drivers/infiniband/hw/hfi1/user_sdma.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2015, 2016 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   5  * redistributing this file, you may do so under either license.
   6  *
   7  * GPL LICENSE SUMMARY
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * BSD LICENSE
  19  *
  20  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  21  * modification, are permitted provided that the following conditions
  22  * are met:
  23  *
  24  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  31  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  32  *    from this software without specific prior written permission.
  33  *
  34  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  35  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  36  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  37  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  38  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  39  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  40  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  41  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  42  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  43  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  44  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  45  *
  46  */
  47 #include <linux/mm.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/device.h>
  50 #include <linux/dmapool.h>
  51 #include <linux/slab.h>
  52 #include <linux/list.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/io.h>
  55 #include <linux/uio.h>
  56 #include <linux/rbtree.h>
  57 #include <linux/spinlock.h>
  58 #include <linux/delay.h>
  59 #include <linux/kthread.h>
  60 #include <linux/mmu_context.h>
  61 #include <linux/module.h>
  62 #include <linux/vmalloc.h>
  63
  64 #include "hfi.h"
  65 #include "sdma.h"
  66 #include "user_sdma.h"
  67 #include "verbs.h"  /* for the headers */
  68 #include "common.h" /* for struct hfi1_tid_info */
  69 #include "trace.h"
  70 #include "mmu_rb.h"
  71
  72 static uint hfi1_sdma_comp_ring_size = 128;
  73 module_param_named(sdma_comp_size, hfi1_sdma_comp_ring_size, uint, S_IRUGO);
  74 MODULE_PARM_DESC(sdma_comp_size, "Size of User SDMA completion ring. Default: 128");
  75
  76 /* The maximum number of Data io vectors per message/request */
  77 #define MAX_VECTORS_PER_REQ 8
  78 /*
  79  * Maximum number of packet to send from each message/request
  80  * before moving to the next one.
  81  */
  82 #define MAX_PKTS_PER_QUEUE 16
  83
  84 #define num_pages(x) (1 + ((((x) - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT))
  85
  86 #define req_opcode(x) \
  87         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  88 #define req_version(x) \
  89         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_VERSION_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  90 #define req_iovcnt(x) \
  91         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_MASK)
  92
  93 /* Number of BTH.PSN bits used for sequence number in expected rcvs */
  94 #define BTH_SEQ_MASK 0x7ffull
  95
  96 /*
  97  * Define fields in the KDETH header so we can update the header
  98  * template.
  99  */
 100 #define KDETH_OFFSET_SHIFT        0
 101 #define KDETH_OFFSET_MASK         0x7fff
 102 #define KDETH_OM_SHIFT            15
 103 #define KDETH_OM_MASK             0x1
 104 #define KDETH_TID_SHIFT           16
 105 #define KDETH_TID_MASK            0x3ff
 106 #define KDETH_TIDCTRL_SHIFT       26
 107 #define KDETH_TIDCTRL_MASK        0x3
 108 #define KDETH_INTR_SHIFT          28
 109 #define KDETH_INTR_MASK           0x1
 110 #define KDETH_SH_SHIFT            29
 111 #define KDETH_SH_MASK             0x1
 112 #define KDETH_HCRC_UPPER_SHIFT    16
 113 #define KDETH_HCRC_UPPER_MASK     0xff
 114 #define KDETH_HCRC_LOWER_SHIFT    24
 115 #define KDETH_HCRC_LOWER_MASK     0xff
 116
 117 #define AHG_KDETH_INTR_SHIFT 12
 118
 119 #define PBC2LRH(x) ((((x) & 0xfff) << 2) - 4)
 120 #define LRH2PBC(x) ((((x) >> 2) + 1) & 0xfff)
 121
 122 #define KDETH_GET(val, field)                                           \
 123         (((le32_to_cpu((val))) >> KDETH_##field##_SHIFT) & KDETH_##field##_MASK)
 124 #define KDETH_SET(dw, field, val) do {                                  \
 125                 u32 dwval = le32_to_cpu(dw);                            \
 126                 dwval &= ~(KDETH_##field##_MASK << KDETH_##field##_SHIFT); \
 127                 dwval |= (((val) & KDETH_##field##_MASK) << \
 128                           KDETH_##field##_SHIFT);                       \
 129                 dw = cpu_to_le32(dwval);                                \
 130         } while (0)
 131
 132 #define AHG_HEADER_SET(arr, idx, dw, bit, width, value)                 \
 133         do {                                                            \
 134                 if ((idx) < ARRAY_SIZE((arr)))                          \
 135                         (arr)[(idx++)] = sdma_build_ahg_descriptor(     \
 136                                 (__force u16)(value), (dw), (bit),      \
 137                                                         (width));       \
 138                 else                                                    \
 139                         return -ERANGE;                                 \
 140         } while (0)
 141
 142 /* KDETH OM multipliers and switch over point */
 143 #define KDETH_OM_SMALL     4
 144 #define KDETH_OM_LARGE     64
 145 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 146
 147 /* Last packet in the request */
 148 #define TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT BIT(0)
 149
 150 /* SDMA request flag bits */
 151 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 152 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 153 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 154 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 155 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 156
 157 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE BIT(0)
 158 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   BIT(1)
 159 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED BIT(2)
 160
 161 /*
 162  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 163  * before putting the process to sleep.
 164  */
 165 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 166
 167 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 168
 169 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 170
 171 struct sdma_mmu_node;
 172
 173 struct user_sdma_iovec {
 174         struct list_head list;
 175         struct iovec iov;
 176         /* number of pages in this vector */
 177         unsigned npages;
 178         /* array of pinned pages for this vector */
 179         struct page **pages;
 180         /*
 181          * offset into the virtual address space of the vector at
 182          * which we last left off.
 183          */
 184         u64 offset;
 185         struct sdma_mmu_node *node;
 186 };
 187
 188 struct sdma_mmu_node {
 189         struct mmu_rb_node rb;
 190         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 191         atomic_t refcount;
 192         struct page **pages;
 193         unsigned npages;
 194 };
 195
 196 /* evict operation argument */
 197 struct evict_data {
 198         u32 cleared;    /* count evicted so far */
 199         u32 target;     /* target count to evict */
 200 };
 201
 202 struct user_sdma_request {
 203         struct sdma_req_info info;
 204         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 205         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 206         /* This is the original header from user space */
 207         struct hfi1_pkt_header hdr;
 208         /*
 209          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 210          * Since different request could be on different VLs,
 211          * each request will need it's own engine pointer.
 212          */
 213         struct sdma_engine *sde;
 214         u8 ahg_idx;
 215         u32 ahg[9];
 216         /*
 217          * KDETH.Offset (Eager) field
 218          * We need to remember the initial value so the headers
 219          * can be updated properly.
 220          */
 221         u32 koffset;
 222         /*
 223          * KDETH.OFFSET (TID) field
 224          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 225          * size of the TID entry.
 226          */
 227         u32 tidoffset;
 228         /*
 229          * KDETH.OM
 230          * Remember this because the header template always sets it
 231          * to 0.
 232          */
 233         u8 omfactor;
 234         /*
 235          * We copy the iovs for this request (based on
 236          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 237          */
 238         unsigned data_iovs;
 239         /* total length of the data in the request */
 240         u32 data_len;
 241         /* progress index moving along the iovs array */
 242         unsigned iov_idx;
 243         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 244         /* number of elements copied to the tids array */
 245         u16 n_tids;
 246         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 247         u32 *tids;
 248         u16 tididx;
 249         u32 sent;
 250         u64 seqnum;
 251         u64 seqcomp;
 252         u64 seqsubmitted;
 253         struct list_head txps;
 254         unsigned long flags;
 255         /* status of the last txreq completed */
 256         int status;
 257 };
 258
 259 /*
 260  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 261  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 262  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 263  * independently of each other.
 264  */
 265 struct user_sdma_txreq {
 266         /* Packet header for the txreq */
 267         struct hfi1_pkt_header hdr;
 268         struct sdma_txreq txreq;
 269         struct list_head list;
 270         struct user_sdma_request *req;
 271         u16 flags;
 272         unsigned busycount;
 273         u64 seqnum;
 274 };
 275
 276 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 277         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 278                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 279                  ##__VA_ARGS__)
 280 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 281         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 282                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 283
 284 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *, unsigned);
 285 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 286 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int);
 287 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *);
 288 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *, bool);
 289 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 290                             struct user_sdma_iovec *);
 291 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *, struct page **, unsigned,
 292                                unsigned);
 293 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 294                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 295 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 296                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 297 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 298                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 299 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *,
 300                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *,
 301                                   u16, enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 302 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 303 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 304
 305 static int defer_packet_queue(
 306         struct sdma_engine *,
 307         struct iowait *,
 308         struct sdma_txreq *,
 309         unsigned seq);
 310 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 311 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *, unsigned long, unsigned long);
 312 static int sdma_rb_insert(void *, struct mmu_rb_node *);
 313 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
 314                          void *arg2, bool *stop);
 315 static void sdma_rb_remove(void *, struct mmu_rb_node *);
 316 static int sdma_rb_invalidate(void *, struct mmu_rb_node *);
 317
 318 static struct mmu_rb_ops sdma_rb_ops = {
 319         .filter = sdma_rb_filter,
 320         .insert = sdma_rb_insert,
 321         .evict = sdma_rb_evict,
 322         .remove = sdma_rb_remove,
 323         .invalidate = sdma_rb_invalidate
 324 };
 325
 326 static int defer_packet_queue(
 327         struct sdma_engine *sde,
 328         struct iowait *wait,
 329         struct sdma_txreq *txreq,
 330         unsigned seq)
 331 {
 332         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 333                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 334         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 335         struct user_sdma_txreq *tx =
 336                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 337
 338         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 339                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 340                         goto eagain;
 341         }
 342         /*
 343          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 344          * is to the dmawait list since that is the only place where
 345          * it is supposed to be enqueued.
 346          */
 347         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 348         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 349         if (list_empty(&pq->busy.list))
 350                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 351         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 352         return -EBUSY;
 353 eagain:
 354         return -EAGAIN;
 355 }
 356
 357 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 358 {
 359         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 360                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 361         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 362         wake_up(&wait->wait_dma);
 363 };
 364
 365 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 366 {
 367         struct user_sdma_txreq *tx = obj;
 368
 369         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 370 }
 371
 372 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 373 {
 374         struct hfi1_filedata *fd;
 375         int ret = 0;
 376         unsigned memsize;
 377         char buf[64];
 378         struct hfi1_devdata *dd;
 379         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 380         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 381         unsigned long flags;
 382
 383         if (!uctxt || !fp) {
 384                 ret = -EBADF;
 385                 goto done;
 386         }
 387
 388         fd = fp->private_data;
 389
 390         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 391                 ret = -EINVAL;
 392                 goto done;
 393         }
 394
 395         dd = uctxt->dd;
 396
 397         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 398         if (!pq)
 399                 goto pq_nomem;
 400
 401         memsize = sizeof(*pq->reqs) * hfi1_sdma_comp_ring_size;
 402         pq->reqs = kzalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 403         if (!pq->reqs)
 404                 goto pq_reqs_nomem;
 405
 406         memsize = BITS_TO_LONGS(hfi1_sdma_comp_ring_size) * sizeof(long);
 407         pq->req_in_use = kzalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 408         if (!pq->req_in_use)
 409                 goto pq_reqs_no_in_use;
 410
 411         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 412         pq->dd = dd;
 413         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 414         pq->subctxt = fd->subctxt;
 415         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 416         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 417         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 418         init_waitqueue_head(&pq->wait);
 419         atomic_set(&pq->n_locked, 0);
 420         pq->mm = fd->mm;
 421
 422         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 423                     activate_packet_queue, NULL);
 424         pq->reqidx = 0;
 425         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 426                  fd->subctxt);
 427         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 428                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 429                                             L1_CACHE_BYTES,
 430                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 431                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 432         if (!pq->txreq_cache) {
 433                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 434                            uctxt->ctxt);
 435                 goto pq_txreq_nomem;
 436         }
 437         fd->pq = pq;
 438         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 439         if (!cq)
 440                 goto cq_nomem;
 441
 442         memsize = PAGE_ALIGN(sizeof(*cq->comps) * hfi1_sdma_comp_ring_size);
 443         cq->comps = vmalloc_user(memsize);
 444         if (!cq->comps)
 445                 goto cq_comps_nomem;
 446
 447         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 448         fd->cq = cq;
 449
 450         ret = hfi1_mmu_rb_register(pq, pq->mm, &sdma_rb_ops, dd->pport->hfi1_wq,
 451                                    &pq->handler);
 452         if (ret) {
 453                 dd_dev_err(dd, "Failed to register with MMU %d", ret);
 454                 goto done;
 455         }
 456
 457         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 458         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 459         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 460         goto done;
 461
 462 cq_comps_nomem:
 463         kfree(cq);
 464 cq_nomem:
 465         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 466 pq_txreq_nomem:
 467         kfree(pq->req_in_use);
 468 pq_reqs_no_in_use:
 469         kfree(pq->reqs);
 470 pq_reqs_nomem:
 471         kfree(pq);
 472         fd->pq = NULL;
 473 pq_nomem:
 474         ret = -ENOMEM;
 475 done:
 476         return ret;
 477 }
 478
 479 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 480 {
 481         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 482         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 483         unsigned long flags;
 484
 485         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 486                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 487         pq = fd->pq;
 488         if (pq) {
 489                 if (pq->handler)
 490                         hfi1_mmu_rb_unregister(pq->handler);
 491                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 492                 if (!list_empty(&pq->list))
 493                         list_del_init(&pq->list);
 494                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 495                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 496                 /* Wait until all requests have been freed. */
 497                 wait_event_interruptible(
 498                         pq->wait,
 499                         (ACCESS_ONCE(pq->state) == SDMA_PKT_Q_INACTIVE));
 500                 kfree(pq->reqs);
 501                 kfree(pq->req_in_use);
 502                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 503                 kfree(pq);
 504                 fd->pq = NULL;
 505         }
 506         if (fd->cq) {
 507                 vfree(fd->cq->comps);
 508                 kfree(fd->cq);
 509                 fd->cq = NULL;
 510         }
 511         return 0;
 512 }
 513
 514 static u8 dlid_to_selector(u16 dlid)
 515 {
 516         static u8 mapping[256];
 517         static int initialized;
 518         static u8 next;
 519         int hash;
 520
 521         if (!initialized) {
 522                 memset(mapping, 0xFF, 256);
 523                 initialized = 1;
 524         }
 525
 526         hash = ((dlid >> 8) ^ dlid) & 0xFF;
 527         if (mapping[hash] == 0xFF) {
 528                 mapping[hash] = next;
 529                 next = (next + 1) & 0x7F;
 530         }
 531
 532         return mapping[hash];
 533 }
 534
 535 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 536                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 537 {
 538         int ret = 0, i;
 539         struct hfi1_filedata *fd = fp->private_data;
 540         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 541         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = fd->pq;
 542         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = fd->cq;
 543         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 544         unsigned long idx = 0;
 545         u8 pcount = initial_pkt_count;
 546         struct sdma_req_info info;
 547         struct user_sdma_request *req;
 548         u8 opcode, sc, vl;
 549         int req_queued = 0;
 550         u16 dlid;
 551         u8 selector;
 552
 553         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 554                 hfi1_cdbg(
 555                    SDMA,
 556                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 557                    dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 558                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 559                 return -EINVAL;
 560         }
 561         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 562         if (ret) {
 563                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 564                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, ret);
 565                 return -EFAULT;
 566         }
 567
 568         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 569                                      (u16 *)&info);
 570
 571         if (info.comp_idx >= hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 572                 hfi1_cdbg(SDMA,
 573                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid comp index",
 574                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 575                 return -EINVAL;
 576         }
 577
 578         /*
 579          * Sanity check the header io vector count.  Need at least 1 vector
 580          * (header) and cannot be larger than the actual io vector count.
 581          */
 582         if (req_iovcnt(info.ctrl) < 1 || req_iovcnt(info.ctrl) > dim) {
 583                 hfi1_cdbg(SDMA,
 584                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid iov count %d, dim %ld",
 585                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx,
 586                           req_iovcnt(info.ctrl), dim);
 587                 return -EINVAL;
 588         }
 589
 590         if (!info.fragsize) {
 591                 hfi1_cdbg(SDMA,
 592                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 593                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 594                 return -EINVAL;
 595         }
 596
 597         /* Try to claim the request. */
 598         if (test_and_set_bit(info.comp_idx, pq->req_in_use)) {
 599                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in use",
 600                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 601                           info.comp_idx);
 602                 return -EBADSLT;
 603         }
 604         /*
 605          * All safety checks have been done and this request has been claimed.
 606          */
 607         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 608                   uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 609         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 610         memset(req, 0, sizeof(*req));
 611         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1; /* subtract header vector */
 612         req->pq = pq;
 613         req->cq = cq;
 614         req->status = -1;
 615         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 616
 617         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 618
 619         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED) {
 620                 /* expected must have a TID info and at least one data vector */
 621                 if (req->data_iovs < 2) {
 622                         SDMA_DBG(req,
 623                                  "Not enough vectors for expected request");
 624                         ret = -EINVAL;
 625                         goto free_req;
 626                 }
 627                 req->data_iovs--;
 628         }
 629
 630         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 631                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 632                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 633                 ret = -EINVAL;
 634                 goto free_req;
 635         }
 636         /* Copy the header from the user buffer */
 637         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 638                              sizeof(req->hdr));
 639         if (ret) {
 640                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 641                 ret = -EFAULT;
 642                 goto free_req;
 643         }
 644
 645         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 646         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 647                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 648
 649         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 650         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 651         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 652              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 653                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 654                 ret = -EINVAL;
 655                 goto free_req;
 656         }
 657         /*
 658          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 659          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 660          * match the SC look up.
 661          */
 662         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 663         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 664               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 665         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 666             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 667                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 668                 ret = -EINVAL;
 669                 goto free_req;
 670         }
 671
 672         /* Checking P_KEY for requests from user-space */
 673         if (egress_pkey_check(dd->pport, req->hdr.lrh, req->hdr.bth, sc,
 674                               PKEY_CHECK_INVALID)) {
 675                 ret = -EINVAL;
 676                 goto free_req;
 677         }
 678
 679         /*
 680          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 681          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 682          * or miss it entirely.
 683          */
 684         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 685                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 686                 ret = -EINVAL;
 687                 goto free_req;
 688         }
 689
 690         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 691         /*
 692          * Calculate the initial TID offset based on the values of
 693          * KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in.
 694          */
 695         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 696                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 697                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 698         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 699         idx++;
 700
 701         /* Save all the IO vector structures */
 702         for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
 703                 INIT_LIST_HEAD(&req->iovs[i].list);
 704                 memcpy(&req->iovs[i].iov, iovec + idx++, sizeof(struct iovec));
 705                 ret = pin_vector_pages(req, &req->iovs[i]);
 706                 if (ret) {
 707                         req->status = ret;
 708                         goto free_req;
 709                 }
 710                 req->data_len += req->iovs[i].iov.iov_len;
 711         }
 712         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 713
 714         if (pcount > req->info.npkts)
 715                 pcount = req->info.npkts;
 716         /*
 717          * Copy any TID info
 718          * User space will provide the TID info only when the
 719          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 720          * only one packet in the request and the header is already
 721          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 722          * driver needs to perform safety checks.
 723          */
 724         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 725                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 726
 727                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 728                         ret = -EINVAL;
 729                         goto free_req;
 730                 }
 731                 req->tids = kcalloc(ntids, sizeof(*req->tids), GFP_KERNEL);
 732                 if (!req->tids) {
 733                         ret = -ENOMEM;
 734                         goto free_req;
 735                 }
 736                 /*
 737                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 738                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 739                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 740                  * tell at this point.
 741                  */
 742                 ret = copy_from_user(req->tids, iovec[idx].iov_base,
 743                                      ntids * sizeof(*req->tids));
 744                 if (ret) {
 745                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 746                                  ntids, ret);
 747                         ret = -EFAULT;
 748                         goto free_req;
 749                 }
 750                 req->n_tids = ntids;
 751                 idx++;
 752         }
 753
 754         dlid = be16_to_cpu(req->hdr.lrh[1]);
 755         selector = dlid_to_selector(dlid);
 756
 757         /* Have to select the engine */
 758         req->sde = sdma_select_engine_vl(dd,
 759                                          (u32)(uctxt->ctxt + fd->subctxt +
 760                                                selector),
 761                                          vl);
 762         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 763                 ret = -ECOMM;
 764                 goto free_req;
 765         }
 766
 767         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 768         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 769                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 770
 771                 if (likely(ahg >= 0)) {
 772                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 773                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 774                 }
 775         }
 776
 777         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, QUEUED, 0);
 778         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 779         req_queued = 1;
 780         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 781         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 782         if (unlikely(ret < 0 && ret != -EBUSY)) {
 783                 req->status = ret;
 784                 goto free_req;
 785         }
 786
 787         /*
 788          * It is possible that the SDMA engine would have processed all the
 789          * submitted packets by the time we get here. Therefore, only set
 790          * packet queue state to ACTIVE if there are still uncompleted
 791          * requests.
 792          */
 793         if (atomic_read(&pq->n_reqs))
 794                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 795
 796         /*
 797          * This is a somewhat blocking send implementation.
 798          * The driver will block the caller until all packets of the
 799          * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 800          * will not wait for send completions.
 801          */
 802         while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 803                 ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 804                 if (ret < 0) {
 805                         if (ret != -EBUSY) {
 806                                 req->status = ret;
 807                                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 808                                 if (ACCESS_ONCE(req->seqcomp) ==
 809                                     req->seqsubmitted - 1)
 810                                         goto free_req;
 811                                 return ret;
 812                         }
 813                         wait_event_interruptible_timeout(
 814                                 pq->busy.wait_dma,
 815                                 (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 816                                 msecs_to_jiffies(
 817                                         SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 818                 }
 819         }
 820         *count += idx;
 821         return 0;
 822 free_req:
 823         user_sdma_free_request(req, true);
 824         if (req_queued)
 825                 pq_update(pq);
 826         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, ERROR, req->status);
 827         return ret;
 828 }
 829
 830 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 831                                       struct user_sdma_txreq *tx)
 832 {
 833         /*
 834          * Determine the proper size of the packet data.
 835          * The size of the data of the first packet is in the header
 836          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 837          * to be subtracted.
 838          * The minimum representable packet data length in a header is 4 bytes,
 839          * therefore, when the data length request is less than 4 bytes, there's
 840          * only one packet, and the packet data length is equal to that of the
 841          * request data length.
 842          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 843          * size (MTU) or remaining data in the request.
 844          */
 845         u32 len;
 846
 847         if (!req->seqnum) {
 848                 if (req->data_len < sizeof(u32))
 849                         len = req->data_len;
 850                 else
 851                         len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 852                                (sizeof(tx->hdr) - 4));
 853         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 854                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 855                         PAGE_SIZE;
 856                 /*
 857                  * Get the data length based on the remaining space in the
 858                  * TID pair.
 859                  */
 860                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 861                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 862                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 863                     req->tids[req->tididx]) {
 864                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 865                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 866                         req->tidoffset = 0;
 867                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 868                 }
 869                 /*
 870                  * Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 871                  * are not going to try to send more data that we have
 872                  * remaining.
 873                  */
 874                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 875         } else {
 876                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 877         }
 878         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 879         return len;
 880 }
 881
 882 static inline u32 pad_len(u32 len)
 883 {
 884         if (len & (sizeof(u32) - 1))
 885                 len += sizeof(u32) - (len & (sizeof(u32) - 1));
 886         return len;
 887 }
 888
 889 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 890 {
 891         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 892         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 893 }
 894
 895 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 896 {
 897         int ret = 0;
 898         unsigned npkts = 0;
 899         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 900         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 901         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 902
 903         if (!req->pq)
 904                 return -EINVAL;
 905
 906         pq = req->pq;
 907
 908         /* If tx completion has reported an error, we are done. */
 909         if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 910                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 911                 return -EFAULT;
 912         }
 913
 914         /*
 915          * Check if we might have sent the entire request already
 916          */
 917         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 918                 if (!list_empty(&req->txps))
 919                         goto dosend;
 920                 return ret;
 921         }
 922
 923         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 924                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 925
 926         while (npkts < maxpkts) {
 927                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 928                 u64 iov_offset = 0;
 929
 930                 /*
 931                  * Check whether any of the completions have come back
 932                  * with errors. If so, we are not going to process any
 933                  * more packets from this request.
 934                  */
 935                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 936                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 937                         return -EFAULT;
 938                 }
 939
 940                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 941                 if (!tx)
 942                         return -ENOMEM;
 943
 944                 tx->flags = 0;
 945                 tx->req = req;
 946                 tx->busycount = 0;
 947                 INIT_LIST_HEAD(&tx->list);
 948
 949                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 950                         tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT;
 951
 952                 /*
 953                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 954                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 955                  * if we have payload data.
 956                  */
 957                 if (req->data_len) {
 958                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 959                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 960                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 961                                         ret = -EFAULT;
 962                                         goto free_txreq;
 963                                 }
 964                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 965                                 WARN_ON(iovec->offset);
 966                         }
 967
 968                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 969                         if (!datalen) {
 970                                 SDMA_DBG(req,
 971                                          "Request has data but pkt len is 0");
 972                                 ret = -EFAULT;
 973                                 goto free_tx;
 974                         }
 975                 }
 976
 977                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 978                         if (!req->seqnum) {
 979                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 980                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr,
 981                                                          pad_len(datalen));
 982                                 /*
 983                                  * Copy the request header into the tx header
 984                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
 985                                  * address.
 986                                  * This copy can be optimized out if the hdr
 987                                  * member of user_sdma_request were also
 988                                  * cacheline aligned.
 989                                  */
 990                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
 991                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
 992                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
 993                                                 LRH2PBC(lrhlen);
 994                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
 995                                 }
 996                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 997                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
 998                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
 999                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
1000                                                       user_sdma_txreq_cb);
1001                                 if (ret)
1002                                         goto free_tx;
1003                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
1004                                                         &tx->hdr,
1005                                                         sizeof(tx->hdr));
1006                                 if (ret)
1007                                         goto free_txreq;
1008                         } else {
1009                                 int changes;
1010
1011                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
1012                                                                datalen);
1013                                 if (changes < 0)
1014                                         goto free_tx;
1015                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1016                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
1017                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
1018                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
1019                                                 user_sdma_txreq_cb);
1020                         }
1021                 } else {
1022                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
1023                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
1024                         if (ret)
1025                                 goto free_tx;
1026                         /*
1027                          * Modify the header for this packet. This only needs
1028                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
1029                          * the HW will do it based on the changes we gave it
1030                          * during sdma_txinit_ahg().
1031                          */
1032                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
1033                         if (ret)
1034                                 goto free_txreq;
1035                 }
1036
1037                 /*
1038                  * If the request contains any data vectors, add up to
1039                  * fragsize bytes to the descriptor.
1040                  */
1041                 while (queued < datalen &&
1042                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
1043                         unsigned long base, offset;
1044                         unsigned pageidx, len;
1045
1046                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1047                         offset = offset_in_page(base + iovec->offset +
1048                                                 iov_offset);
1049                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
1050                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
1051                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
1052                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
1053                         len = min((datalen - queued), len);
1054                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
1055                                               iovec->pages[pageidx],
1056                                               offset, len);
1057                         if (ret) {
1058                                 SDMA_DBG(req, "SDMA txreq add page failed %d\n",
1059                                          ret);
1060                                 goto free_txreq;
1061                         }
1062                         iov_offset += len;
1063                         queued += len;
1064                         data_sent += len;
1065                         if (unlikely(queued < datalen &&
1066                                      pageidx == iovec->npages &&
1067                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1)) {
1068                                 iovec->offset += iov_offset;
1069                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
1070                                 iov_offset = 0;
1071                         }
1072                 }
1073                 /*
1074                  * The txreq was submitted successfully so we can update
1075                  * the counters.
1076                  */
1077                 req->koffset += datalen;
1078                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
1079                         req->tidoffset += datalen;
1080                 req->sent += data_sent;
1081                 if (req->data_len)
1082                         iovec->offset += iov_offset;
1083                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1084                 /*
1085                  * It is important to increment this here as it is used to
1086                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1087                  * outside of the loop.
1088                  */
1089                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1090                 npkts++;
1091         }
1092 dosend:
1093         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps);
1094         if (list_empty(&req->txps)) {
1095                 req->seqsubmitted = req->seqnum;
1096                 if (req->seqnum == req->info.npkts) {
1097                         set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1098                         /*
1099                          * The txreq has already been submitted to the HW queue
1100                          * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1101                          * happen due to the sequential manner in which
1102                          * descriptors are processed.
1103                          */
1104                         if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1105                                 sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1106                 }
1107         } else if (ret > 0) {
1108                 req->seqsubmitted += ret;
1109                 ret = 0;
1110         }
1111         return ret;
1112
1113 free_txreq:
1114         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1115 free_tx:
1116         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * How many pages in this iovec element?
1122  */
1123 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1124 {
1125         const unsigned long addr  = (unsigned long)iov->iov_base;
1126         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1127         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1128         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1129
1130         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1131 }
1132
1133 static u32 sdma_cache_evict(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq, u32 npages)
1134 {
1135         struct evict_data evict_data;
1136
1137         evict_data.cleared = 0;
1138         evict_data.target = npages;
1139         hfi1_mmu_rb_evict(pq->handler, &evict_data);
1140         return evict_data.cleared;
1141 }
1142
1143 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1144                             struct user_sdma_iovec *iovec)
1145 {
1146         int ret = 0, pinned, npages, cleared;
1147         struct page **pages;
1148         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1149         struct sdma_mmu_node *node = NULL;
1150         struct mmu_rb_node *rb_node;
1151
1152         rb_node = hfi1_mmu_rb_extract(pq->handler,
1153                                       (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1154                                       iovec->iov.iov_len);
1155         if (rb_node && !IS_ERR(rb_node))
1156                 node = container_of(rb_node, struct sdma_mmu_node, rb);
1157         else
1158                 rb_node = NULL;
1159
1160         if (!node) {
1161                 node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
1162                 if (!node)
1163                         return -ENOMEM;
1164
1165                 node->rb.addr = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1166                 node->pq = pq;
1167                 atomic_set(&node->refcount, 0);
1168         }
1169
1170         npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1171         if (node->npages < npages) {
1172                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1173                 if (!pages) {
1174                         SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1175                         ret = -ENOMEM;
1176                         goto bail;
1177                 }
1178                 memcpy(pages, node->pages, node->npages * sizeof(*pages));
1179
1180                 npages -= node->npages;
1181
1182 retry:
1183                 if (!hfi1_can_pin_pages(pq->dd, pq->mm,
1184                                         atomic_read(&pq->n_locked), npages)) {
1185                         cleared = sdma_cache_evict(pq, npages);
1186                         if (cleared >= npages)
1187                                 goto retry;
1188                 }
1189                 pinned = hfi1_acquire_user_pages(pq->mm,
1190                         ((unsigned long)iovec->iov.iov_base +
1191                          (node->npages * PAGE_SIZE)), npages, 0,
1192                         pages + node->npages);
1193                 if (pinned < 0) {
1194                         kfree(pages);
1195                         ret = pinned;
1196                         goto bail;
1197                 }
1198                 if (pinned != npages) {
1199                         unpin_vector_pages(pq->mm, pages, node->npages,
1200                                            pinned);
1201                         ret = -EFAULT;
1202                         goto bail;
1203                 }
1204                 kfree(node->pages);
1205                 node->rb.len = iovec->iov.iov_len;
1206                 node->pages = pages;
1207                 node->npages += pinned;
1208                 npages = node->npages;
1209                 atomic_add(pinned, &pq->n_locked);
1210         }
1211         iovec->pages = node->pages;
1212         iovec->npages = npages;
1213         iovec->node = node;
1214
1215         ret = hfi1_mmu_rb_insert(req->pq->handler, &node->rb);
1216         if (ret) {
1217                 atomic_sub(node->npages, &pq->n_locked);
1218                 iovec->node = NULL;
1219                 goto bail;
1220         }
1221         return 0;
1222 bail:
1223         if (rb_node)
1224                 unpin_vector_pages(pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1225         kfree(node);
1226         return ret;
1227 }
1228
1229 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *mm, struct page **pages,
1230                                unsigned start, unsigned npages)
1231 {
1232         hfi1_release_user_pages(mm, pages + start, npages, false);
1233         kfree(pages);
1234 }
1235
1236 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1237                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1238                                  u32 datalen)
1239 {
1240         /*
1241          * Perform safety checks for any type of packet:
1242          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1243          *    - packet length is multiple of 4 bytes
1244          *    - packet length is not larger than MTU size
1245          *
1246          * These checks are only done for the first packet of the
1247          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1248          * For the remainder of the packets we compute the values.
1249          */
1250         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE || lrhlen & 0x3 ||
1251             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1252                 return -EINVAL;
1253
1254         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1255                 /*
1256                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1257                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1258                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1259                  * tididx points to something sane.
1260                  */
1261                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1262                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1263                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1264                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1265                         tidoff;
1266                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1267
1268                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1269                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1270                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1271                 /*
1272                  * Expected receive packets have the following
1273                  * additional checks:
1274                  *     - offset is not larger than the TID size
1275                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1276                  *     - TID indexes match between header and TID array
1277                  */
1278                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1279                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1280                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1281                         return -EINVAL;
1282         }
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1288  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1289  * expected packets encode generation and sequence in the
1290  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1291  */
1292 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1293 {
1294         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1295                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1296                         0xffffffull),
1297                 psn = val & mask;
1298         if (expct)
1299                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1300         else
1301                 psn = psn + frags;
1302         return psn & mask;
1303 }
1304
1305 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1306                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1307 {
1308         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1309         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1310         u16 pbclen;
1311         int ret;
1312         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(datalen));
1313
1314         /* Copy the header template to the request before modification */
1315         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1316
1317         /*
1318          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1319          * adjust both in the header.
1320          */
1321         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1322         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1323                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1324                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1325                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1326                 /*
1327                  * Third packet
1328                  * This is the first packet in the sequence that has
1329                  * a "static" size that can be used for the rest of
1330                  * the packets (besides the last one).
1331                  */
1332                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1333                         /*
1334                          * From this point on the lengths in both the
1335                          * PBC and LRH are the same until the last
1336                          * packet.
1337                          * Adjust the template so we don't have to update
1338                          * every packet
1339                          */
1340                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1341                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1342                 }
1343         }
1344         /*
1345          * We only have to modify the header if this is not the
1346          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1347          * header given to us.
1348          */
1349         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1350                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1351                 if (ret)
1352                         return ret;
1353                 goto done;
1354         }
1355
1356         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1357                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1358                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1359                                 req->seqnum));
1360
1361         /* Set ACK request on last packet */
1362         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1363                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL << 31);
1364
1365         /* Set the new offset */
1366         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1367         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1368         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1369                 tidval = req->tids[req->tididx];
1370                 /*
1371                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1372                  * advance everything.
1373                  */
1374                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1375                                          PAGE_SIZE)) {
1376                         req->tidoffset = 0;
1377                         /*
1378                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1379                          * we have to check again.
1380                          */
1381                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1382                             !req->tids[req->tididx]) {
1383                                 return -EINVAL;
1384                         }
1385                         tidval = req->tids[req->tididx];
1386                 }
1387                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1388                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1389                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1390                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1391                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1392                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1393                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1394                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1395                 /* Clear KDETH.SH only on the last packet */
1396                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1397                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1398                 /*
1399                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1400                  * transfer.
1401                  */
1402                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1403                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1404                          req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1405                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1406                           req->tidoffset / req->omfactor);
1407                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1408                           req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1409         }
1410 done:
1411         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1412                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1413         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1414 }
1415
1416 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1417                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1418 {
1419         int diff = 0;
1420         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1421         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1422         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1423         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(len));
1424
1425         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1426                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1427                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1428                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1429                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1430                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1431                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1432         }
1433
1434         /*
1435          * Do the common updates
1436          */
1437         /* BTH.PSN and BTH.A */
1438         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1439                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1440         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1441                 val32 |= 1UL << 31;
1442         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1443         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1444         /* KDETH.Offset */
1445         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1446                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1447         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1448                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1449         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1450                 __le16 val;
1451
1452                 tidval = req->tids[req->tididx];
1453
1454                 /*
1455                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1456                  * advance everything.
1457                  */
1458                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1459                                          PAGE_SIZE)) {
1460                         req->tidoffset = 0;
1461                         /*
1462                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1463                          * we have to check again.
1464                          */
1465                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1466                             !req->tids[req->tididx]) {
1467                                 return -EINVAL;
1468                         }
1469                         tidval = req->tids[req->tididx];
1470                 }
1471                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1472                                   PAGE_SIZE) >=
1473                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1474                         KDETH_OM_SMALL;
1475                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1476                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1477                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1478                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1479                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID */
1480                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1481                                         (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1482                 /* Clear KDETH.SH on last packet */
1483                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT)) {
1484                         val |= cpu_to_le16(KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1485                                                      INTR) <<
1486                                            AHG_KDETH_INTR_SHIFT);
1487                         val &= cpu_to_le16(~(1U << 13));
1488                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1489                 } else {
1490                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 12, val);
1491                 }
1492         }
1493
1494         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1495                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1496                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1497         return diff;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * SDMA tx request completion callback. Called when the SDMA progress
1502  * state machine gets notification that the SDMA descriptors for this
1503  * tx request have been processed by the DMA engine. Called in
1504  * interrupt context.
1505  */
1506 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status)
1507 {
1508         struct user_sdma_txreq *tx =
1509                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1510         struct user_sdma_request *req;
1511         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
1512         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
1513         u16 idx;
1514
1515         if (!tx->req)
1516                 return;
1517
1518         req = tx->req;
1519         pq = req->pq;
1520         cq = req->cq;
1521
1522         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1523                 SDMA_DBG(req, "SDMA completion with error %d",
1524                          status);
1525                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1526         }
1527
1528         req->seqcomp = tx->seqnum;
1529         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1530         tx = NULL;
1531
1532         idx = req->info.comp_idx;
1533         if (req->status == -1 && status == SDMA_TXREQ_S_OK) {
1534                 if (req->seqcomp == req->info.npkts - 1) {
1535                         req->status = 0;
1536                         user_sdma_free_request(req, false);
1537                         pq_update(pq);
1538                         set_comp_state(pq, cq, idx, COMPLETE, 0);
1539                 }
1540         } else {
1541                 if (status != SDMA_TXREQ_S_OK)
1542                         req->status = status;
1543                 if (req->seqcomp == (ACCESS_ONCE(req->seqsubmitted) - 1) &&
1544                     (test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags) ||
1545                      test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags))) {
1546                         user_sdma_free_request(req, false);
1547                         pq_update(pq);
1548                         set_comp_state(pq, cq, idx, ERROR, req->status);
1549                 }
1550         }
1551 }
1552
1553 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq)
1554 {
1555         if (atomic_dec_and_test(&pq->n_reqs)) {
1556                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1557                 wake_up(&pq->wait);
1558         }
1559 }
1560
1561 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req, bool unpin)
1562 {
1563         if (!list_empty(&req->txps)) {
1564                 struct sdma_txreq *t, *p;
1565
1566                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1567                         struct user_sdma_txreq *tx =
1568                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1569                         list_del_init(&t->list);
1570                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1571                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1572                 }
1573         }
1574         if (req->data_iovs) {
1575                 struct sdma_mmu_node *node;
1576                 int i;
1577
1578                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
1579                         node = req->iovs[i].node;
1580                         if (!node)
1581                                 continue;
1582
1583                         if (unpin)
1584                                 hfi1_mmu_rb_remove(req->pq->handler,
1585                                                    &node->rb);
1586                         else
1587                                 atomic_dec(&node->refcount);
1588                 }
1589         }
1590         kfree(req->tids);
1591         clear_bit(req->info.comp_idx, req->pq->req_in_use);
1592 }
1593
1594 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq,
1595                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq,
1596                                   u16 idx, enum hfi1_sdma_comp_state state,
1597                                   int ret)
1598 {
1599         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] Setting completion status %u %d",
1600                   pq->dd->unit, pq->ctxt, pq->subctxt, idx, state, ret);
1601         cq->comps[idx].status = state;
1602         if (state == ERROR)
1603                 cq->comps[idx].errcode = -ret;
1604         trace_hfi1_sdma_user_completion(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1605                                         idx, state, ret);
1606 }
1607
1608 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *node, unsigned long addr,
1609                            unsigned long len)
1610 {
1611         return (bool)(node->addr == addr);
1612 }
1613
1614 static int sdma_rb_insert(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1615 {
1616         struct sdma_mmu_node *node =
1617                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1618
1619         atomic_inc(&node->refcount);
1620         return 0;
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Return 1 to remove the node from the rb tree and call the remove op.
1625  *
1626  * Called with the rb tree lock held.
1627  */
1628 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
1629                          void *evict_arg, bool *stop)
1630 {
1631         struct sdma_mmu_node *node =
1632                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1633         struct evict_data *evict_data = evict_arg;
1634
1635         /* is this node still being used? */
1636         if (atomic_read(&node->refcount))
1637                 return 0; /* keep this node */
1638
1639         /* this node will be evicted, add its pages to our count */
1640         evict_data->cleared += node->npages;
1641
1642         /* have enough pages been cleared? */
1643         if (evict_data->cleared >= evict_data->target)
1644                 *stop = true;
1645
1646         return 1; /* remove this node */
1647 }
1648
1649 static void sdma_rb_remove(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1650 {
1651         struct sdma_mmu_node *node =
1652                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1653
1654         atomic_sub(node->npages, &node->pq->n_locked);
1655
1656         unpin_vector_pages(node->pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1657
1658         kfree(node);
1659 }
1660
1661 static int sdma_rb_invalidate(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1662 {
1663         struct sdma_mmu_node *node =
1664                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1665
1666         if (!atomic_read(&node->refcount))
1667                 return 1;
1668         return 0;
1669 }