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