce_dev *hr_dev,
1010                             struct hns_roce_mtr *mtr,
1011                             struct hns_roce_buf_attr *attr)
1012 {
1013         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
1014         struct hns_roce_buf_region *r;
1015         size_t buf_pg_sz;
1016         size_t buf_size;
1017         int page_cnt, i;
1018         u64 pgoff = 0;
1019
1020         if (!is_buf_attr_valid(hr_dev, attr))
1021                 return -EINVAL;
1022
1023         /* If mtt is disabled, all pages must be within a continuous range */
1024         cfg->is_direct = !mtr_has_mtt(attr);
1025         cfg->region_count = attr->region_count;
1026         buf_size = mtr_bufs_size(attr);
1027         if (need_split_huge_page(mtr)) {
1028                 buf_pg_sz = HNS_HW_PAGE_SIZE;
1029                 cfg->buf_pg_count = 1;
1030                 /* The ROCEE requires the page size to be 4K * 2 ^ N. */
1031                 cfg->buf_pg_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT +
1032                         order_base_2(DIV_ROUND_UP(buf_size, HNS_HW_PAGE_SIZE));
1033         } else {
1034                 buf_pg_sz = 1 << attr->page_shift;
1035                 cfg->buf_pg_count = mtr->umem ?
1036                         ib_umem_num_dma_blocks(mtr->umem, buf_pg_sz) :
1037                         DIV_ROUND_UP(buf_size, buf_pg_sz);
1038                 cfg->buf_pg_shift = attr->page_shift;
1039                 pgoff = mtr->umem ? mtr->umem->address & ~PAGE_MASK : 0;
1040         }
1041
1042         /* Convert buffer size to page index and page count for each region and
1043          * the buffer's offset needs to be appended to the first region.
1044          */
1045         for (page_cnt = 0, i = 0; i < attr->region_count; i++) {
1046                 r = &cfg->region[i];
1047                 r->offset = page_cnt;
1048                 buf_size = hr_hw_page_align(attr->region[i].size + pgoff);
1049                 if (attr->type == MTR_PBL && mtr->umem)
1050                         r->count = ib_umem_num_dma_blocks(mtr->umem, buf_pg_sz);
1051                 else
1052                         r->count = DIV_ROUND_UP(buf_size, buf_pg_sz);
1053
1054                 pgoff = 0;
1055                 page_cnt += r->count;
1056                 r->hopnum = to_hr_hem_hopnum(attr->region[i].hopnum, r->count);
1057         }
1058
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 static u64 cal_pages_per_l1ba(unsigned int ba_per_bt, unsigned int hopnum)
1063 {
1064         return int_pow(ba_per_bt, hopnum - 1);
1065 }
1066
1067 static unsigned int cal_best_bt_pg_sz(struct hns_roce_dev *hr_dev,
1068                                       struct hns_roce_mtr *mtr,
1069                                       unsigned int pg_shift)
1070 {
1071         unsigned long cap = hr_dev->caps.page_size_cap;
1072         struct hns_roce_buf_region *re;
1073         unsigned int pgs_per_l1ba;
1074         unsigned int ba_per_bt;
1075         unsigned int ba_num;
1076         int i;
1077
1078         for_each_set_bit_from(pg_shift, &cap, sizeof(cap) * BITS_PER_BYTE) {
1079                 if (!(BIT(pg_shift) & cap))
1080                         continue;
1081
1082                 ba_per_bt = BIT(pg_shift) / BA_BYTE_LEN;
1083                 ba_num = 0;
1084                 for (i = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count; i++) {
1085                         re = &mtr->hem_cfg.region[i];
1086                         if (re->hopnum == 0)
1087                                 continue;
1088
1089                         pgs_per_l1ba = cal_pages_per_l1ba(ba_per_bt, re->hopnum);
1090                         ba_num += DIV_ROUND_UP(re->count, pgs_per_l1ba);
1091                 }
1092
1093                 if (ba_num <= ba_per_bt)
1094                         return pg_shift;
1095         }
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 static int mtr_alloc_mtt(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
1101                          unsigned int ba_page_shift)
1102 {
1103         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
1104         int ret;
1105
1106         hns_roce_hem_list_init(&mtr->hem_list);
1107         if (!cfg->is_direct) {
1108                 ba_page_shift = cal_best_bt_pg_sz(hr_dev, mtr, ba_page_shift);
1109                 if (!ba_page_shift)
1110                         return -ERANGE;
1111
1112                 ret = hns_roce_hem_list_request(hr_dev, &mtr->hem_list,
1113                                                 cfg->region, cfg->region_count,
1114                                                 ba_page_shift);
1115                 if (ret)
1116                         return ret;
1117                 cfg->root_ba = mtr->hem_list.root_ba;
1118                 cfg->ba_pg_shift = ba_page_shift;
1119         } else {
1120                 cfg->ba_pg_shift = cfg->buf_pg_shift;
1121         }
1122
1123         return 0;
1124 }
1125
1126 static void mtr_free_mtt(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
1127 {
1128         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1129 }
1130
1131 /**
1132  * hns_roce_mtr_create - Create hns memory translate region.
1133  *
1134  * @hr_dev: RoCE device struct pointer
1135  * @mtr: memory translate region
1136  * @buf_attr: buffer attribute for creating mtr
1137  * @ba_page_shift: page shift for multi-hop base address table
1138  * @udata: user space context, if it's NULL, means kernel space
1139  * @user_addr: userspace virtual address to start at
1140  */
1141 int hns_roce_mtr_create(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
1142                         struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
1143                         unsigned int ba_page_shift, struct ib_udata *udata,
1144                         unsigned long user_addr)
1145 {
1146         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
1147         int ret;
1148
1149         /* The caller has its own buffer list and invokes the hns_roce_mtr_map()
1150          * to finish the MTT configuration.
1151          */
1152         if (buf_attr->mtt_only) {
1153                 mtr->umem = NULL;
1154                 mtr->kmem = NULL;
1155         } else {
1156                 ret = mtr_alloc_bufs(hr_dev, mtr, buf_attr, udata, user_addr);
1157                 if (ret) {
1158                         ibdev_err(ibdev,
1159                                   "failed to alloc mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
1160                         return ret;
1161                 }
1162
1163                 ret = get_best_page_shift(hr_dev, mtr, buf_attr);
1164                 if (ret)
1165                         goto err_init_buf;
1166
1167                 ret = get_best_hop_num(hr_dev, mtr, buf_attr, ba_page_shift);
1168                 if (ret)
1169                         goto err_init_buf;
1170         }
1171
1172         ret = mtr_init_buf_cfg(hr_dev, mtr, buf_attr);
1173         if (ret)
1174                 goto err_init_buf;
1175
1176         ret = mtr_alloc_mtt(hr_dev, mtr, ba_page_shift);
1177         if (ret) {
1178                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtr mtt, ret = %d.\n", ret);
1179                 goto err_init_buf;
1180         }
1181
1182         if (buf_attr->mtt_only)
1183                 return 0;
1184
1185         /* Write buffer's dma address to MTT */
1186         ret = mtr_map_bufs(hr_dev, mtr);
1187         if (ret) {
1188                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
1189                 goto err_alloc_mtt;
1190         }
1191
1192         return 0;
1193
1194 err_alloc_mtt:
1195         mtr_free_mtt(hr_dev, mtr);
1196 err_init_buf:
1197         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1198
1199         return ret;
1200 }
1201
1202 void hns_roce_mtr_destroy(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
1203 {
1204         /* release multi-hop addressing resource */
1205         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1206
1207         /* free buffers */
1208         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1209 }
This page took 0.105714 seconds and 4 git commands to generate.