mlx4_core: Reserve the correct number of MTT segments
[linux-2.6.git] / drivers / net / mlx4 / mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2005 Mellanox Technologies. All rights reserved.
4  * Copyright (c) 2006, 2007 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
5  *
6  * This software is available to you under a choice of one of two
7  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
8  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
9  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
10  * OpenIB.org BSD license below:
11  *
12  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
13  *     without modification, are permitted provided that the following
14  *     conditions are met:
15  *
16  *      - Redistributions of source code must retain the above
17  *        copyright notice, this list of conditions and the following
18  *        disclaimer.
19  *
20  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
21  *        copyright notice, this list of conditions and the following
22  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
23  *        provided with the distribution.
24  *
25  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
26  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
27  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
28  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
29  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
30  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
31  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
32  * SOFTWARE.
33  */
34
35 #include <linux/init.h>
36 #include <linux/errno.h>
37
38 #include <linux/mlx4/cmd.h>
39
40 #include "mlx4.h"
41 #include "icm.h"
42
43 /*
44  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
45  */
46 struct mlx4_mpt_entry {
47         __be32 flags;
48         __be32 qpn;
49         __be32 key;
50         __be32 pd;
51         __be64 start;
52         __be64 length;
53         __be32 lkey;
54         __be32 win_cnt;
55         u8      reserved1[3];
56         u8      mtt_rep;
57         __be64 mtt_seg;
58         __be32 mtt_sz;
59         __be32 entity_size;
60         __be32 first_byte_offset;
61 } __attribute__((packed));
62
63 #define MLX4_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
64 #define MLX4_MPT_FLAG_MIO           (1 << 17)
65 #define MLX4_MPT_FLAG_BIND_ENABLE   (1 << 15)
66 #define MLX4_MPT_FLAG_PHYSICAL      (1 <<  9)
67 #define MLX4_MPT_FLAG_REGION        (1 <<  8)
68
69 #define MLX4_MTT_FLAG_PRESENT           1
70
71 static u32 mlx4_buddy_alloc(struct mlx4_buddy *buddy, int order)
72 {
73         int o;
74         int m;
75         u32 seg;
76
77         spin_lock(&buddy->lock);
78
79         for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o) {
80                 m = 1 << (buddy->max_order - o);
81                 seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
82                 if (seg < m)
83                         goto found;
84         }
85
86         spin_unlock(&buddy->lock);
87         return -1;
88
89  found:
90         clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
91
92         while (o > order) {
93                 --o;
94                 seg <<= 1;
95                 set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
96         }
97
98         spin_unlock(&buddy->lock);
99
100         seg <<= order;
101
102         return seg;
103 }
104
105 static void mlx4_buddy_free(struct mlx4_buddy *buddy, u32 seg, int order)
106 {
107         seg >>= order;
108
109         spin_lock(&buddy->lock);
110
111         while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
112                 clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
113                 seg >>= 1;
114                 ++order;
115         }
116
117         set_bit(seg, buddy->bits[order]);
118
119         spin_unlock(&buddy->lock);
120 }
121
122 static int __devinit mlx4_buddy_init(struct mlx4_buddy *buddy, int max_order)
123 {
124         int i, s;
125
126         buddy->max_order = max_order;
127         spin_lock_init(&buddy->lock);
128
129         buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
130                               GFP_KERNEL);
131         if (!buddy->bits)
132                 goto err_out;
133
134         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
135                 s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
136                 buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
137                 if (!buddy->bits[i])
138                         goto err_out_free;
139                 bitmap_zero(buddy->bits[i], 1 << (buddy->max_order - i));
140         }
141
142         set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
143
144         return 0;
145
146 err_out_free:
147         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
148                 kfree(buddy->bits[i]);
149
150         kfree(buddy->bits);
151
152 err_out:
153         return -ENOMEM;
154 }
155
156 static void mlx4_buddy_cleanup(struct mlx4_buddy *buddy)
157 {
158         int i;
159
160         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
161                 kfree(buddy->bits[i]);
162
163         kfree(buddy->bits);
164 }
165
166 static u32 mlx4_alloc_mtt_range(struct mlx4_dev *dev, int order)
167 {
168         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
169         u32 seg;
170
171         seg = mlx4_buddy_alloc(&mr_table->mtt_buddy, order);
172         if (seg == -1)
173                 return -1;
174
175         if (mlx4_table_get_range(dev, &mr_table->mtt_table, seg,
176                                  seg + (1 << order) - 1)) {
177                 mlx4_buddy_free(&mr_table->mtt_buddy, seg, order);
178                 return -1;
179         }
180
181         return seg;
182 }
183
184 int mlx4_mtt_init(struct mlx4_dev *dev, int npages, int page_shift,
185                   struct mlx4_mtt *mtt)
186 {
187         int i;
188
189         if (!npages) {
190                 mtt->order      = -1;
191                 mtt->page_shift = MLX4_ICM_PAGE_SHIFT;
192                 return 0;
193         } else
194                 mtt->page_shift = page_shift;
195
196         for (mtt->order = 0, i = MLX4_MTT_ENTRY_PER_SEG; i < npages; i <<= 1)
197                 ++mtt->order;
198
199         mtt->first_seg = mlx4_alloc_mtt_range(dev, mtt->order);
200         if (mtt->first_seg == -1)
201                 return -ENOMEM;
202
203         return 0;
204 }
205 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_init);
206
207 void mlx4_mtt_cleanup(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt)
208 {
209         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
210
211         if (mtt->order < 0)
212                 return;
213
214         mlx4_buddy_free(&mr_table->mtt_buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
215         mlx4_table_put_range(dev, &mr_table->mtt_table, mtt->first_seg,
216                              mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
217 }
218 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_cleanup);
219
220 u64 mlx4_mtt_addr(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt)
221 {
222         return (u64) mtt->first_seg * dev->caps.mtt_entry_sz;
223 }
224 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mtt_addr);
225
226 static u32 hw_index_to_key(u32 ind)
227 {
228         return (ind >> 24) | (ind << 8);
229 }
230
231 static u32 key_to_hw_index(u32 key)
232 {
233         return (key << 24) | (key >> 8);
234 }
235
236 static int mlx4_SW2HW_MPT(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox,
237                           int mpt_index)
238 {
239         return mlx4_cmd(dev, mailbox->dma, mpt_index, 0, MLX4_CMD_SW2HW_MPT,
240                         MLX4_CMD_TIME_CLASS_B);
241 }
242
243 static int mlx4_HW2SW_MPT(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox,
244                           int mpt_index)
245 {
246         return mlx4_cmd_box(dev, 0, mailbox ? mailbox->dma : 0, mpt_index,
247                             !mailbox, MLX4_CMD_HW2SW_MPT, MLX4_CMD_TIME_CLASS_B);
248 }
249
250 int mlx4_mr_alloc(struct mlx4_dev *dev, u32 pd, u64 iova, u64 size, u32 access,
251                   int npages, int page_shift, struct mlx4_mr *mr)
252 {
253         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
254         u32 index;
255         int err;
256
257         index = mlx4_bitmap_alloc(&priv->mr_table.mpt_bitmap);
258         if (index == -1)
259                 return -ENOMEM;
260
261         mr->iova       = iova;
262         mr->size       = size;
263         mr->pd         = pd;
264         mr->access     = access;
265         mr->enabled    = 0;
266         mr->key        = hw_index_to_key(index);
267
268         err = mlx4_mtt_init(dev, npages, page_shift, &mr->mtt);
269         if (err)
270                 mlx4_bitmap_free(&priv->mr_table.mpt_bitmap, index);
271
272         return err;
273 }
274 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_alloc);
275
276 void mlx4_mr_free(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mr *mr)
277 {
278         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
279         int err;
280
281         if (mr->enabled) {
282                 err = mlx4_HW2SW_MPT(dev, NULL,
283                                      key_to_hw_index(mr->key) &
284                                      (dev->caps.num_mpts - 1));
285                 if (err)
286                         mlx4_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
287         }
288
289         mlx4_mtt_cleanup(dev, &mr->mtt);
290         mlx4_bitmap_free(&priv->mr_table.mpt_bitmap, key_to_hw_index(mr->key));
291 }
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_free);
293
294 int mlx4_mr_enable(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mr *mr)
295 {
296         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
297         struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox;
298         struct mlx4_mpt_entry *mpt_entry;
299         int err;
300
301         err = mlx4_table_get(dev, &mr_table->dmpt_table, key_to_hw_index(mr->key));
302         if (err)
303                 return err;
304
305         mailbox = mlx4_alloc_cmd_mailbox(dev);
306         if (IS_ERR(mailbox)) {
307                 err = PTR_ERR(mailbox);
308                 goto err_table;
309         }
310         mpt_entry = mailbox->buf;
311
312         memset(mpt_entry, 0, sizeof *mpt_entry);
313
314         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MLX4_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
315                                        MLX4_MPT_FLAG_MIO         |
316                                        MLX4_MPT_FLAG_REGION      |
317                                        mr->access);
318
319         mpt_entry->key         = cpu_to_be32(key_to_hw_index(mr->key));
320         mpt_entry->pd          = cpu_to_be32(mr->pd);
321         mpt_entry->start       = cpu_to_be64(mr->iova);
322         mpt_entry->length      = cpu_to_be64(mr->size);
323         mpt_entry->entity_size = cpu_to_be32(mr->mtt.page_shift);
324         if (mr->mtt.order < 0) {
325                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MLX4_MPT_FLAG_PHYSICAL);
326                 mpt_entry->mtt_seg = 0;
327         } else
328                 mpt_entry->mtt_seg = cpu_to_be64(mlx4_mtt_addr(dev, &mr->mtt));
329
330         err = mlx4_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
331                              key_to_hw_index(mr->key) & (dev->caps.num_mpts - 1));
332         if (err) {
333                 mlx4_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
334                 goto err_cmd;
335         }
336
337         mr->enabled = 1;
338
339         mlx4_free_cmd_mailbox(dev, mailbox);
340
341         return 0;
342
343 err_cmd:
344         mlx4_free_cmd_mailbox(dev, mailbox);
345
346 err_table:
347         mlx4_table_put(dev, &mr_table->dmpt_table, key_to_hw_index(mr->key));
348         return err;
349 }
350 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_mr_enable);
351
352 static int mlx4_WRITE_MTT(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox,
353                           int num_mtt)
354 {
355         return mlx4_cmd(dev, mailbox->dma, num_mtt, 0, MLX4_CMD_WRITE_MTT,
356                         MLX4_CMD_TIME_CLASS_B);
357 }
358
359 int mlx4_write_mtt(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
360                    int start_index, int npages, u64 *page_list)
361 {
362         struct mlx4_cmd_mailbox *mailbox;
363         __be64 *mtt_entry;
364         int i;
365         int err = 0;
366
367         if (mtt->order < 0)
368                 return -EINVAL;
369
370         mailbox = mlx4_alloc_cmd_mailbox(dev);
371         if (IS_ERR(mailbox))
372                 return PTR_ERR(mailbox);
373
374         mtt_entry = mailbox->buf;
375
376         while (npages > 0) {
377                 mtt_entry[0] = cpu_to_be64(mlx4_mtt_addr(dev, mtt) + start_index * 8);
378                 mtt_entry[1] = 0;
379
380                 for (i = 0; i < npages && i < MLX4_MAILBOX_SIZE / 8 - 2; ++i)
381                         mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(page_list[i] |
382                                                        MLX4_MTT_FLAG_PRESENT);
383
384                 /*
385                  * If we have an odd number of entries to write, add
386                  * one more dummy entry for firmware efficiency.
387                  */
388                 if (i & 1)
389                         mtt_entry[i + 2] = 0;
390
391                 err = mlx4_WRITE_MTT(dev, mailbox, (i + 1) & ~1);
392                 if (err)
393                         goto out;
394
395                 npages      -= i;
396                 start_index += i;
397                 page_list   += i;
398         }
399
400 out:
401         mlx4_free_cmd_mailbox(dev, mailbox);
402
403         return err;
404 }
405 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_write_mtt);
406
407 int mlx4_buf_write_mtt(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_mtt *mtt,
408                        struct mlx4_buf *buf)
409 {
410         u64 *page_list;
411         int err;
412         int i;
413
414         page_list = kmalloc(buf->npages * sizeof *page_list, GFP_KERNEL);
415         if (!page_list)
416                 return -ENOMEM;
417
418         for (i = 0; i < buf->npages; ++i)
419                 if (buf->nbufs == 1)
420                         page_list[i] = buf->u.direct.map + (i << buf->page_shift);
421                 else
422                         page_list[i] = buf->u.page_list[i].map;
423
424         err = mlx4_write_mtt(dev, mtt, 0, buf->npages, page_list);
425
426         kfree(page_list);
427         return err;
428 }
429 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_buf_write_mtt);
430
431 int __devinit mlx4_init_mr_table(struct mlx4_dev *dev)
432 {
433         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
434         int err;
435
436         err = mlx4_bitmap_init(&mr_table->mpt_bitmap, dev->caps.num_mpts,
437                                ~0, dev->caps.reserved_mrws);
438         if (err)
439                 return err;
440
441         err = mlx4_buddy_init(&mr_table->mtt_buddy,
442                               ilog2(dev->caps.num_mtt_segs));
443         if (err)
444                 goto err_buddy;
445
446         if (dev->caps.reserved_mtts) {
447                 if (mlx4_alloc_mtt_range(dev, fls(dev->caps.reserved_mtts - 1)) == -1) {
448                         mlx4_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
449                                   mr_table->mtt_buddy.max_order);
450                         err = -ENOMEM;
451                         goto err_reserve_mtts;
452                 }
453         }
454
455         return 0;
456
457 err_reserve_mtts:
458         mlx4_buddy_cleanup(&mr_table->mtt_buddy);
459
460 err_buddy:
461         mlx4_bitmap_cleanup(&mr_table->mpt_bitmap);
462
463         return err;
464 }
465
466 void mlx4_cleanup_mr_table(struct mlx4_dev *dev)
467 {
468         struct mlx4_mr_table *mr_table = &mlx4_priv(dev)->mr_table;
469
470         mlx4_buddy_cleanup(&mr_table->mtt_buddy);
471         mlx4_bitmap_cleanup(&mr_table->mpt_bitmap);
472 }