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             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
 302                 /*
 303                  * Be friendly to WRITE_MTT command
 304                  * and leave two empty slots for the
 305                  * index and reserved fields of the
 306                  * mailbox.
 307                  */
 308                 return PAGE_SIZE / sizeof (u64) - 2;
 309
 310         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 311         return mthca_is_memfree(dev) ? (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) : 0x7ffffff;
 312 }
 313
 314 static void mthca_tavor_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 315                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 316                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 317 {
 318         u64 __iomem *mtts;
 319         int i;
 320
 321         mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
 322                 start_index * sizeof (u64);
 323         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 324                 mthca_write64_raw(cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT),
 325                                   mtts + i);
 326 }
 327
 328 static void mthca_arbel_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
 329                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
 330                                       u64 *buffer_list, int list_len)
 331 {
 332         __be64 *mtts;
 333         dma_addr_t dma_handle;
 334         int i;
 335         int s = start_index * sizeof (u64);
 336
 337         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 338         BUG_ON(s / PAGE_SIZE != (s + list_len * sizeof(u64) - 1) / PAGE_SIZE);
 339         /* Require full segments */
 340         BUG_ON(s % MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 341
 342         mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
 343                                 s / MTHCA_MTT_SEG_SIZE, &dma_handle);
 344
 345         BUG_ON(!mtts);
 346
 347         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 348                 mtts[i] = cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 349
 350         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, list_len * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
 351 }
 352
 353 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
 354                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
 355 {
 356         int size = mthca_write_mtt_size(dev);
 357         int chunk;
 358
 359         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy ||
 360             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
 361                 return __mthca_write_mtt(dev, mtt, start_index, buffer_list, list_len);
 362
 363         while (list_len > 0) {
 364                 chunk = min(size, list_len);
 365                 if (mthca_is_memfree(dev))
 366                         mthca_arbel_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 367                                                   buffer_list, chunk);
 368                 else
 369                         mthca_tavor_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
 370                                                   buffer_list, chunk);
 371
 372                 list_len    -= chunk;
 373                 start_index += chunk;
 374                 buffer_list += chunk;
 375         }
 376
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
 381 {
 382         return ind;
 383 }
 384
 385 static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
 386 {
 387         return key;
 388 }
 389
 390 static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
 391 {
 392         return (ind >> 24) | (ind << 8);
 393 }
 394
 395 static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
 396 {
 397         return (key << 24) | (key >> 8);
 398 }
 399
 400 static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
 401 {
 402         if (mthca_is_memfree(dev))
 403                 return arbel_hw_index_to_key(ind);
 404         else
 405                 return tavor_hw_index_to_key(ind);
 406 }
 407
 408 static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 409 {
 410         if (mthca_is_memfree(dev))
 411                 return arbel_key_to_hw_index(key);
 412         else
 413                 return tavor_key_to_hw_index(key);
 414 }
 415
 416 static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 417 {
 418         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 419                 return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
 420         else
 421                 return key;
 422 }
 423
 424 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
 425                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
 426 {
 427         struct mthca_mailbox *mailbox;
 428         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 429         u32 key;
 430         int i;
 431         int err;
 432         u8 status;
 433
 434         WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
 435
 436         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 437         if (key == -1)
 438                 return -ENOMEM;
 439         key = adjust_key(dev, key);
 440         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 441
 442         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 443                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 444                 if (err)
 445                         goto err_out_mpt_free;
 446         }
 447
 448         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 449         if (IS_ERR(mailbox)) {
 450                 err = PTR_ERR(mailbox);
 451                 goto err_out_table;
 452         }
 453         mpt_entry = mailbox->buf;
 454
 455         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 456                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 457                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 458                                        access);
 459         if (!mr->mtt)
 460                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
 461
 462         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
 463         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 464         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 465         mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
 466         mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
 467
 468         memset(&mpt_entry->lkey, 0,
 469                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
 470
 471         if (mr->mtt)
 472                 mpt_entry->mtt_seg =
 473                         cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
 474                                     mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 475
 476         if (0) {
 477                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 478                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 479                         if (i % 4 == 0)
 480                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 481                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 482                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 483                                 printk("\n");
 484                 }
 485         }
 486
 487         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 488                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 489                               &status);
 490         if (err) {
 491                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 492                 goto err_out_mailbox;
 493         } else if (status) {
 494                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 495                            status);
 496                 err = -EINVAL;
 497                 goto err_out_mailbox;
 498         }
 499
 500         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 501         return err;
 502
 503 err_out_mailbox:
 504         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 505
 506 err_out_table:
 507         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 508
 509 err_out_mpt_free:
 510         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
 511         return err;
 512 }
 513
 514 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 515                            u32 access, struct mthca_mr *mr)
 516 {
 517         mr->mtt = NULL;
 518         return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
 519 }
 520
 521 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 522                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
 523                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
 524                         u32 access, struct mthca_mr *mr)
 525 {
 526         int err;
 527
 528         mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
 529         if (IS_ERR(mr->mtt))
 530                 return PTR_ERR(mr->mtt);
 531
 532         err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
 533         if (err) {
 534                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 535                 return err;
 536         }
 537
 538         err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
 539                              total_size, access, mr);
 540         if (err)
 541                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 542
 543         return err;
 544 }
 545
 546 /* Free mr or fmr */
 547 static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
 548 {
 549         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
 550                         key_to_hw_index(dev, lkey));
 551
 552         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
 553 }
 554
 555 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
 556 {
 557         int err;
 558         u8 status;
 559
 560         err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
 561                               key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
 562                               (dev->limits.num_mpts - 1),
 563                               &status);
 564         if (err)
 565                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
 566         else if (status)
 567                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
 568                            status);
 569
 570         mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
 571         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 572 }
 573
 574 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
 575                     u32 access, struct mthca_fmr *mr)
 576 {
 577         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
 578         struct mthca_mailbox *mailbox;
 579         u64 mtt_seg;
 580         u32 key, idx;
 581         u8 status;
 582         int list_len = mr->attr.max_pages;
 583         int err = -ENOMEM;
 584         int i;
 585
 586         if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
 587                 return -EINVAL;
 588
 589         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
 590         if (mthca_is_memfree(dev) &&
 591             mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
 592                 return -EINVAL;
 593
 594         mr->maps = 0;
 595
 596         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 597         if (key == -1)
 598                 return -ENOMEM;
 599         key = adjust_key(dev, key);
 600
 601         idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
 602         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 603
 604         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 605                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 606                 if (err)
 607                         goto err_out_mpt_free;
 608
 609                 mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key, NULL);
 610                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
 611         } else
 612                 mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
 613                         sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
 614
 615         mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
 616         if (IS_ERR(mr->mtt))
 617                 goto err_out_table;
 618
 619         mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
 620
 621         if (mthca_is_memfree(dev)) {
 622                 mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
 623                                                       mr->mtt->first_seg,
 624                                                       &mr->mem.arbel.dma_handle);
 625                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
 626         } else
 627                 mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
 628
 629         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
 630         if (IS_ERR(mailbox))
 631                 goto err_out_free_mtt;
 632
 633         mpt_entry = mailbox->buf;
 634
 635         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
 636                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
 637                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
 638                                        access);
 639
 640         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
 641         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
 642         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
 643         memset(&mpt_entry->start, 0,
 644                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 645         mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
 646
 647         if (0) {
 648                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
 649                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
 650                         if (i % 4 == 0)
 651                                 printk("[%02x] ", i * 4);
 652                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
 653                         if ((i + 1) % 4 == 0)
 654                                 printk("\n");
 655                 }
 656         }
 657
 658         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
 659                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
 660                               &status);
 661         if (err) {
 662                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
 663                 goto err_out_mailbox_free;
 664         }
 665         if (status) {
 666                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
 667                            status);
 668                 err = -EINVAL;
 669                 goto err_out_mailbox_free;
 670         }
 671
 672         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 673         return 0;
 674
 675 err_out_mailbox_free:
 676         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 677
 678 err_out_free_mtt:
 679         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 680
 681 err_out_table:
 682         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 683
 684 err_out_mpt_free:
 685         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
 686         return err;
 687 }
 688
 689 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 690 {
 691         if (fmr->maps)
 692                 return -EBUSY;
 693
 694         mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
 695         mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
 696
 697         return 0;
 698 }
 699
 700 static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
 701                                   int list_len, u64 iova)
 702 {
 703         int i, page_mask;
 704
 705         if (list_len > fmr->attr.max_pages)
 706                 return -EINVAL;
 707
 708         page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
 709
 710         /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
 711         if (iova & page_mask)
 712                 return -EINVAL;
 713
 714         /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
 715         if (0)
 716                 for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 717                         if (page_list[i] & ~page_mask)
 718                                 return -EINVAL;
 719                 }
 720
 721         if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
 722                 return -EINVAL;
 723
 724         return 0;
 725 }
 726
 727
 728 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 729                              int list_len, u64 iova)
 730 {
 731         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 732         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 733         struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
 734         u32 key;
 735         int i, err;
 736
 737         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 738         if (err)
 739                 return err;
 740
 741         ++fmr->maps;
 742
 743         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 744         key += dev->limits.num_mpts;
 745         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 746
 747         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 748
 749         for (i = 0; i < list_len; ++i) {
 750                 __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
 751                                                MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 752                 mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
 753         }
 754
 755         mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
 756         mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 757         mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
 758
 759         __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
 760         memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
 761                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
 762                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
 763
 764         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
 765
 766         return 0;
 767 }
 768
 769 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
 770                              int list_len, u64 iova)
 771 {
 772         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
 773         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
 774         u32 key;
 775         int i, err;
 776
 777         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
 778         if (err)
 779                 return err;
 780
 781         ++fmr->maps;
 782
 783         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 784         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 785                 key += SINAI_FMR_KEY_INC;
 786         else
 787                 key += dev->limits.num_mpts;
 788         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 789
 790         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 791
 792         wmb();
 793
 794         for (i = 0; i < list_len; ++i)
 795                 fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
 796                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
 797
 798         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, fmr->mem.arbel.dma_handle,
 799                         list_len * sizeof(u64), DMA_TO_DEVICE);
 800
 801         fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
 802         fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
 803         fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
 804         fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
 805
 806         wmb();
 807
 808         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
 809
 810         wmb();
 811
 812         return 0;
 813 }
 814
 815 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 816 {
 817         u32 key;
 818
 819         if (!fmr->maps)
 820                 return;
 821
 822         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 823         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 824         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
 825
 826         fmr->maps = 0;
 827
 828         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
 829 }
 830
 831 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 832 {
 833         u32 key;
 834
 835         if (!fmr->maps)
 836                 return;
 837
 838         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
 839         key &= dev->limits.num_mpts - 1;
 840         key = adjust_key(dev, key);
 841         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
 842
 843         fmr->maps = 0;
 844
 845         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
 846 }
 847
 848 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 849 {
 850         unsigned long addr;
 851         int mpts, mtts, err, i;
 852
 853         err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
 854                                dev->limits.num_mpts,
 855                                ~0, dev->limits.reserved_mrws);
 856         if (err)
 857                 return err;
 858
 859         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 860             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
 861                 dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
 862         else
 863                 dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
 864
 865         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
 866                 mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
 867
 868         err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
 869                                fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
 870
 871         if (err)
 872                 goto err_mtt_buddy;
 873
 874         dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
 875         dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
 876
 877         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 878                 i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
 879
 880                 if (i >= 31) {
 881                         mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
 882                         err = -EINVAL;
 883                         goto err_fmr_mpt;
 884                 }
 885                 mpts = mtts = 1 << i;
 886         } else {
 887                 mtts = dev->limits.num_mtt_segs;
 888                 mpts = dev->limits.num_mpts;
 889         }
 890
 891         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
 892             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR)) {
 893
 894                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 895                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 896                          dev->mr_table.mpt_base);
 897
 898                 dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
 899                         ioremap(addr, mpts * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
 900
 901                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
 902                         mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
 903                         err = -ENOMEM;
 904                         goto err_fmr_mpt;
 905                 }
 906
 907                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
 908                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
 909                          dev->mr_table.mtt_base);
 910
 911                 dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
 912                         ioremap(addr, mtts * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
 913                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
 914                         mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
 915                         err = -ENOMEM;
 916                         goto err_fmr_mtt;
 917                 }
 918         }
 919
 920         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
 921                 err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 922                 if (err)
 923                         goto err_fmr_mtt_buddy;
 924
 925                 /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
 926                 err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
 927                 if (err)
 928                         goto err_reserve_fmr;
 929
 930                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
 931                         &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
 932         } else
 933                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
 934
 935         /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
 936         if (dev->limits.reserved_mtts) {
 937                 i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
 938
 939                 if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
 940                                           dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
 941                         mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
 942                                   dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
 943                         err = -ENOMEM;
 944                         goto err_reserve_mtts;
 945                 }
 946         }
 947
 948         return 0;
 949
 950 err_reserve_mtts:
 951 err_reserve_fmr:
 952         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 953                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 954
 955 err_fmr_mtt_buddy:
 956         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 957                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 958
 959 err_fmr_mtt:
 960         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 961                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 962
 963 err_fmr_mpt:
 964         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 965
 966 err_mtt_buddy:
 967         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 968
 969         return err;
 970 }
 971
 972 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 973 {
 974         /* XXX check if any MRs are still allocated? */
 975         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
 976                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
 977
 978         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
 979
 980         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
 981                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
 982         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
 983                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 984
 985         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 986 }