Merge branch 'for-linus' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/roland/infiniband
[linux-2.6.git] / drivers / infiniband / hw / mthca / mthca_mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2005 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  * $Id: mthca_mr.c 1349 2004-12-16 21:09:43Z roland $
34  */
35
36 #include <linux/slab.h>
37 #include <linux/errno.h>
38
39 #include "mthca_dev.h"
40 #include "mthca_cmd.h"
41 #include "mthca_memfree.h"
42
43 struct mthca_mtt {
44         struct mthca_buddy *buddy;
45         int                 order;
46         u32                 first_seg;
47 };
48
49 /*
50  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
51  */
52 struct mthca_mpt_entry {
53         __be32 flags;
54         __be32 page_size;
55         __be32 key;
56         __be32 pd;
57         __be64 start;
58         __be64 length;
59         __be32 lkey;
60         __be32 window_count;
61         __be32 window_count_limit;
62         __be64 mtt_seg;
63         __be32 mtt_sz;          /* Arbel only */
64         u32    reserved[2];
65 } __attribute__((packed));
66
67 #define MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
68 #define MTHCA_MPT_FLAG_MIO           (1 << 17)
69 #define MTHCA_MPT_FLAG_BIND_ENABLE   (1 << 15)
70 #define MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL      (1 <<  9)
71 #define MTHCA_MPT_FLAG_REGION        (1 <<  8)
72
73 #define MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT       1
74
75 #define MTHCA_MPT_STATUS_SW 0xF0
76 #define MTHCA_MPT_STATUS_HW 0x00
77
78 #define SINAI_FMR_KEY_INC 0x1000000
79
80 /*
81  * Buddy allocator for MTT segments (currently not very efficient
82  * since it doesn't keep a free list and just searches linearly
83  * through the bitmaps)
84  */
85
86 static u32 mthca_buddy_alloc(struct mthca_buddy *buddy, int order)
87 {
88         int o;
89         int m;
90         u32 seg;
91
92         spin_lock(&buddy->lock);
93
94         for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o) {
95                 m = 1 << (buddy->max_order - o);
96                 seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
97                 if (seg < m)
98                         goto found;
99         }
100
101         spin_unlock(&buddy->lock);
102         return -1;
103
104  found:
105         clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
106
107         while (o > order) {
108                 --o;
109                 seg <<= 1;
110                 set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
111         }
112
113         spin_unlock(&buddy->lock);
114
115         seg <<= order;
116
117         return seg;
118 }
119
120 static void mthca_buddy_free(struct mthca_buddy *buddy, u32 seg, int order)
121 {
122         seg >>= order;
123
124         spin_lock(&buddy->lock);
125
126         while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
127                 clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
128                 seg >>= 1;
129                 ++order;
130         }
131
132         set_bit(seg, buddy->bits[order]);
133
134         spin_unlock(&buddy->lock);
135 }
136
137 static int mthca_buddy_init(struct mthca_buddy *buddy, int max_order)
138 {
139         int i, s;
140
141         buddy->max_order = max_order;
142         spin_lock_init(&buddy->lock);
143
144         buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
145                               GFP_KERNEL);
146         if (!buddy->bits)
147                 goto err_out;
148
149         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
150                 s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
151                 buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
152                 if (!buddy->bits[i])
153                         goto err_out_free;
154                 bitmap_zero(buddy->bits[i],
155                             1 << (buddy->max_order - i));
156         }
157
158         set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
159
160         return 0;
161
162 err_out_free:
163         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
164                 kfree(buddy->bits[i]);
165
166         kfree(buddy->bits);
167
168 err_out:
169         return -ENOMEM;
170 }
171
172 static void mthca_buddy_cleanup(struct mthca_buddy *buddy)
173 {
174         int i;
175
176         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
177                 kfree(buddy->bits[i]);
178
179         kfree(buddy->bits);
180 }
181
182 static u32 mthca_alloc_mtt_range(struct mthca_dev *dev, int order,
183                                  struct mthca_buddy *buddy)
184 {
185         u32 seg = mthca_buddy_alloc(buddy, order);
186
187         if (seg == -1)
188                 return -1;
189
190         if (mthca_is_memfree(dev))
191                 if (mthca_table_get_range(dev, dev->mr_table.mtt_table, seg,
192                                           seg + (1 << order) - 1)) {
193                         mthca_buddy_free(buddy, seg, order);
194                         seg = -1;
195                 }
196
197         return seg;
198 }
199
200 static struct mthca_mtt *__mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size,
201                                            struct mthca_buddy *buddy)
202 {
203         struct mthca_mtt *mtt;
204         int i;
205
206         if (size <= 0)
207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
208
209         mtt = kmalloc(sizeof *mtt, GFP_KERNEL);
210         if (!mtt)
211                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
212
213         mtt->buddy = buddy;
214         mtt->order = 0;
215         for (i = MTHCA_MTT_SEG_SIZE / 8; i < size; i <<= 1)
216                 ++mtt->order;
217
218         mtt->first_seg = mthca_alloc_mtt_range(dev, mtt->order, buddy);
219         if (mtt->first_seg == -1) {
220                 kfree(mtt);
221                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
222         }
223
224         return mtt;
225 }
226
227 struct mthca_mtt *mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size)
228 {
229         return __mthca_alloc_mtt(dev, size, &dev->mr_table.mtt_buddy);
230 }
231
232 void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt)
233 {
234         if (!mtt)
235                 return;
236
237         mthca_buddy_free(mtt->buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
238
239         mthca_table_put_range(dev, dev->mr_table.mtt_table,
240                               mtt->first_seg,
241                               mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
242
243         kfree(mtt);
244 }
245
246 static int __mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
247                              int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
248 {
249         struct mthca_mailbox *mailbox;
250         __be64 *mtt_entry;
251         int err = 0;
252         u8 status;
253         int i;
254
255         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
256         if (IS_ERR(mailbox))
257                 return PTR_ERR(mailbox);
258         mtt_entry = mailbox->buf;
259
260         while (list_len > 0) {
261                 mtt_entry[0] = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
262                                            mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
263                                            start_index * 8);
264                 mtt_entry[1] = 0;
265                 for (i = 0; i < list_len && i < MTHCA_MAILBOX_SIZE / 8 - 2; ++i)
266                         mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(buffer_list[i] |
267                                                        MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
268
269                 /*
270                  * If we have an odd number of entries to write, add
271                  * one more dummy entry for firmware efficiency.
272                  */
273                 if (i & 1)
274                         mtt_entry[i + 2] = 0;
275
276                 err = mthca_WRITE_MTT(dev, mailbox, (i + 1) & ~1, &status);
277                 if (err) {
278                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT failed (%d)\n", err);
279                         goto out;
280                 }
281                 if (status) {
282                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT returned status 0x%02x\n",
283                                    status);
284                         err = -EINVAL;
285                         goto out;
286                 }
287
288                 list_len    -= i;
289                 start_index += i;
290                 buffer_list += i;
291         }
292
293 out:
294         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
295         return err;
296 }
297
298 int mthca_write_mtt_size(struct mthca_dev *dev)
299 {
300         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy)
301                 /*
302                  * Be friendly to WRITE_MTT command
303                  * and leave two empty slots for the
304                  * index and reserved fields of the
305                  * mailbox.
306                  */
307                 return PAGE_SIZE / sizeof (u64) - 2;
308
309         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
310         return mthca_is_memfree(dev) ? (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) : 0x7ffffff;
311 }
312
313 static void mthca_tavor_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
314                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
315                                       u64 *buffer_list, int list_len)
316 {
317         u64 __iomem *mtts;
318         int i;
319
320         mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
321                 start_index * sizeof (u64);
322         for (i = 0; i < list_len; ++i)
323                 mthca_write64_raw(cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT),
324                                   mtts + i);
325 }
326
327 static void mthca_arbel_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
328                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
329                                       u64 *buffer_list, int list_len)
330 {
331         __be64 *mtts;
332         dma_addr_t dma_handle;
333         int i;
334         int s = start_index * sizeof (u64);
335
336         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
337         BUG_ON(s / PAGE_SIZE != (s + list_len * sizeof(u64) - 1) / PAGE_SIZE);
338         /* Require full segments */
339         BUG_ON(s % MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
340
341         mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
342                                 s / MTHCA_MTT_SEG_SIZE, &dma_handle);
343
344         BUG_ON(!mtts);
345
346         for (i = 0; i < list_len; ++i)
347                 mtts[i] = cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
348
349         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, list_len * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
350 }
351
352 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
353                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
354 {
355         int size = mthca_write_mtt_size(dev);
356         int chunk;
357
358         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy)
359                 return __mthca_write_mtt(dev, mtt, start_index, buffer_list, list_len);
360
361         while (list_len > 0) {
362                 chunk = min(size, list_len);
363                 if (mthca_is_memfree(dev))
364                         mthca_arbel_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
365                                                   buffer_list, chunk);
366                 else
367                         mthca_tavor_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
368                                                   buffer_list, chunk);
369
370                 list_len    -= chunk;
371                 start_index += chunk;
372                 buffer_list += chunk;
373         }
374
375         return 0;
376 }
377
378 static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
379 {
380         return ind;
381 }
382
383 static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
384 {
385         return key;
386 }
387
388 static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
389 {
390         return (ind >> 24) | (ind << 8);
391 }
392
393 static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
394 {
395         return (key << 24) | (key >> 8);
396 }
397
398 static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
399 {
400         if (mthca_is_memfree(dev))
401                 return arbel_hw_index_to_key(ind);
402         else
403                 return tavor_hw_index_to_key(ind);
404 }
405
406 static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
407 {
408         if (mthca_is_memfree(dev))
409                 return arbel_key_to_hw_index(key);
410         else
411                 return tavor_key_to_hw_index(key);
412 }
413
414 static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
415 {
416         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
417                 return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
418         else
419                 return key;
420 }
421
422 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
423                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
424 {
425         struct mthca_mailbox *mailbox;
426         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
427         u32 key;
428         int i;
429         int err;
430         u8 status;
431
432         WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
433
434         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
435         if (key == -1)
436                 return -ENOMEM;
437         key = adjust_key(dev, key);
438         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
439
440         if (mthca_is_memfree(dev)) {
441                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
442                 if (err)
443                         goto err_out_mpt_free;
444         }
445
446         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
447         if (IS_ERR(mailbox)) {
448                 err = PTR_ERR(mailbox);
449                 goto err_out_table;
450         }
451         mpt_entry = mailbox->buf;
452
453         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
454                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
455                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
456                                        access);
457         if (!mr->mtt)
458                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
459
460         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
461         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
462         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
463         mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
464         mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
465
466         memset(&mpt_entry->lkey, 0,
467                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
468
469         if (mr->mtt)
470                 mpt_entry->mtt_seg =
471                         cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
472                                     mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
473
474         if (0) {
475                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
476                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
477                         if (i % 4 == 0)
478                                 printk("[%02x] ", i * 4);
479                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
480                         if ((i + 1) % 4 == 0)
481                                 printk("\n");
482                 }
483         }
484
485         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
486                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
487                               &status);
488         if (err) {
489                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
490                 goto err_out_mailbox;
491         } else if (status) {
492                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
493                            status);
494                 err = -EINVAL;
495                 goto err_out_mailbox;
496         }
497
498         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
499         return err;
500
501 err_out_mailbox:
502         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
503
504 err_out_table:
505         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
506
507 err_out_mpt_free:
508         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
509         return err;
510 }
511
512 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
513                            u32 access, struct mthca_mr *mr)
514 {
515         mr->mtt = NULL;
516         return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
517 }
518
519 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
520                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
521                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
522                         u32 access, struct mthca_mr *mr)
523 {
524         int err;
525
526         mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
527         if (IS_ERR(mr->mtt))
528                 return PTR_ERR(mr->mtt);
529
530         err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
531         if (err) {
532                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
533                 return err;
534         }
535
536         err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
537                              total_size, access, mr);
538         if (err)
539                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
540
541         return err;
542 }
543
544 /* Free mr or fmr */
545 static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
546 {
547         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
548                         key_to_hw_index(dev, lkey));
549
550         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
551 }
552
553 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
554 {
555         int err;
556         u8 status;
557
558         err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
559                               key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
560                               (dev->limits.num_mpts - 1),
561                               &status);
562         if (err)
563                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
564         else if (status)
565                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
566                            status);
567
568         mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
569         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
570 }
571
572 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
573                     u32 access, struct mthca_fmr *mr)
574 {
575         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
576         struct mthca_mailbox *mailbox;
577         u64 mtt_seg;
578         u32 key, idx;
579         u8 status;
580         int list_len = mr->attr.max_pages;
581         int err = -ENOMEM;
582         int i;
583
584         if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
585                 return -EINVAL;
586
587         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
588         if (mthca_is_memfree(dev) &&
589             mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
590                 return -EINVAL;
591
592         mr->maps = 0;
593
594         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
595         if (key == -1)
596                 return -ENOMEM;
597         key = adjust_key(dev, key);
598
599         idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
600         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
601
602         if (mthca_is_memfree(dev)) {
603                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
604                 if (err)
605                         goto err_out_mpt_free;
606
607                 mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key, NULL);
608                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
609         } else
610                 mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
611                         sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
612
613         mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
614         if (IS_ERR(mr->mtt))
615                 goto err_out_table;
616
617         mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
618
619         if (mthca_is_memfree(dev)) {
620                 mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
621                                                       mr->mtt->first_seg,
622                                                       &mr->mem.arbel.dma_handle);
623                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
624         } else
625                 mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
626
627         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
628         if (IS_ERR(mailbox))
629                 goto err_out_free_mtt;
630
631         mpt_entry = mailbox->buf;
632
633         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
634                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
635                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
636                                        access);
637
638         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
639         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
640         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
641         memset(&mpt_entry->start, 0,
642                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
643         mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
644
645         if (0) {
646                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
647                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
648                         if (i % 4 == 0)
649                                 printk("[%02x] ", i * 4);
650                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
651                         if ((i + 1) % 4 == 0)
652                                 printk("\n");
653                 }
654         }
655
656         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
657                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
658                               &status);
659         if (err) {
660                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
661                 goto err_out_mailbox_free;
662         }
663         if (status) {
664                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
665                            status);
666                 err = -EINVAL;
667                 goto err_out_mailbox_free;
668         }
669
670         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
671         return 0;
672
673 err_out_mailbox_free:
674         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
675
676 err_out_free_mtt:
677         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
678
679 err_out_table:
680         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
681
682 err_out_mpt_free:
683         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
684         return err;
685 }
686
687 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
688 {
689         if (fmr->maps)
690                 return -EBUSY;
691
692         mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
693         mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
694
695         return 0;
696 }
697
698 static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
699                                   int list_len, u64 iova)
700 {
701         int i, page_mask;
702
703         if (list_len > fmr->attr.max_pages)
704                 return -EINVAL;
705
706         page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
707
708         /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
709         if (iova & page_mask)
710                 return -EINVAL;
711
712         /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
713         if (0)
714                 for (i = 0; i < list_len; ++i) {
715                         if (page_list[i] & ~page_mask)
716                                 return -EINVAL;
717                 }
718
719         if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
720                 return -EINVAL;
721
722         return 0;
723 }
724
725
726 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
727                              int list_len, u64 iova)
728 {
729         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
730         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
731         struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
732         u32 key;
733         int i, err;
734
735         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
736         if (err)
737                 return err;
738
739         ++fmr->maps;
740
741         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
742         key += dev->limits.num_mpts;
743         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
744
745         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
746
747         for (i = 0; i < list_len; ++i) {
748                 __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
749                                                MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
750                 mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
751         }
752
753         mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
754         mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
755         mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
756
757         __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
758         memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
759                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
760                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
761
762         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
763
764         return 0;
765 }
766
767 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
768                              int list_len, u64 iova)
769 {
770         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
771         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
772         u32 key;
773         int i, err;
774
775         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
776         if (err)
777                 return err;
778
779         ++fmr->maps;
780
781         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
782         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
783                 key += SINAI_FMR_KEY_INC;
784         else
785                 key += dev->limits.num_mpts;
786         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
787
788         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
789
790         wmb();
791
792         for (i = 0; i < list_len; ++i)
793                 fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
794                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
795
796         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, fmr->mem.arbel.dma_handle,
797                         list_len * sizeof(u64), DMA_TO_DEVICE);
798
799         fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
800         fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
801         fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
802         fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
803
804         wmb();
805
806         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
807
808         wmb();
809
810         return 0;
811 }
812
813 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
814 {
815         u32 key;
816
817         if (!fmr->maps)
818                 return;
819
820         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
821         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
822         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
823
824         fmr->maps = 0;
825
826         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
827 }
828
829 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
830 {
831         u32 key;
832
833         if (!fmr->maps)
834                 return;
835
836         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
837         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
838         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
839
840         fmr->maps = 0;
841
842         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
843 }
844
845 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
846 {
847         unsigned long addr;
848         int mpts, mtts, err, i;
849
850         err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
851                                dev->limits.num_mpts,
852                                ~0, dev->limits.reserved_mrws);
853         if (err)
854                 return err;
855
856         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
857             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
858                 dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
859         else
860                 dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
861
862         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
863                 mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
864
865         err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
866                                fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
867
868         if (err)
869                 goto err_mtt_buddy;
870
871         dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
872         dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
873
874         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
875                 i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
876
877                 if (i >= 31) {
878                         mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
879                         err = -EINVAL;
880                         goto err_fmr_mpt;
881                 }
882                 mpts = mtts = 1 << i;
883         } else {
884                 mpts = dev->limits.num_mtt_segs;
885                 mtts = dev->limits.num_mpts;
886         }
887
888         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
889             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR)) {
890
891                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
892                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
893                          dev->mr_table.mpt_base);
894
895                 dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
896                         ioremap(addr, mpts * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
897
898                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
899                         mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
900                         err = -ENOMEM;
901                         goto err_fmr_mpt;
902                 }
903
904                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
905                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
906                          dev->mr_table.mtt_base);
907
908                 dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
909                         ioremap(addr, mtts * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
910                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
911                         mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
912                         err = -ENOMEM;
913                         goto err_fmr_mtt;
914                 }
915         }
916
917         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
918                 err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
919                 if (err)
920                         goto err_fmr_mtt_buddy;
921
922                 /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
923                 err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
924                 if (err)
925                         goto err_reserve_fmr;
926
927                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
928                         &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
929         } else
930                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
931
932         /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
933         if (dev->limits.reserved_mtts) {
934                 i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
935
936                 if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
937                                           dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
938                         mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
939                                   dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
940                         err = -ENOMEM;
941                         goto err_reserve_mtts;
942                 }
943         }
944
945         return 0;
946
947 err_reserve_mtts:
948 err_reserve_fmr:
949         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
950                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
951
952 err_fmr_mtt_buddy:
953         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
954                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
955
956 err_fmr_mtt:
957         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
958                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
959
960 err_fmr_mpt:
961         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
962
963 err_mtt_buddy:
964         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
965
966         return err;
967 }
968
969 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
970 {
971         /* XXX check if any MRs are still allocated? */
972         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
973                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
974
975         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
976
977         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
978                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
979         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
980                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
981
982         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
983 }