]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/infiniband/hw/mlx5/mr.c
ASoC: rt5663: rename rt5668 as rt5663 v2
[linux.git] / drivers / infiniband / hw / mlx5 / mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013-2015, Mellanox Technologies. All rights reserved.
3  *
4  * This software is available to you under a choice of one of two
5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
8  * OpenIB.org BSD license below:
9  *
10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
11  *     without modification, are permitted provided that the following
12  *     conditions are met:
13  *
14  *      - Redistributions of source code must retain the above
15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
16  *        disclaimer.
17  *
18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
21  *        provided with the distribution.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
30  * SOFTWARE.
31  */
32
33
34 #include <linux/kref.h>
35 #include <linux/random.h>
36 #include <linux/debugfs.h>
37 #include <linux/export.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <rdma/ib_umem.h>
40 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
41 #include <rdma/ib_verbs.h>
42 #include "mlx5_ib.h"
43
44 enum {
45         MAX_PENDING_REG_MR = 8,
46 };
47
48 #define MLX5_UMR_ALIGN 2048
49 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
50 static __be64 mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer[
51                 MLX5_UMR_MTT_MIN_CHUNK_SIZE/sizeof(__be64)]
52         __aligned(MLX5_UMR_ALIGN);
53 static DEFINE_MUTEX(mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
54 #endif
55
56 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr);
57
58 static int destroy_mkey(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
59 {
60         int err = mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey);
61
62 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
63         /* Wait until all page fault handlers using the mr complete. */
64         synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
65 #endif
66
67         return err;
68 }
69
70 static int order2idx(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
71 {
72         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
73
74         if (order < cache->ent[0].order)
75                 return 0;
76         else
77                 return order - cache->ent[0].order;
78 }
79
80 static bool use_umr_mtt_update(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start, u64 length)
81 {
82         return ((u64)1 << mr->order) * MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE >=
83                 length + (start & (MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE - 1));
84 }
85
86 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
87 static void update_odp_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
88 {
89         if (mr->umem->odp_data) {
90                 /*
91                  * This barrier prevents the compiler from moving the
92                  * setting of umem->odp_data->private to point to our
93                  * MR, before reg_umr finished, to ensure that the MR
94                  * initialization have finished before starting to
95                  * handle invalidations.
96                  */
97                 smp_wmb();
98                 mr->umem->odp_data->private = mr;
99                 /*
100                  * Make sure we will see the new
101                  * umem->odp_data->private value in the invalidation
102                  * routines, before we can get page faults on the
103                  * MR. Page faults can happen once we put the MR in
104                  * the tree, below this line. Without the barrier,
105                  * there can be a fault handling and an invalidation
106                  * before umem->odp_data->private == mr is visible to
107                  * the invalidation handler.
108                  */
109                 smp_wmb();
110         }
111 }
112 #endif
113
114 static void reg_mr_callback(int status, void *context)
115 {
116         struct mlx5_ib_mr *mr = context;
117         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
118         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
119         int c = order2idx(dev, mr->order);
120         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
121         u8 key;
122         unsigned long flags;
123         struct mlx5_mkey_table *table = &dev->mdev->priv.mkey_table;
124         int err;
125
126         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
127         ent->pending--;
128         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
129         if (status) {
130                 mlx5_ib_warn(dev, "async reg mr failed. status %d\n", status);
131                 kfree(mr);
132                 dev->fill_delay = 1;
133                 mod_timer(&dev->delay_timer, jiffies + HZ);
134                 return;
135         }
136
137         spin_lock_irqsave(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
138         key = dev->mdev->priv.mkey_key++;
139         spin_unlock_irqrestore(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
140         mr->mmkey.key = mlx5_idx_to_mkey(MLX5_GET(create_mkey_out, mr->out, mkey_index)) | key;
141
142         cache->last_add = jiffies;
143
144         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
145         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
146         ent->cur++;
147         ent->size++;
148         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
149
150         write_lock_irqsave(&table->lock, flags);
151         err = radix_tree_insert(&table->tree, mlx5_base_mkey(mr->mmkey.key),
152                                 &mr->mmkey);
153         if (err)
154                 pr_err("Error inserting to mkey tree. 0x%x\n", -err);
155         write_unlock_irqrestore(&table->lock, flags);
156 }
157
158 static int add_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
159 {
160         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
161         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
162         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
163         struct mlx5_ib_mr *mr;
164         int npages = 1 << ent->order;
165         void *mkc;
166         u32 *in;
167         int err = 0;
168         int i;
169
170         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
171         if (!in)
172                 return -ENOMEM;
173
174         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
175         for (i = 0; i < num; i++) {
176                 if (ent->pending >= MAX_PENDING_REG_MR) {
177                         err = -EAGAIN;
178                         break;
179                 }
180
181                 mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
182                 if (!mr) {
183                         err = -ENOMEM;
184                         break;
185                 }
186                 mr->order = ent->order;
187                 mr->umred = 1;
188                 mr->dev = dev;
189
190                 MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
191                 MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
192                 MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
193
194                 MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
195                 MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, (npages + 1) / 2);
196                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, 12);
197
198                 spin_lock_irq(&ent->lock);
199                 ent->pending++;
200                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
201                 err = mlx5_core_create_mkey_cb(dev->mdev, &mr->mmkey,
202                                                in, inlen,
203                                                mr->out, sizeof(mr->out),
204                                                reg_mr_callback, mr);
205                 if (err) {
206                         spin_lock_irq(&ent->lock);
207                         ent->pending--;
208                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
209                         mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed %d\n", err);
210                         kfree(mr);
211                         break;
212                 }
213         }
214
215         kfree(in);
216         return err;
217 }
218
219 static void remove_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
220 {
221         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
222         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
223         struct mlx5_ib_mr *mr;
224         int err;
225         int i;
226
227         for (i = 0; i < num; i++) {
228                 spin_lock_irq(&ent->lock);
229                 if (list_empty(&ent->head)) {
230                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
231                         return;
232                 }
233                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
234                 list_del(&mr->list);
235                 ent->cur--;
236                 ent->size--;
237                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
238                 err = destroy_mkey(dev, mr);
239                 if (err)
240                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
241                 else
242                         kfree(mr);
243         }
244 }
245
246 static ssize_t size_write(struct file *filp, const char __user *buf,
247                           size_t count, loff_t *pos)
248 {
249         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
250         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
251         char lbuf[20];
252         u32 var;
253         int err;
254         int c;
255
256         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
257                 return -EFAULT;
258
259         c = order2idx(dev, ent->order);
260         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
261
262         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
263                 return -EINVAL;
264
265         if (var < ent->limit)
266                 return -EINVAL;
267
268         if (var > ent->size) {
269                 do {
270                         err = add_keys(dev, c, var - ent->size);
271                         if (err && err != -EAGAIN)
272                                 return err;
273
274                         usleep_range(3000, 5000);
275                 } while (err);
276         } else if (var < ent->size) {
277                 remove_keys(dev, c, ent->size - var);
278         }
279
280         return count;
281 }
282
283 static ssize_t size_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
284                          loff_t *pos)
285 {
286         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
287         char lbuf[20];
288         int err;
289
290         if (*pos)
291                 return 0;
292
293         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->size);
294         if (err < 0)
295                 return err;
296
297         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
298                 return -EFAULT;
299
300         *pos += err;
301
302         return err;
303 }
304
305 static const struct file_operations size_fops = {
306         .owner  = THIS_MODULE,
307         .open   = simple_open,
308         .write  = size_write,
309         .read   = size_read,
310 };
311
312 static ssize_t limit_write(struct file *filp, const char __user *buf,
313                            size_t count, loff_t *pos)
314 {
315         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
316         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
317         char lbuf[20];
318         u32 var;
319         int err;
320         int c;
321
322         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
323                 return -EFAULT;
324
325         c = order2idx(dev, ent->order);
326         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
327
328         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
329                 return -EINVAL;
330
331         if (var > ent->size)
332                 return -EINVAL;
333
334         ent->limit = var;
335
336         if (ent->cur < ent->limit) {
337                 err = add_keys(dev, c, 2 * ent->limit - ent->cur);
338                 if (err)
339                         return err;
340         }
341
342         return count;
343 }
344
345 static ssize_t limit_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
346                           loff_t *pos)
347 {
348         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
349         char lbuf[20];
350         int err;
351
352         if (*pos)
353                 return 0;
354
355         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->limit);
356         if (err < 0)
357                 return err;
358
359         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
360                 return -EFAULT;
361
362         *pos += err;
363
364         return err;
365 }
366
367 static const struct file_operations limit_fops = {
368         .owner  = THIS_MODULE,
369         .open   = simple_open,
370         .write  = limit_write,
371         .read   = limit_read,
372 };
373
374 static int someone_adding(struct mlx5_mr_cache *cache)
375 {
376         int i;
377
378         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
379                 if (cache->ent[i].cur < cache->ent[i].limit)
380                         return 1;
381         }
382
383         return 0;
384 }
385
386 static void __cache_work_func(struct mlx5_cache_ent *ent)
387 {
388         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
389         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
390         int i = order2idx(dev, ent->order);
391         int err;
392
393         if (cache->stopped)
394                 return;
395
396         ent = &dev->cache.ent[i];
397         if (ent->cur < 2 * ent->limit && !dev->fill_delay) {
398                 err = add_keys(dev, i, 1);
399                 if (ent->cur < 2 * ent->limit) {
400                         if (err == -EAGAIN) {
401                                 mlx5_ib_dbg(dev, "returned eagain, order %d\n",
402                                             i + 2);
403                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
404                                                    msecs_to_jiffies(3));
405                         } else if (err) {
406                                 mlx5_ib_warn(dev, "command failed order %d, err %d\n",
407                                              i + 2, err);
408                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
409                                                    msecs_to_jiffies(1000));
410                         } else {
411                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
412                         }
413                 }
414         } else if (ent->cur > 2 * ent->limit) {
415                 /*
416                  * The remove_keys() logic is performed as garbage collection
417                  * task. Such task is intended to be run when no other active
418                  * processes are running.
419                  *
420                  * The need_resched() will return TRUE if there are user tasks
421                  * to be activated in near future.
422                  *
423                  * In such case, we don't execute remove_keys() and postpone
424                  * the garbage collection work to try to run in next cycle,
425                  * in order to free CPU resources to other tasks.
426                  */
427                 if (!need_resched() && !someone_adding(cache) &&
428                     time_after(jiffies, cache->last_add + 300 * HZ)) {
429                         remove_keys(dev, i, 1);
430                         if (ent->cur > ent->limit)
431                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
432                 } else {
433                         queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork, 300 * HZ);
434                 }
435         }
436 }
437
438 static void delayed_cache_work_func(struct work_struct *work)
439 {
440         struct mlx5_cache_ent *ent;
441
442         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, dwork.work);
443         __cache_work_func(ent);
444 }
445
446 static void cache_work_func(struct work_struct *work)
447 {
448         struct mlx5_cache_ent *ent;
449
450         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, work);
451         __cache_work_func(ent);
452 }
453
454 static struct mlx5_ib_mr *alloc_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
455 {
456         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
457         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
458         struct mlx5_cache_ent *ent;
459         int c;
460         int i;
461
462         c = order2idx(dev, order);
463         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
464                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", order, c);
465                 return NULL;
466         }
467
468         for (i = c; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
469                 ent = &cache->ent[i];
470
471                 mlx5_ib_dbg(dev, "order %d, cache index %d\n", ent->order, i);
472
473                 spin_lock_irq(&ent->lock);
474                 if (!list_empty(&ent->head)) {
475                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
476                                               list);
477                         list_del(&mr->list);
478                         ent->cur--;
479                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
480                         if (ent->cur < ent->limit)
481                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
482                         break;
483                 }
484                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
485
486                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
487         }
488
489         if (!mr)
490                 cache->ent[c].miss++;
491
492         return mr;
493 }
494
495 static void free_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
496 {
497         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
498         struct mlx5_cache_ent *ent;
499         int shrink = 0;
500         int c;
501
502         c = order2idx(dev, mr->order);
503         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
504                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", mr->order, c);
505                 return;
506         }
507         ent = &cache->ent[c];
508         spin_lock_irq(&ent->lock);
509         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
510         ent->cur++;
511         if (ent->cur > 2 * ent->limit)
512                 shrink = 1;
513         spin_unlock_irq(&ent->lock);
514
515         if (shrink)
516                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
517 }
518
519 static void clean_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c)
520 {
521         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
522         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
523         struct mlx5_ib_mr *mr;
524         int err;
525
526         cancel_delayed_work(&ent->dwork);
527         while (1) {
528                 spin_lock_irq(&ent->lock);
529                 if (list_empty(&ent->head)) {
530                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
531                         return;
532                 }
533                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
534                 list_del(&mr->list);
535                 ent->cur--;
536                 ent->size--;
537                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
538                 err = destroy_mkey(dev, mr);
539                 if (err)
540                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
541                 else
542                         kfree(mr);
543         }
544 }
545
546 static int mlx5_mr_cache_debugfs_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
547 {
548         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
549         struct mlx5_cache_ent *ent;
550         int i;
551
552         if (!mlx5_debugfs_root)
553                 return 0;
554
555         cache->root = debugfs_create_dir("mr_cache", dev->mdev->priv.dbg_root);
556         if (!cache->root)
557                 return -ENOMEM;
558
559         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
560                 ent = &cache->ent[i];
561                 sprintf(ent->name, "%d", ent->order);
562                 ent->dir = debugfs_create_dir(ent->name,  cache->root);
563                 if (!ent->dir)
564                         return -ENOMEM;
565
566                 ent->fsize = debugfs_create_file("size", 0600, ent->dir, ent,
567                                                  &size_fops);
568                 if (!ent->fsize)
569                         return -ENOMEM;
570
571                 ent->flimit = debugfs_create_file("limit", 0600, ent->dir, ent,
572                                                   &limit_fops);
573                 if (!ent->flimit)
574                         return -ENOMEM;
575
576                 ent->fcur = debugfs_create_u32("cur", 0400, ent->dir,
577                                                &ent->cur);
578                 if (!ent->fcur)
579                         return -ENOMEM;
580
581                 ent->fmiss = debugfs_create_u32("miss", 0600, ent->dir,
582                                                 &ent->miss);
583                 if (!ent->fmiss)
584                         return -ENOMEM;
585         }
586
587         return 0;
588 }
589
590 static void mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
591 {
592         if (!mlx5_debugfs_root)
593                 return;
594
595         debugfs_remove_recursive(dev->cache.root);
596 }
597
598 static void delay_time_func(unsigned long ctx)
599 {
600         struct mlx5_ib_dev *dev = (struct mlx5_ib_dev *)ctx;
601
602         dev->fill_delay = 0;
603 }
604
605 int mlx5_mr_cache_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
606 {
607         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
608         struct mlx5_cache_ent *ent;
609         int limit;
610         int err;
611         int i;
612
613         cache->wq = alloc_ordered_workqueue("mkey_cache", WQ_MEM_RECLAIM);
614         if (!cache->wq) {
615                 mlx5_ib_warn(dev, "failed to create work queue\n");
616                 return -ENOMEM;
617         }
618
619         setup_timer(&dev->delay_timer, delay_time_func, (unsigned long)dev);
620         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
621                 INIT_LIST_HEAD(&cache->ent[i].head);
622                 spin_lock_init(&cache->ent[i].lock);
623
624                 ent = &cache->ent[i];
625                 INIT_LIST_HEAD(&ent->head);
626                 spin_lock_init(&ent->lock);
627                 ent->order = i + 2;
628                 ent->dev = dev;
629
630                 if (dev->mdev->profile->mask & MLX5_PROF_MASK_MR_CACHE)
631                         limit = dev->mdev->profile->mr_cache[i].limit;
632                 else
633                         limit = 0;
634
635                 INIT_WORK(&ent->work, cache_work_func);
636                 INIT_DELAYED_WORK(&ent->dwork, delayed_cache_work_func);
637                 ent->limit = limit;
638                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
639         }
640
641         err = mlx5_mr_cache_debugfs_init(dev);
642         if (err)
643                 mlx5_ib_warn(dev, "cache debugfs failure\n");
644
645         return 0;
646 }
647
648 int mlx5_mr_cache_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
649 {
650         int i;
651
652         dev->cache.stopped = 1;
653         flush_workqueue(dev->cache.wq);
654
655         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
656
657         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++)
658                 clean_keys(dev, i);
659
660         destroy_workqueue(dev->cache.wq);
661         del_timer_sync(&dev->delay_timer);
662
663         return 0;
664 }
665
666 struct ib_mr *mlx5_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
667 {
668         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
669         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
670         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
671         struct mlx5_ib_mr *mr;
672         void *mkc;
673         u32 *in;
674         int err;
675
676         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
677         if (!mr)
678                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
679
680         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
681         if (!in) {
682                 err = -ENOMEM;
683                 goto err_free;
684         }
685
686         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
687
688         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_PA);
689         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
690         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
691         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
692         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
693         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
694
695         MLX5_SET(mkc, mkc, length64, 1);
696         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
697         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
698         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, 0);
699
700         err = mlx5_core_create_mkey(mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
701         if (err)
702                 goto err_in;
703
704         kfree(in);
705         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
706         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
707         mr->umem = NULL;
708
709         return &mr->ibmr;
710
711 err_in:
712         kfree(in);
713
714 err_free:
715         kfree(mr);
716
717         return ERR_PTR(err);
718 }
719
720 static int get_octo_len(u64 addr, u64 len, int page_size)
721 {
722         u64 offset;
723         int npages;
724
725         offset = addr & (page_size - 1);
726         npages = ALIGN(len + offset, page_size) >> ilog2(page_size);
727         return (npages + 1) / 2;
728 }
729
730 static int use_umr(int order)
731 {
732         return order <= MLX5_MAX_UMR_SHIFT;
733 }
734
735 static int dma_map_mr_pas(struct mlx5_ib_dev *dev, struct ib_umem *umem,
736                           int npages, int page_shift, int *size,
737                           __be64 **mr_pas, dma_addr_t *dma)
738 {
739         __be64 *pas;
740         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
741
742         /*
743          * UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes.
744          * To avoid copying garbage after the pas array, we allocate
745          * a little more.
746          */
747         *size = ALIGN(sizeof(u64) * npages, MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
748         *mr_pas = kmalloc(*size + MLX5_UMR_ALIGN - 1, GFP_KERNEL);
749         if (!(*mr_pas))
750                 return -ENOMEM;
751
752         pas = PTR_ALIGN(*mr_pas, MLX5_UMR_ALIGN);
753         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas, MLX5_IB_MTT_PRESENT);
754         /* Clear padding after the actual pages. */
755         memset(pas + npages, 0, *size - npages * sizeof(u64));
756
757         *dma = dma_map_single(ddev, pas, *size, DMA_TO_DEVICE);
758         if (dma_mapping_error(ddev, *dma)) {
759                 kfree(*mr_pas);
760                 return -ENOMEM;
761         }
762
763         return 0;
764 }
765
766 static void prep_umr_wqe_common(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
767                                 struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
768                                 int page_shift)
769 {
770         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
771         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
772
773         sg->addr = dma;
774         sg->length = ALIGN(sizeof(u64) * n, 64);
775         sg->lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
776
777         wr->next = NULL;
778         wr->sg_list = sg;
779         if (n)
780                 wr->num_sge = 1;
781         else
782                 wr->num_sge = 0;
783
784         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
785
786         umrwr->npages = n;
787         umrwr->page_shift = page_shift;
788         umrwr->mkey = key;
789 }
790
791 static void prep_umr_reg_wqe(struct ib_pd *pd, struct ib_send_wr *wr,
792                              struct ib_sge *sg, u64 dma, int n, u32 key,
793                              int page_shift, u64 virt_addr, u64 len,
794                              int access_flags)
795 {
796         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
797
798         prep_umr_wqe_common(pd, wr, sg, dma, n, key, page_shift);
799
800         wr->send_flags = 0;
801
802         umrwr->target.virt_addr = virt_addr;
803         umrwr->length = len;
804         umrwr->access_flags = access_flags;
805         umrwr->pd = pd;
806 }
807
808 static void prep_umr_unreg_wqe(struct mlx5_ib_dev *dev,
809                                struct ib_send_wr *wr, u32 key)
810 {
811         struct mlx5_umr_wr *umrwr = umr_wr(wr);
812
813         wr->send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_UNREG | MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
814         wr->opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
815         umrwr->mkey = key;
816 }
817
818 static struct ib_umem *mr_umem_get(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
819                                    int access_flags, int *npages,
820                                    int *page_shift, int *ncont, int *order)
821 {
822         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
823         struct ib_umem *umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
824                                            access_flags, 0);
825         if (IS_ERR(umem)) {
826                 mlx5_ib_err(dev, "umem get failed (%ld)\n", PTR_ERR(umem));
827                 return (void *)umem;
828         }
829
830         mlx5_ib_cont_pages(umem, start, npages, page_shift, ncont, order);
831         if (!*npages) {
832                 mlx5_ib_warn(dev, "avoid zero region\n");
833                 ib_umem_release(umem);
834                 return ERR_PTR(-EINVAL);
835         }
836
837         mlx5_ib_dbg(dev, "npages %d, ncont %d, order %d, page_shift %d\n",
838                     *npages, *ncont, *order, *page_shift);
839
840         return umem;
841 }
842
843 static void mlx5_ib_umr_done(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
844 {
845         struct mlx5_ib_umr_context *context =
846                 container_of(wc->wr_cqe, struct mlx5_ib_umr_context, cqe);
847
848         context->status = wc->status;
849         complete(&context->done);
850 }
851
852 static inline void mlx5_ib_init_umr_context(struct mlx5_ib_umr_context *context)
853 {
854         context->cqe.done = mlx5_ib_umr_done;
855         context->status = -1;
856         init_completion(&context->done);
857 }
858
859 static struct mlx5_ib_mr *reg_umr(struct ib_pd *pd, struct ib_umem *umem,
860                                   u64 virt_addr, u64 len, int npages,
861                                   int page_shift, int order, int access_flags)
862 {
863         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
864         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
865         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
866         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
867         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
868         struct ib_send_wr *bad;
869         struct mlx5_ib_mr *mr;
870         struct ib_sge sg;
871         int size;
872         __be64 *mr_pas;
873         dma_addr_t dma;
874         int err = 0;
875         int i;
876
877         for (i = 0; i < 1; i++) {
878                 mr = alloc_cached_mr(dev, order);
879                 if (mr)
880                         break;
881
882                 err = add_keys(dev, order2idx(dev, order), 1);
883                 if (err && err != -EAGAIN) {
884                         mlx5_ib_warn(dev, "add_keys failed, err %d\n", err);
885                         break;
886                 }
887         }
888
889         if (!mr)
890                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
891
892         err = dma_map_mr_pas(dev, umem, npages, page_shift, &size, &mr_pas,
893                              &dma);
894         if (err)
895                 goto free_mr;
896
897         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
898
899         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
900         prep_umr_reg_wqe(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
901                          page_shift, virt_addr, len, access_flags);
902
903         down(&umrc->sem);
904         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
905         if (err) {
906                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
907                 goto unmap_dma;
908         } else {
909                 wait_for_completion(&umr_context.done);
910                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
911                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed\n");
912                         err = -EFAULT;
913                 }
914         }
915
916         mr->mmkey.iova = virt_addr;
917         mr->mmkey.size = len;
918         mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
919
920         mr->live = 1;
921
922 unmap_dma:
923         up(&umrc->sem);
924         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
925
926         kfree(mr_pas);
927
928 free_mr:
929         if (err) {
930                 free_cached_mr(dev, mr);
931                 return ERR_PTR(err);
932         }
933
934         return mr;
935 }
936
937 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
938 int mlx5_ib_update_mtt(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start_page_index, int npages,
939                        int zap)
940 {
941         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
942         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
943         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
944         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
945         struct ib_umem *umem = mr->umem;
946         int size;
947         __be64 *pas;
948         dma_addr_t dma;
949         struct ib_send_wr *bad;
950         struct mlx5_umr_wr wr;
951         struct ib_sge sg;
952         int err = 0;
953         const int page_index_alignment = MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT / sizeof(u64);
954         const int page_index_mask = page_index_alignment - 1;
955         size_t pages_mapped = 0;
956         size_t pages_to_map = 0;
957         size_t pages_iter = 0;
958         int use_emergency_buf = 0;
959
960         /* UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes,
961          * so we need to align the offset and length accordingly */
962         if (start_page_index & page_index_mask) {
963                 npages += start_page_index & page_index_mask;
964                 start_page_index &= ~page_index_mask;
965         }
966
967         pages_to_map = ALIGN(npages, page_index_alignment);
968
969         if (start_page_index + pages_to_map > MLX5_MAX_UMR_PAGES)
970                 return -EINVAL;
971
972         size = sizeof(u64) * pages_to_map;
973         size = min_t(int, PAGE_SIZE, size);
974         /* We allocate with GFP_ATOMIC to avoid recursion into page-reclaim
975          * code, when we are called from an invalidation. The pas buffer must
976          * be 2k-aligned for Connect-IB. */
977         pas = (__be64 *)get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);
978         if (!pas) {
979                 mlx5_ib_warn(dev, "unable to allocate memory during MTT update, falling back to slower chunked mechanism.\n");
980                 pas = mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer;
981                 size = MLX5_UMR_MTT_MIN_CHUNK_SIZE;
982                 use_emergency_buf = 1;
983                 mutex_lock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
984                 memset(pas, 0, size);
985         }
986         pages_iter = size / sizeof(u64);
987         dma = dma_map_single(ddev, pas, size, DMA_TO_DEVICE);
988         if (dma_mapping_error(ddev, dma)) {
989                 mlx5_ib_err(dev, "unable to map DMA during MTT update.\n");
990                 err = -ENOMEM;
991                 goto free_pas;
992         }
993
994         for (pages_mapped = 0;
995              pages_mapped < pages_to_map && !err;
996              pages_mapped += pages_iter, start_page_index += pages_iter) {
997                 dma_sync_single_for_cpu(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
998
999                 npages = min_t(size_t,
1000                                pages_iter,
1001                                ib_umem_num_pages(umem) - start_page_index);
1002
1003                 if (!zap) {
1004                         __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, PAGE_SHIFT,
1005                                                start_page_index, npages, pas,
1006                                                MLX5_IB_MTT_PRESENT);
1007                         /* Clear padding after the pages brought from the
1008                          * umem. */
1009                         memset(pas + npages, 0, size - npages * sizeof(u64));
1010                 }
1011
1012                 dma_sync_single_for_device(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1013
1014                 mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1015
1016                 memset(&wr, 0, sizeof(wr));
1017                 wr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1018
1019                 sg.addr = dma;
1020                 sg.length = ALIGN(npages * sizeof(u64),
1021                                 MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
1022                 sg.lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
1023
1024                 wr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE |
1025                                 MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_MTT;
1026                 wr.wr.sg_list = &sg;
1027                 wr.wr.num_sge = 1;
1028                 wr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1029                 wr.npages = sg.length / sizeof(u64);
1030                 wr.page_shift = PAGE_SHIFT;
1031                 wr.mkey = mr->mmkey.key;
1032                 wr.target.offset = start_page_index;
1033
1034                 down(&umrc->sem);
1035                 err = ib_post_send(umrc->qp, &wr.wr, &bad);
1036                 if (err) {
1037                         mlx5_ib_err(dev, "UMR post send failed, err %d\n", err);
1038                 } else {
1039                         wait_for_completion(&umr_context.done);
1040                         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1041                                 mlx5_ib_err(dev, "UMR completion failed, code %d\n",
1042                                             umr_context.status);
1043                                 err = -EFAULT;
1044                         }
1045                 }
1046                 up(&umrc->sem);
1047         }
1048         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1049
1050 free_pas:
1051         if (!use_emergency_buf)
1052                 free_page((unsigned long)pas);
1053         else
1054                 mutex_unlock(&mlx5_ib_update_mtt_emergency_buffer_mutex);
1055
1056         return err;
1057 }
1058 #endif
1059
1060 /*
1061  * If ibmr is NULL it will be allocated by reg_create.
1062  * Else, the given ibmr will be used.
1063  */
1064 static struct mlx5_ib_mr *reg_create(struct ib_mr *ibmr, struct ib_pd *pd,
1065                                      u64 virt_addr, u64 length,
1066                                      struct ib_umem *umem, int npages,
1067                                      int page_shift, int access_flags)
1068 {
1069         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1070         struct mlx5_ib_mr *mr;
1071         __be64 *pas;
1072         void *mkc;
1073         int inlen;
1074         u32 *in;
1075         int err;
1076         bool pg_cap = !!(MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, pg));
1077
1078         mr = ibmr ? to_mmr(ibmr) : kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1079         if (!mr)
1080                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1081
1082         inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in) +
1083                 sizeof(*pas) * ((npages + 1) / 2) * 2;
1084         in = mlx5_vzalloc(inlen);
1085         if (!in) {
1086                 err = -ENOMEM;
1087                 goto err_1;
1088         }
1089         pas = (__be64 *)MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, klm_pas_mtt);
1090         mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas,
1091                              pg_cap ? MLX5_IB_MTT_PRESENT : 0);
1092
1093         /* The pg_access bit allows setting the access flags
1094          * in the page list submitted with the command. */
1095         MLX5_SET(create_mkey_in, in, pg_access, !!(pg_cap));
1096
1097         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1098         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
1099         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
1100         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
1101         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
1102         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(access_flags & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
1103         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1104
1105         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, virt_addr);
1106         MLX5_SET64(mkc, mkc, len, length);
1107         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1108         MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, 0);
1109         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size,
1110                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1111         MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, page_shift);
1112         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1113         MLX5_SET(create_mkey_in, in, translations_octword_actual_size,
1114                  get_octo_len(virt_addr, length, 1 << page_shift));
1115
1116         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1117         if (err) {
1118                 mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed\n");
1119                 goto err_2;
1120         }
1121         mr->umem = umem;
1122         mr->dev = dev;
1123         mr->live = 1;
1124         kvfree(in);
1125
1126         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey = 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1127
1128         return mr;
1129
1130 err_2:
1131         kvfree(in);
1132
1133 err_1:
1134         if (!ibmr)
1135                 kfree(mr);
1136
1137         return ERR_PTR(err);
1138 }
1139
1140 static void set_mr_fileds(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr,
1141                           int npages, u64 length, int access_flags)
1142 {
1143         mr->npages = npages;
1144         atomic_add(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1145         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1146         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1147         mr->ibmr.length = length;
1148         mr->access_flags = access_flags;
1149 }
1150
1151 struct ib_mr *mlx5_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
1152                                   u64 virt_addr, int access_flags,
1153                                   struct ib_udata *udata)
1154 {
1155         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1156         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
1157         struct ib_umem *umem;
1158         int page_shift;
1159         int npages;
1160         int ncont;
1161         int order;
1162         int err;
1163
1164         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1165                     start, virt_addr, length, access_flags);
1166         umem = mr_umem_get(pd, start, length, access_flags, &npages,
1167                            &page_shift, &ncont, &order);
1168
1169         if (IS_ERR(umem))
1170                 return (void *)umem;
1171
1172         if (use_umr(order)) {
1173                 mr = reg_umr(pd, umem, virt_addr, length, ncont, page_shift,
1174                              order, access_flags);
1175                 if (PTR_ERR(mr) == -EAGAIN) {
1176                         mlx5_ib_dbg(dev, "cache empty for order %d", order);
1177                         mr = NULL;
1178                 }
1179         } else if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) {
1180                 err = -EINVAL;
1181                 pr_err("Got MR registration for ODP MR > 512MB, not supported for Connect-IB");
1182                 goto error;
1183         }
1184
1185         if (!mr)
1186                 mr = reg_create(NULL, pd, virt_addr, length, umem, ncont,
1187                                 page_shift, access_flags);
1188
1189         if (IS_ERR(mr)) {
1190                 err = PTR_ERR(mr);
1191                 goto error;
1192         }
1193
1194         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1195
1196         mr->umem = umem;
1197         set_mr_fileds(dev, mr, npages, length, access_flags);
1198
1199 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1200         update_odp_mr(mr);
1201 #endif
1202
1203         return &mr->ibmr;
1204
1205 error:
1206         ib_umem_release(umem);
1207         return ERR_PTR(err);
1208 }
1209
1210 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1211 {
1212         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
1213         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1214         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1215         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1216         struct ib_send_wr *bad;
1217         int err;
1218
1219         if (mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR)
1220                 return 0;
1221
1222         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1223
1224         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1225         prep_umr_unreg_wqe(dev, &umrwr.wr, mr->mmkey.key);
1226
1227         down(&umrc->sem);
1228         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1229         if (err) {
1230                 up(&umrc->sem);
1231                 mlx5_ib_dbg(dev, "err %d\n", err);
1232                 goto error;
1233         } else {
1234                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1235                 up(&umrc->sem);
1236         }
1237         if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1238                 mlx5_ib_warn(dev, "unreg umr failed\n");
1239                 err = -EFAULT;
1240                 goto error;
1241         }
1242         return 0;
1243
1244 error:
1245         return err;
1246 }
1247
1248 static int rereg_umr(struct ib_pd *pd, struct mlx5_ib_mr *mr, u64 virt_addr,
1249                      u64 length, int npages, int page_shift, int order,
1250                      int access_flags, int flags)
1251 {
1252         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1253         struct device *ddev = dev->ib_dev.dma_device;
1254         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
1255         struct ib_send_wr *bad;
1256         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1257         struct ib_sge sg;
1258         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
1259         dma_addr_t dma = 0;
1260         __be64 *mr_pas = NULL;
1261         int size;
1262         int err;
1263
1264         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
1265
1266         umrwr.wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
1267         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1268
1269         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1270                 err = dma_map_mr_pas(dev, mr->umem, npages, page_shift, &size,
1271                                      &mr_pas, &dma);
1272                 if (err)
1273                         return err;
1274
1275                 umrwr.target.virt_addr = virt_addr;
1276                 umrwr.length = length;
1277                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1278         }
1279
1280         prep_umr_wqe_common(pd, &umrwr.wr, &sg, dma, npages, mr->mmkey.key,
1281                             page_shift);
1282
1283         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1284                 umrwr.pd = pd;
1285                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD;
1286         }
1287
1288         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
1289                 umrwr.access_flags = access_flags;
1290                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_ACCESS;
1291         }
1292
1293         /* post send request to UMR QP */
1294         down(&umrc->sem);
1295         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr.wr, &bad);
1296
1297         if (err) {
1298                 mlx5_ib_warn(dev, "post send failed, err %d\n", err);
1299         } else {
1300                 wait_for_completion(&umr_context.done);
1301                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
1302                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed (%u)\n",
1303                                      umr_context.status);
1304                         err = -EFAULT;
1305                 }
1306         }
1307
1308         up(&umrc->sem);
1309         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1310                 dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1311                 kfree(mr_pas);
1312         }
1313         return err;
1314 }
1315
1316 int mlx5_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *ib_mr, int flags, u64 start,
1317                           u64 length, u64 virt_addr, int new_access_flags,
1318                           struct ib_pd *new_pd, struct ib_udata *udata)
1319 {
1320         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ib_mr->device);
1321         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ib_mr);
1322         struct ib_pd *pd = (flags & IB_MR_REREG_PD) ? new_pd : ib_mr->pd;
1323         int access_flags = flags & IB_MR_REREG_ACCESS ?
1324                             new_access_flags :
1325                             mr->access_flags;
1326         u64 addr = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? virt_addr : mr->umem->address;
1327         u64 len = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? length : mr->umem->length;
1328         int page_shift = 0;
1329         int npages = 0;
1330         int ncont = 0;
1331         int order = 0;
1332         int err;
1333
1334         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1335                     start, virt_addr, length, access_flags);
1336
1337         if (flags != IB_MR_REREG_PD) {
1338                 /*
1339                  * Replace umem. This needs to be done whether or not UMR is
1340                  * used.
1341                  */
1342                 flags |= IB_MR_REREG_TRANS;
1343                 ib_umem_release(mr->umem);
1344                 mr->umem = mr_umem_get(pd, addr, len, access_flags, &npages,
1345                                        &page_shift, &ncont, &order);
1346                 if (IS_ERR(mr->umem)) {
1347                         err = PTR_ERR(mr->umem);
1348                         mr->umem = NULL;
1349                         return err;
1350                 }
1351         }
1352
1353         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS && !use_umr_mtt_update(mr, addr, len)) {
1354                 /*
1355                  * UMR can't be used - MKey needs to be replaced.
1356                  */
1357                 if (mr->umred) {
1358                         err = unreg_umr(dev, mr);
1359                         if (err)
1360                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to unregister MR\n");
1361                 } else {
1362                         err = destroy_mkey(dev, mr);
1363                         if (err)
1364                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to destroy MKey\n");
1365                 }
1366                 if (err)
1367                         return err;
1368
1369                 mr = reg_create(ib_mr, pd, addr, len, mr->umem, ncont,
1370                                 page_shift, access_flags);
1371
1372                 if (IS_ERR(mr))
1373                         return PTR_ERR(mr);
1374
1375                 mr->umred = 0;
1376         } else {
1377                 /*
1378                  * Send a UMR WQE
1379                  */
1380                 err = rereg_umr(pd, mr, addr, len, npages, page_shift,
1381                                 order, access_flags, flags);
1382                 if (err) {
1383                         mlx5_ib_warn(dev, "Failed to rereg UMR\n");
1384                         return err;
1385                 }
1386         }
1387
1388         if (flags & IB_MR_REREG_PD) {
1389                 ib_mr->pd = pd;
1390                 mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
1391         }
1392
1393         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
1394                 mr->access_flags = access_flags;
1395
1396         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1397                 atomic_sub(mr->npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1398                 set_mr_fileds(dev, mr, npages, len, access_flags);
1399                 mr->mmkey.iova = addr;
1400                 mr->mmkey.size = len;
1401         }
1402 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1403         update_odp_mr(mr);
1404 #endif
1405
1406         return 0;
1407 }
1408
1409 static int
1410 mlx5_alloc_priv_descs(struct ib_device *device,
1411                       struct mlx5_ib_mr *mr,
1412                       int ndescs,
1413                       int desc_size)
1414 {
1415         int size = ndescs * desc_size;
1416         int add_size;
1417         int ret;
1418
1419         add_size = max_t(int, MLX5_UMR_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
1420
1421         mr->descs_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
1422         if (!mr->descs_alloc)
1423                 return -ENOMEM;
1424
1425         mr->descs = PTR_ALIGN(mr->descs_alloc, MLX5_UMR_ALIGN);
1426
1427         mr->desc_map = dma_map_single(device->dma_device, mr->descs,
1428                                       size, DMA_TO_DEVICE);
1429         if (dma_mapping_error(device->dma_device, mr->desc_map)) {
1430                 ret = -ENOMEM;
1431                 goto err;
1432         }
1433
1434         return 0;
1435 err:
1436         kfree(mr->descs_alloc);
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 static void
1442 mlx5_free_priv_descs(struct mlx5_ib_mr *mr)
1443 {
1444         if (mr->descs) {
1445                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
1446                 int size = mr->max_descs * mr->desc_size;
1447
1448                 dma_unmap_single(device->dma_device, mr->desc_map,
1449                                  size, DMA_TO_DEVICE);
1450                 kfree(mr->descs_alloc);
1451                 mr->descs = NULL;
1452         }
1453 }
1454
1455 static int clean_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
1456 {
1457         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(mr->ibmr.device);
1458         int umred = mr->umred;
1459         int err;
1460
1461         if (mr->sig) {
1462                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1463                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1464                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1465                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1466                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1467                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1468                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1469                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1470                 kfree(mr->sig);
1471                 mr->sig = NULL;
1472         }
1473
1474         mlx5_free_priv_descs(mr);
1475
1476         if (!umred) {
1477                 err = destroy_mkey(dev, mr);
1478                 if (err) {
1479                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mkey 0x%x (%d)\n",
1480                                      mr->mmkey.key, err);
1481                         return err;
1482                 }
1483         } else {
1484                 err = unreg_umr(dev, mr);
1485                 if (err) {
1486                         mlx5_ib_warn(dev, "failed unregister\n");
1487                         return err;
1488                 }
1489                 free_cached_mr(dev, mr);
1490         }
1491
1492         if (!umred)
1493                 kfree(mr);
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 int mlx5_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
1499 {
1500         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ibmr->device);
1501         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1502         int npages = mr->npages;
1503         struct ib_umem *umem = mr->umem;
1504
1505 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1506         if (umem && umem->odp_data) {
1507                 /* Prevent new page faults from succeeding */
1508                 mr->live = 0;
1509                 /* Wait for all running page-fault handlers to finish. */
1510                 synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
1511                 /* Destroy all page mappings */
1512                 mlx5_ib_invalidate_range(umem, ib_umem_start(umem),
1513                                          ib_umem_end(umem));
1514                 /*
1515                  * We kill the umem before the MR for ODP,
1516                  * so that there will not be any invalidations in
1517                  * flight, looking at the *mr struct.
1518                  */
1519                 ib_umem_release(umem);
1520                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1521
1522                 /* Avoid double-freeing the umem. */
1523                 umem = NULL;
1524         }
1525 #endif
1526
1527         clean_mr(mr);
1528
1529         if (umem) {
1530                 ib_umem_release(umem);
1531                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1532         }
1533
1534         return 0;
1535 }
1536
1537 struct ib_mr *mlx5_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
1538                                enum ib_mr_type mr_type,
1539                                u32 max_num_sg)
1540 {
1541         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1542         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1543         int ndescs = ALIGN(max_num_sg, 4);
1544         struct mlx5_ib_mr *mr;
1545         void *mkc;
1546         u32 *in;
1547         int err;
1548
1549         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1550         if (!mr)
1551                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1552
1553         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1554         if (!in) {
1555                 err = -ENOMEM;
1556                 goto err_free;
1557         }
1558
1559         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1560         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1561         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1562         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1563         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1564
1565         if (mr_type == IB_MR_TYPE_MEM_REG) {
1566                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
1567                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, PAGE_SHIFT);
1568                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1569                                             ndescs, sizeof(u64));
1570                 if (err)
1571                         goto err_free_in;
1572
1573                 mr->desc_size = sizeof(u64);
1574                 mr->max_descs = ndescs;
1575         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SG_GAPS) {
1576                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1577
1578                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1579                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_klm));
1580                 if (err)
1581                         goto err_free_in;
1582                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_klm);
1583                 mr->max_descs = ndescs;
1584         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SIGNATURE) {
1585                 u32 psv_index[2];
1586
1587                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_en, 1);
1588                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, MLX5_MKEY_BSF_OCTO_SIZE);
1589                 mr->sig = kzalloc(sizeof(*mr->sig), GFP_KERNEL);
1590                 if (!mr->sig) {
1591                         err = -ENOMEM;
1592                         goto err_free_in;
1593                 }
1594
1595                 /* create mem & wire PSVs */
1596                 err = mlx5_core_create_psv(dev->mdev, to_mpd(pd)->pdn,
1597                                            2, psv_index);
1598                 if (err)
1599                         goto err_free_sig;
1600
1601                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1602                 mr->sig->psv_memory.psv_idx = psv_index[0];
1603                 mr->sig->psv_wire.psv_idx = psv_index[1];
1604
1605                 mr->sig->sig_status_checked = true;
1606                 mr->sig->sig_err_exists = false;
1607                 /* Next UMR, Arm SIGERR */
1608                 ++mr->sig->sigerr_count;
1609         } else {
1610                 mlx5_ib_warn(dev, "Invalid mr type %d\n", mr_type);
1611                 err = -EINVAL;
1612                 goto err_free_in;
1613         }
1614
1615         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, mr->access_mode);
1616         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1617
1618         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1619         if (err)
1620                 goto err_destroy_psv;
1621
1622         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1623         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1624         mr->umem = NULL;
1625         kfree(in);
1626
1627         return &mr->ibmr;
1628
1629 err_destroy_psv:
1630         if (mr->sig) {
1631                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1632                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1633                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1634                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1635                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1636                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1637                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1638                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1639         }
1640         mlx5_free_priv_descs(mr);
1641 err_free_sig:
1642         kfree(mr->sig);
1643 err_free_in:
1644         kfree(in);
1645 err_free:
1646         kfree(mr);
1647         return ERR_PTR(err);
1648 }
1649
1650 struct ib_mw *mlx5_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
1651                                struct ib_udata *udata)
1652 {
1653         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1654         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1655         struct mlx5_ib_mw *mw = NULL;
1656         u32 *in = NULL;
1657         void *mkc;
1658         int ndescs;
1659         int err;
1660         struct mlx5_ib_alloc_mw req = {};
1661         struct {
1662                 __u32   comp_mask;
1663                 __u32   response_length;
1664         } resp = {};
1665
1666         err = ib_copy_from_udata(&req, udata, min(udata->inlen, sizeof(req)));
1667         if (err)
1668                 return ERR_PTR(err);
1669
1670         if (req.comp_mask || req.reserved1 || req.reserved2)
1671                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1672
1673         if (udata->inlen > sizeof(req) &&
1674             !ib_is_udata_cleared(udata, sizeof(req),
1675                                  udata->inlen - sizeof(req)))
1676                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1677
1678         ndescs = req.num_klms ? roundup(req.num_klms, 4) : roundup(1, 4);
1679
1680         mw = kzalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
1681         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1682         if (!mw || !in) {
1683                 err = -ENOMEM;
1684                 goto free;
1685         }
1686
1687         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1688
1689         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1690         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1691         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1692         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1693         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1694         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS);
1695         MLX5_SET(mkc, mkc, en_rinval, !!((type == IB_MW_TYPE_2)));
1696         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1697
1698         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey, in, inlen);
1699         if (err)
1700                 goto free;
1701
1702         mw->ibmw.rkey = mw->mmkey.key;
1703
1704         resp.response_length = min(offsetof(typeof(resp), response_length) +
1705                                    sizeof(resp.response_length), udata->outlen);
1706         if (resp.response_length) {
1707                 err = ib_copy_to_udata(udata, &resp, resp.response_length);
1708                 if (err) {
1709                         mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey);
1710                         goto free;
1711                 }
1712         }
1713
1714         kfree(in);
1715         return &mw->ibmw;
1716
1717 free:
1718         kfree(mw);
1719         kfree(in);
1720         return ERR_PTR(err);
1721 }
1722
1723 int mlx5_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *mw)
1724 {
1725         struct mlx5_ib_mw *mmw = to_mmw(mw);
1726         int err;
1727
1728         err =  mlx5_core_destroy_mkey((to_mdev(mw->device))->mdev,
1729                                       &mmw->mmkey);
1730         if (!err)
1731                 kfree(mmw);
1732         return err;
1733 }
1734
1735 int mlx5_ib_check_mr_status(struct ib_mr *ibmr, u32 check_mask,
1736                             struct ib_mr_status *mr_status)
1737 {
1738         struct mlx5_ib_mr *mmr = to_mmr(ibmr);
1739         int ret = 0;
1740
1741         if (check_mask & ~IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1742                 pr_err("Invalid status check mask\n");
1743                 ret = -EINVAL;
1744                 goto done;
1745         }
1746
1747         mr_status->fail_status = 0;
1748         if (check_mask & IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1749                 if (!mmr->sig) {
1750                         ret = -EINVAL;
1751                         pr_err("signature status check requested on a non-signature enabled MR\n");
1752                         goto done;
1753                 }
1754
1755                 mmr->sig->sig_status_checked = true;
1756                 if (!mmr->sig->sig_err_exists)
1757                         goto done;
1758
1759                 if (ibmr->lkey == mmr->sig->err_item.key)
1760                         memcpy(&mr_status->sig_err, &mmr->sig->err_item,
1761                                sizeof(mr_status->sig_err));
1762                 else {
1763                         mr_status->sig_err.err_type = IB_SIG_BAD_GUARD;
1764                         mr_status->sig_err.sig_err_offset = 0;
1765                         mr_status->sig_err.key = mmr->sig->err_item.key;
1766                 }
1767
1768                 mmr->sig->sig_err_exists = false;
1769                 mr_status->fail_status |= IB_MR_CHECK_SIG_STATUS;
1770         }
1771
1772 done:
1773         return ret;
1774 }
1775
1776 static int
1777 mlx5_ib_sg_to_klms(struct mlx5_ib_mr *mr,
1778                    struct scatterlist *sgl,
1779                    unsigned short sg_nents,
1780                    unsigned int *sg_offset_p)
1781 {
1782         struct scatterlist *sg = sgl;
1783         struct mlx5_klm *klms = mr->descs;
1784         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
1785         u32 lkey = mr->ibmr.pd->local_dma_lkey;
1786         int i;
1787
1788         mr->ibmr.iova = sg_dma_address(sg) + sg_offset;
1789         mr->ibmr.length = 0;
1790         mr->ndescs = sg_nents;
1791
1792         for_each_sg(sgl, sg, sg_nents, i) {
1793                 if (unlikely(i > mr->max_descs))
1794                         break;
1795                 klms[i].va = cpu_to_be64(sg_dma_address(sg) + sg_offset);
1796                 klms[i].bcount = cpu_to_be32(sg_dma_len(sg) - sg_offset);
1797                 klms[i].key = cpu_to_be32(lkey);
1798                 mr->ibmr.length += sg_dma_len(sg);
1799
1800                 sg_offset = 0;
1801         }
1802
1803         if (sg_offset_p)
1804                 *sg_offset_p = sg_offset;
1805
1806         return i;
1807 }
1808
1809 static int mlx5_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
1810 {
1811         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1812         __be64 *descs;
1813
1814         if (unlikely(mr->ndescs == mr->max_descs))
1815                 return -ENOMEM;
1816
1817         descs = mr->descs;
1818         descs[mr->ndescs++] = cpu_to_be64(addr | MLX5_EN_RD | MLX5_EN_WR);
1819
1820         return 0;
1821 }
1822
1823 int mlx5_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
1824                       unsigned int *sg_offset)
1825 {
1826         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1827         int n;
1828
1829         mr->ndescs = 0;
1830
1831         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->desc_map,
1832                                    mr->desc_size * mr->max_descs,
1833                                    DMA_TO_DEVICE);
1834
1835         if (mr->access_mode == MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS)
1836                 n = mlx5_ib_sg_to_klms(mr, sg, sg_nents, sg_offset);
1837         else
1838                 n = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset,
1839                                 mlx5_set_page);
1840
1841         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->desc_map,
1842                                       mr->desc_size * mr->max_descs,
1843                                       DMA_TO_DEVICE);
1844
1845         return n;
1846 }