drivers/infiniband/hw/qib/qib_file_ops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012, 2013 Intel Corporation. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2006 - 2012 QLogic Corporation. All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 2003, 2004, 2005, 2006 PathScale, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * This software is available to you under a choice of one of two
   7  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   8  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   9  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
  10  * OpenIB.org BSD license below:
  11  *
  12  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  13  *     without modification, are permitted provided that the following
  14  *     conditions are met:
  15  *
  16  *      - Redistributions of source code must retain the above
  17  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  18  *        disclaimer.
  19  *
  20  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  21  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  22  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  23  *        provided with the distribution.
  24  *
  25  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  26  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  27  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  28  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  29  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  30  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  31  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  32  * SOFTWARE.
  33  */
  34
  35 #include <linux/pci.h>
  36 #include <linux/poll.h>
  37 #include <linux/cdev.h>
  38 #include <linux/swap.h>
  39 #include <linux/vmalloc.h>
  40 #include <linux/highmem.h>
  41 #include <linux/io.h>
  42 #include <linux/jiffies.h>
  43 #include <linux/delay.h>
  44 #include <linux/export.h>
  45 #include <linux/uio.h>
  46 #include <linux/pgtable.h>
  47
  48 #include <rdma/ib.h>
  49
  50 #include "qib.h"
  51 #include "qib_common.h"
  52 #include "qib_user_sdma.h"
  53
  54 #undef pr_fmt
  55 #define pr_fmt(fmt) QIB_DRV_NAME ": " fmt
  56
  57 static int qib_open(struct inode *, struct file *);
  58 static int qib_close(struct inode *, struct file *);
  59 static ssize_t qib_write(struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);
  60 static ssize_t qib_write_iter(struct kiocb *, struct iov_iter *);
  61 static __poll_t qib_poll(struct file *, struct poll_table_struct *);
  62 static int qib_mmapf(struct file *, struct vm_area_struct *);
  63
  64 /*
  65  * This is really, really weird shit - write() and writev() here
  66  * have completely unrelated semantics.  Sucky userland ABI,
  67  * film at 11.
  68  */
  69 static const struct file_operations qib_file_ops = {
  70         .owner = THIS_MODULE,
  71         .write = qib_write,
  72         .write_iter = qib_write_iter,
  73         .open = qib_open,
  74         .release = qib_close,
  75         .poll = qib_poll,
  76         .mmap = qib_mmapf,
  77         .llseek = noop_llseek,
  78 };
  79
  80 /*
  81  * Convert kernel virtual addresses to physical addresses so they don't
  82  * potentially conflict with the chip addresses used as mmap offsets.
  83  * It doesn't really matter what mmap offset we use as long as we can
  84  * interpret it correctly.
  85  */
  86 static u64 cvt_kvaddr(void *p)
  87 {
  88         struct page *page;
  89         u64 paddr = 0;
  90
  91         page = vmalloc_to_page(p);
  92         if (page)
  93                 paddr = page_to_pfn(page) << PAGE_SHIFT;
  94
  95         return paddr;
  96 }
  97
  98 static int qib_get_base_info(struct file *fp, void __user *ubase,
  99                              size_t ubase_size)
 100 {
 101         struct qib_ctxtdata *rcd = ctxt_fp(fp);
 102         int ret = 0;
 103         struct qib_base_info *kinfo = NULL;
 104         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 105         struct qib_pportdata *ppd = rcd->ppd;
 106         unsigned subctxt_cnt;
 107         int shared, master;
 108         size_t sz;
 109
 110         subctxt_cnt = rcd->subctxt_cnt;
 111         if (!subctxt_cnt) {
 112                 shared = 0;
 113                 master = 0;
 114                 subctxt_cnt = 1;
 115         } else {
 116                 shared = 1;
 117                 master = !subctxt_fp(fp);
 118         }
 119
 120         sz = sizeof(*kinfo);
 121         /* If context sharing is not requested, allow the old size structure */
 122         if (!shared)
 123                 sz -= 7 * sizeof(u64);
 124         if (ubase_size < sz) {
 125                 ret = -EINVAL;
 126                 goto bail;
 127         }
 128
 129         kinfo = kzalloc(sizeof(*kinfo), GFP_KERNEL);
 130         if (kinfo == NULL) {
 131                 ret = -ENOMEM;
 132                 goto bail;
 133         }
 134
 135         ret = dd->f_get_base_info(rcd, kinfo);
 136         if (ret < 0)
 137                 goto bail;
 138
 139         kinfo->spi_rcvhdr_cnt = dd->rcvhdrcnt;
 140         kinfo->spi_rcvhdrent_size = dd->rcvhdrentsize;
 141         kinfo->spi_tidegrcnt = rcd->rcvegrcnt;
 142         kinfo->spi_rcv_egrbufsize = dd->rcvegrbufsize;
 143         /*
 144          * have to mmap whole thing
 145          */
 146         kinfo->spi_rcv_egrbuftotlen =
 147                 rcd->rcvegrbuf_chunks * rcd->rcvegrbuf_size;
 148         kinfo->spi_rcv_egrperchunk = rcd->rcvegrbufs_perchunk;
 149         kinfo->spi_rcv_egrchunksize = kinfo->spi_rcv_egrbuftotlen /
 150                 rcd->rcvegrbuf_chunks;
 151         kinfo->spi_tidcnt = dd->rcvtidcnt / subctxt_cnt;
 152         if (master)
 153                 kinfo->spi_tidcnt += dd->rcvtidcnt % subctxt_cnt;
 154         /*
 155          * for this use, may be cfgctxts summed over all chips that
 156          * are configured and present
 157          */
 158         kinfo->spi_nctxts = dd->cfgctxts;
 159         /* unit (chip/board) our context is on */
 160         kinfo->spi_unit = dd->unit;
 161         kinfo->spi_port = ppd->port;
 162         /* for now, only a single page */
 163         kinfo->spi_tid_maxsize = PAGE_SIZE;
 164
 165         /*
 166          * Doing this per context, and based on the skip value, etc.  This has
 167          * to be the actual buffer size, since the protocol code treats it
 168          * as an array.
 169          *
 170          * These have to be set to user addresses in the user code via mmap.
 171          * These values are used on return to user code for the mmap target
 172          * addresses only.  For 32 bit, same 44 bit address problem, so use
 173          * the physical address, not virtual.  Before 2.6.11, using the
 174          * page_address() macro worked, but in 2.6.11, even that returns the
 175          * full 64 bit address (upper bits all 1's).  So far, using the
 176          * physical addresses (or chip offsets, for chip mapping) works, but
 177          * no doubt some future kernel release will change that, and we'll be
 178          * on to yet another method of dealing with this.
 179          * Normally only one of rcvhdr_tailaddr or rhf_offset is useful
 180          * since the chips with non-zero rhf_offset don't normally
 181          * enable tail register updates to host memory, but for testing,
 182          * both can be enabled and used.
 183          */
 184         kinfo->spi_rcvhdr_base = (u64) rcd->rcvhdrq_phys;
 185         kinfo->spi_rcvhdr_tailaddr = (u64) rcd->rcvhdrqtailaddr_phys;
 186         kinfo->spi_rhf_offset = dd->rhf_offset;
 187         kinfo->spi_rcv_egrbufs = (u64) rcd->rcvegr_phys;
 188         kinfo->spi_pioavailaddr = (u64) dd->pioavailregs_phys;
 189         /* setup per-unit (not port) status area for user programs */
 190         kinfo->spi_status = (u64) kinfo->spi_pioavailaddr +
 191                 (char *) ppd->statusp -
 192                 (char *) dd->pioavailregs_dma;
 193         kinfo->spi_uregbase = (u64) dd->uregbase + dd->ureg_align * rcd->ctxt;
 194         if (!shared) {
 195                 kinfo->spi_piocnt = rcd->piocnt;
 196                 kinfo->spi_piobufbase = (u64) rcd->piobufs;
 197                 kinfo->spi_sendbuf_status = cvt_kvaddr(rcd->user_event_mask);
 198         } else if (master) {
 199                 kinfo->spi_piocnt = (rcd->piocnt / subctxt_cnt) +
 200                                     (rcd->piocnt % subctxt_cnt);
 201                 /* Master's PIO buffers are after all the slave's */
 202                 kinfo->spi_piobufbase = (u64) rcd->piobufs +
 203                         dd->palign *
 204                         (rcd->piocnt - kinfo->spi_piocnt);
 205         } else {
 206                 unsigned slave = subctxt_fp(fp) - 1;
 207
 208                 kinfo->spi_piocnt = rcd->piocnt / subctxt_cnt;
 209                 kinfo->spi_piobufbase = (u64) rcd->piobufs +
 210                         dd->palign * kinfo->spi_piocnt * slave;
 211         }
 212
 213         if (shared) {
 214                 kinfo->spi_sendbuf_status =
 215                         cvt_kvaddr(&rcd->user_event_mask[subctxt_fp(fp)]);
 216                 /* only spi_subctxt_* fields should be set in this block! */
 217                 kinfo->spi_subctxt_uregbase = cvt_kvaddr(rcd->subctxt_uregbase);
 218
 219                 kinfo->spi_subctxt_rcvegrbuf =
 220                         cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvegrbuf);
 221                 kinfo->spi_subctxt_rcvhdr_base =
 222                         cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvhdr_base);
 223         }
 224
 225         /*
 226          * All user buffers are 2KB buffers.  If we ever support
 227          * giving 4KB buffers to user processes, this will need some
 228          * work.  Can't use piobufbase directly, because it has
 229          * both 2K and 4K buffer base values.
 230          */
 231         kinfo->spi_pioindex = (kinfo->spi_piobufbase - dd->pio2k_bufbase) /
 232                 dd->palign;
 233         kinfo->spi_pioalign = dd->palign;
 234         kinfo->spi_qpair = QIB_KD_QP;
 235         /*
 236          * user mode PIO buffers are always 2KB, even when 4KB can
 237          * be received, and sent via the kernel; this is ibmaxlen
 238          * for 2K MTU.
 239          */
 240         kinfo->spi_piosize = dd->piosize2k - 2 * sizeof(u32);
 241         kinfo->spi_mtu = ppd->ibmaxlen; /* maxlen, not ibmtu */
 242         kinfo->spi_ctxt = rcd->ctxt;
 243         kinfo->spi_subctxt = subctxt_fp(fp);
 244         kinfo->spi_sw_version = QIB_KERN_SWVERSION;
 245         kinfo->spi_sw_version |= 1U << 31; /* QLogic-built, not kernel.org */
 246         kinfo->spi_hw_version = dd->revision;
 247
 248         if (master)
 249                 kinfo->spi_runtime_flags |= QIB_RUNTIME_MASTER;
 250
 251         sz = (ubase_size < sizeof(*kinfo)) ? ubase_size : sizeof(*kinfo);
 252         if (copy_to_user(ubase, kinfo, sz))
 253                 ret = -EFAULT;
 254 bail:
 255         kfree(kinfo);
 256         return ret;
 257 }
 258
 259 /**
 260  * qib_tid_update - update a context TID
 261  * @rcd: the context
 262  * @fp: the qib device file
 263  * @ti: the TID information
 264  *
 265  * The new implementation as of Oct 2004 is that the driver assigns
 266  * the tid and returns it to the caller.   To reduce search time, we
 267  * keep a cursor for each context, walking the shadow tid array to find
 268  * one that's not in use.
 269  *
 270  * For now, if we can't allocate the full list, we fail, although
 271  * in the long run, we'll allocate as many as we can, and the
 272  * caller will deal with that by trying the remaining pages later.
 273  * That means that when we fail, we have to mark the tids as not in
 274  * use again, in our shadow copy.
 275  *
 276  * It's up to the caller to free the tids when they are done.
 277  * We'll unlock the pages as they free them.
 278  *
 279  * Also, right now we are locking one page at a time, but since
 280  * the intended use of this routine is for a single group of
 281  * virtually contiguous pages, that should change to improve
 282  * performance.
 283  */
 284 static int qib_tid_update(struct qib_ctxtdata *rcd, struct file *fp,
 285                           const struct qib_tid_info *ti)
 286 {
 287         int ret = 0, ntids;
 288         u32 tid, ctxttid, cnt, i, tidcnt, tidoff;
 289         u16 *tidlist;
 290         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 291         u64 physaddr;
 292         unsigned long vaddr;
 293         u64 __iomem *tidbase;
 294         unsigned long tidmap[8];
 295         struct page **pagep = NULL;
 296         unsigned subctxt = subctxt_fp(fp);
 297
 298         if (!dd->pageshadow) {
 299                 ret = -ENOMEM;
 300                 goto done;
 301         }
 302
 303         cnt = ti->tidcnt;
 304         if (!cnt) {
 305                 ret = -EFAULT;
 306                 goto done;
 307         }
 308         ctxttid = rcd->ctxt * dd->rcvtidcnt;
 309         if (!rcd->subctxt_cnt) {
 310                 tidcnt = dd->rcvtidcnt;
 311                 tid = rcd->tidcursor;
 312                 tidoff = 0;
 313         } else if (!subctxt) {
 314                 tidcnt = (dd->rcvtidcnt / rcd->subctxt_cnt) +
 315                          (dd->rcvtidcnt % rcd->subctxt_cnt);
 316                 tidoff = dd->rcvtidcnt - tidcnt;
 317                 ctxttid += tidoff;
 318                 tid = tidcursor_fp(fp);
 319         } else {
 320                 tidcnt = dd->rcvtidcnt / rcd->subctxt_cnt;
 321                 tidoff = tidcnt * (subctxt - 1);
 322                 ctxttid += tidoff;
 323                 tid = tidcursor_fp(fp);
 324         }
 325         if (cnt > tidcnt) {
 326                 /* make sure it all fits in tid_pg_list */
 327                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 328                         "Process tried to allocate %u TIDs, only trying max (%u)\n",
 329                         cnt, tidcnt);
 330                 cnt = tidcnt;
 331         }
 332         pagep = (struct page **) rcd->tid_pg_list;
 333         tidlist = (u16 *) &pagep[dd->rcvtidcnt];
 334         pagep += tidoff;
 335         tidlist += tidoff;
 336
 337         memset(tidmap, 0, sizeof(tidmap));
 338         /* before decrement; chip actual # */
 339         ntids = tidcnt;
 340         tidbase = (u64 __iomem *) (((char __iomem *) dd->kregbase) +
 341                                    dd->rcvtidbase +
 342                                    ctxttid * sizeof(*tidbase));
 343
 344         /* virtual address of first page in transfer */
 345         vaddr = ti->tidvaddr;
 346         if (!access_ok((void __user *) vaddr,
 347                        cnt * PAGE_SIZE)) {
 348                 ret = -EFAULT;
 349                 goto done;
 350         }
 351         ret = qib_get_user_pages(vaddr, cnt, pagep);
 352         if (ret) {
 353                 /*
 354                  * if (ret == -EBUSY)
 355                  * We can't continue because the pagep array won't be
 356                  * initialized. This should never happen,
 357                  * unless perhaps the user has mpin'ed the pages
 358                  * themselves.
 359                  */
 360                 qib_devinfo(
 361                         dd->pcidev,
 362                         "Failed to lock addr %p, %u pages: errno %d\n",
 363                         (void *) vaddr, cnt, -ret);
 364                 goto done;
 365         }
 366         for (i = 0; i < cnt; i++, vaddr += PAGE_SIZE) {
 367                 dma_addr_t daddr;
 368
 369                 for (; ntids--; tid++) {
 370                         if (tid == tidcnt)
 371                                 tid = 0;
 372                         if (!dd->pageshadow[ctxttid + tid])
 373                                 break;
 374                 }
 375                 if (ntids < 0) {
 376                         /*
 377                          * Oops, wrapped all the way through their TIDs,
 378                          * and didn't have enough free; see comments at
 379                          * start of routine
 380                          */
 381                         i--;    /* last tidlist[i] not filled in */
 382                         ret = -ENOMEM;
 383                         break;
 384                 }
 385                 ret = qib_map_page(dd->pcidev, pagep[i], &daddr);
 386                 if (ret)
 387                         break;
 388
 389                 tidlist[i] = tid + tidoff;
 390                 /* we "know" system pages and TID pages are same size */
 391                 dd->pageshadow[ctxttid + tid] = pagep[i];
 392                 dd->physshadow[ctxttid + tid] = daddr;
 393                 /*
 394                  * don't need atomic or it's overhead
 395                  */
 396                 __set_bit(tid, tidmap);
 397                 physaddr = dd->physshadow[ctxttid + tid];
 398                 /* PERFORMANCE: below should almost certainly be cached */
 399                 dd->f_put_tid(dd, &tidbase[tid],
 400                                   RCVHQ_RCV_TYPE_EXPECTED, physaddr);
 401                 /*
 402                  * don't check this tid in qib_ctxtshadow, since we
 403                  * just filled it in; start with the next one.
 404                  */
 405                 tid++;
 406         }
 407
 408         if (ret) {
 409                 u32 limit;
 410 cleanup:
 411                 /* jump here if copy out of updated info failed... */
 412                 /* same code that's in qib_free_tid() */
 413                 limit = sizeof(tidmap) * BITS_PER_BYTE;
 414                 if (limit > tidcnt)
 415                         /* just in case size changes in future */
 416                         limit = tidcnt;
 417                 tid = find_first_bit((const unsigned long *)tidmap, limit);
 418                 for (; tid < limit; tid++) {
 419                         if (!test_bit(tid, tidmap))
 420                                 continue;
 421                         if (dd->pageshadow[ctxttid + tid]) {
 422                                 dma_addr_t phys;
 423
 424                                 phys = dd->physshadow[ctxttid + tid];
 425                                 dd->physshadow[ctxttid + tid] = dd->tidinvalid;
 426                                 /* PERFORMANCE: below should almost certainly
 427                                  * be cached
 428                                  */
 429                                 dd->f_put_tid(dd, &tidbase[tid],
 430                                               RCVHQ_RCV_TYPE_EXPECTED,
 431                                               dd->tidinvalid);
 432                                 dma_unmap_page(&dd->pcidev->dev, phys,
 433                                                PAGE_SIZE, DMA_FROM_DEVICE);
 434                                 dd->pageshadow[ctxttid + tid] = NULL;
 435                         }
 436                 }
 437                 qib_release_user_pages(pagep, cnt);
 438         } else {
 439                 /*
 440                  * Copy the updated array, with qib_tid's filled in, back
 441                  * to user.  Since we did the copy in already, this "should
 442                  * never fail" If it does, we have to clean up...
 443                  */
 444                 if (copy_to_user((void __user *)
 445                                  (unsigned long) ti->tidlist,
 446                                  tidlist, cnt * sizeof(*tidlist))) {
 447                         ret = -EFAULT;
 448                         goto cleanup;
 449                 }
 450                 if (copy_to_user(u64_to_user_ptr(ti->tidmap),
 451                                  tidmap, sizeof(tidmap))) {
 452                         ret = -EFAULT;
 453                         goto cleanup;
 454                 }
 455                 if (tid == tidcnt)
 456                         tid = 0;
 457                 if (!rcd->subctxt_cnt)
 458                         rcd->tidcursor = tid;
 459                 else
 460                         tidcursor_fp(fp) = tid;
 461         }
 462
 463 done:
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 /**
 468  * qib_tid_free - free a context TID
 469  * @rcd: the context
 470  * @subctxt: the subcontext
 471  * @ti: the TID info
 472  *
 473  * right now we are unlocking one page at a time, but since
 474  * the intended use of this routine is for a single group of
 475  * virtually contiguous pages, that should change to improve
 476  * performance.  We check that the TID is in range for this context
 477  * but otherwise don't check validity; if user has an error and
 478  * frees the wrong tid, it's only their own data that can thereby
 479  * be corrupted.  We do check that the TID was in use, for sanity
 480  * We always use our idea of the saved address, not the address that
 481  * they pass in to us.
 482  */
 483 static int qib_tid_free(struct qib_ctxtdata *rcd, unsigned subctxt,
 484                         const struct qib_tid_info *ti)
 485 {
 486         int ret = 0;
 487         u32 tid, ctxttid, limit, tidcnt;
 488         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 489         u64 __iomem *tidbase;
 490         unsigned long tidmap[8];
 491
 492         if (!dd->pageshadow) {
 493                 ret = -ENOMEM;
 494                 goto done;
 495         }
 496
 497         if (copy_from_user(tidmap, u64_to_user_ptr(ti->tidmap),
 498                            sizeof(tidmap))) {
 499                 ret = -EFAULT;
 500                 goto done;
 501         }
 502
 503         ctxttid = rcd->ctxt * dd->rcvtidcnt;
 504         if (!rcd->subctxt_cnt)
 505                 tidcnt = dd->rcvtidcnt;
 506         else if (!subctxt) {
 507                 tidcnt = (dd->rcvtidcnt / rcd->subctxt_cnt) +
 508                          (dd->rcvtidcnt % rcd->subctxt_cnt);
 509                 ctxttid += dd->rcvtidcnt - tidcnt;
 510         } else {
 511                 tidcnt = dd->rcvtidcnt / rcd->subctxt_cnt;
 512                 ctxttid += tidcnt * (subctxt - 1);
 513         }
 514         tidbase = (u64 __iomem *) ((char __iomem *)(dd->kregbase) +
 515                                    dd->rcvtidbase +
 516                                    ctxttid * sizeof(*tidbase));
 517
 518         limit = sizeof(tidmap) * BITS_PER_BYTE;
 519         if (limit > tidcnt)
 520                 /* just in case size changes in future */
 521                 limit = tidcnt;
 522         tid = find_first_bit(tidmap, limit);
 523         for (; tid < limit; tid++) {
 524                 /*
 525                  * small optimization; if we detect a run of 3 or so without
 526                  * any set, use find_first_bit again.  That's mainly to
 527                  * accelerate the case where we wrapped, so we have some at
 528                  * the beginning, and some at the end, and a big gap
 529                  * in the middle.
 530                  */
 531                 if (!test_bit(tid, tidmap))
 532                         continue;
 533
 534                 if (dd->pageshadow[ctxttid + tid]) {
 535                         struct page *p;
 536                         dma_addr_t phys;
 537
 538                         p = dd->pageshadow[ctxttid + tid];
 539                         dd->pageshadow[ctxttid + tid] = NULL;
 540                         phys = dd->physshadow[ctxttid + tid];
 541                         dd->physshadow[ctxttid + tid] = dd->tidinvalid;
 542                         /* PERFORMANCE: below should almost certainly be
 543                          * cached
 544                          */
 545                         dd->f_put_tid(dd, &tidbase[tid],
 546                                       RCVHQ_RCV_TYPE_EXPECTED, dd->tidinvalid);
 547                         dma_unmap_page(&dd->pcidev->dev, phys, PAGE_SIZE,
 548                                        DMA_FROM_DEVICE);
 549                         qib_release_user_pages(&p, 1);
 550                 }
 551         }
 552 done:
 553         return ret;
 554 }
 555
 556 /**
 557  * qib_set_part_key - set a partition key
 558  * @rcd: the context
 559  * @key: the key
 560  *
 561  * We can have up to 4 active at a time (other than the default, which is
 562  * always allowed).  This is somewhat tricky, since multiple contexts may set
 563  * the same key, so we reference count them, and clean up at exit.  All 4
 564  * partition keys are packed into a single qlogic_ib register.  It's an
 565  * error for a process to set the same pkey multiple times.  We provide no
 566  * mechanism to de-allocate a pkey at this time, we may eventually need to
 567  * do that.  I've used the atomic operations, and no locking, and only make
 568  * a single pass through what's available.  This should be more than
 569  * adequate for some time. I'll think about spinlocks or the like if and as
 570  * it's necessary.
 571  */
 572 static int qib_set_part_key(struct qib_ctxtdata *rcd, u16 key)
 573 {
 574         struct qib_pportdata *ppd = rcd->ppd;
 575         int i, pidx = -1;
 576         bool any = false;
 577         u16 lkey = key & 0x7FFF;
 578
 579         if (lkey == (QIB_DEFAULT_P_KEY & 0x7FFF))
 580                 /* nothing to do; this key always valid */
 581                 return 0;
 582
 583         if (!lkey)
 584                 return -EINVAL;
 585
 586         /*
 587          * Set the full membership bit, because it has to be
 588          * set in the register or the packet, and it seems
 589          * cleaner to set in the register than to force all
 590          * callers to set it.
 591          */
 592         key |= 0x8000;
 593
 594         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rcd->pkeys); i++) {
 595                 if (!rcd->pkeys[i] && pidx == -1)
 596                         pidx = i;
 597                 if (rcd->pkeys[i] == key)
 598                         return -EEXIST;
 599         }
 600         if (pidx == -1)
 601                 return -EBUSY;
 602         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ppd->pkeys); i++) {
 603                 if (!ppd->pkeys[i]) {
 604                         any = true;
 605                         continue;
 606                 }
 607                 if (ppd->pkeys[i] == key) {
 608                         atomic_t *pkrefs = &ppd->pkeyrefs[i];
 609
 610                         if (atomic_inc_return(pkrefs) > 1) {
 611                                 rcd->pkeys[pidx] = key;
 612                                 return 0;
 613                         }
 614                         /*
 615                          * lost race, decrement count, catch below
 616                          */
 617                         atomic_dec(pkrefs);
 618                         any = true;
 619                 }
 620                 if ((ppd->pkeys[i] & 0x7FFF) == lkey)
 621                         /*
 622                          * It makes no sense to have both the limited and
 623                          * full membership PKEY set at the same time since
 624                          * the unlimited one will disable the limited one.
 625                          */
 626                         return -EEXIST;
 627         }
 628         if (!any)
 629                 return -EBUSY;
 630         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ppd->pkeys); i++) {
 631                 if (!ppd->pkeys[i] &&
 632                     atomic_inc_return(&ppd->pkeyrefs[i]) == 1) {
 633                         rcd->pkeys[pidx] = key;
 634                         ppd->pkeys[i] = key;
 635                         (void) ppd->dd->f_set_ib_cfg(ppd, QIB_IB_CFG_PKEYS, 0);
 636                         return 0;
 637                 }
 638         }
 639         return -EBUSY;
 640 }
 641
 642 /**
 643  * qib_manage_rcvq - manage a context's receive queue
 644  * @rcd: the context
 645  * @subctxt: the subcontext
 646  * @start_stop: action to carry out
 647  *
 648  * start_stop == 0 disables receive on the context, for use in queue
 649  * overflow conditions.  start_stop==1 re-enables, to be used to
 650  * re-init the software copy of the head register
 651  */
 652 static int qib_manage_rcvq(struct qib_ctxtdata *rcd, unsigned subctxt,
 653                            int start_stop)
 654 {
 655         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 656         unsigned int rcvctrl_op;
 657
 658         if (subctxt)
 659                 goto bail;
 660         /* atomically clear receive enable ctxt. */
 661         if (start_stop) {
 662                 /*
 663                  * On enable, force in-memory copy of the tail register to
 664                  * 0, so that protocol code doesn't have to worry about
 665                  * whether or not the chip has yet updated the in-memory
 666                  * copy or not on return from the system call. The chip
 667                  * always resets it's tail register back to 0 on a
 668                  * transition from disabled to enabled.
 669                  */
 670                 if (rcd->rcvhdrtail_kvaddr)
 671                         qib_clear_rcvhdrtail(rcd);
 672                 rcvctrl_op = QIB_RCVCTRL_CTXT_ENB;
 673         } else
 674                 rcvctrl_op = QIB_RCVCTRL_CTXT_DIS;
 675         dd->f_rcvctrl(rcd->ppd, rcvctrl_op, rcd->ctxt);
 676         /* always; new head should be equal to new tail; see above */
 677 bail:
 678         return 0;
 679 }
 680
 681 static void qib_clean_part_key(struct qib_ctxtdata *rcd,
 682                                struct qib_devdata *dd)
 683 {
 684         int i, j, pchanged = 0;
 685         struct qib_pportdata *ppd = rcd->ppd;
 686
 687         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rcd->pkeys); i++) {
 688                 if (!rcd->pkeys[i])
 689                         continue;
 690                 for (j = 0; j < ARRAY_SIZE(ppd->pkeys); j++) {
 691                         /* check for match independent of the global bit */
 692                         if ((ppd->pkeys[j] & 0x7fff) !=
 693                             (rcd->pkeys[i] & 0x7fff))
 694                                 continue;
 695                         if (atomic_dec_and_test(&ppd->pkeyrefs[j])) {
 696                                 ppd->pkeys[j] = 0;
 697                                 pchanged++;
 698                         }
 699                         break;
 700                 }
 701                 rcd->pkeys[i] = 0;
 702         }
 703         if (pchanged)
 704                 (void) ppd->dd->f_set_ib_cfg(ppd, QIB_IB_CFG_PKEYS, 0);
 705 }
 706
 707 /* common code for the mappings on dma_alloc_coherent mem */
 708 static int qib_mmap_mem(struct vm_area_struct *vma, struct qib_ctxtdata *rcd,
 709                         unsigned len, void *kvaddr, u32 write_ok, char *what)
 710 {
 711         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 712         unsigned long pfn;
 713         int ret;
 714
 715         if ((vma->vm_end - vma->vm_start) > len) {
 716                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 717                          "FAIL on %s: len %lx > %x\n", what,
 718                          vma->vm_end - vma->vm_start, len);
 719                 ret = -EFAULT;
 720                 goto bail;
 721         }
 722
 723         /*
 724          * shared context user code requires rcvhdrq mapped r/w, others
 725          * only allowed readonly mapping.
 726          */
 727         if (!write_ok) {
 728                 if (vma->vm_flags & VM_WRITE) {
 729                         qib_devinfo(dd->pcidev,
 730                                  "%s must be mapped readonly\n", what);
 731                         ret = -EPERM;
 732                         goto bail;
 733                 }
 734
 735                 /* don't allow them to later change with mprotect */
 736                 vm_flags_clear(vma, VM_MAYWRITE);
 737         }
 738
 739         pfn = virt_to_phys(kvaddr) >> PAGE_SHIFT;
 740         ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn,
 741                               len, vma->vm_page_prot);
 742         if (ret)
 743                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 744                         "%s ctxt%u mmap of %lx, %x bytes failed: %d\n",
 745                         what, rcd->ctxt, pfn, len, ret);
 746 bail:
 747         return ret;
 748 }
 749
 750 static int mmap_ureg(struct vm_area_struct *vma, struct qib_devdata *dd,
 751                      u64 ureg)
 752 {
 753         unsigned long phys;
 754         unsigned long sz;
 755         int ret;
 756
 757         /*
 758          * This is real hardware, so use io_remap.  This is the mechanism
 759          * for the user process to update the head registers for their ctxt
 760          * in the chip.
 761          */
 762         sz = dd->flags & QIB_HAS_HDRSUPP ? 2 * PAGE_SIZE : PAGE_SIZE;
 763         if ((vma->vm_end - vma->vm_start) > sz) {
 764                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 765                         "FAIL mmap userreg: reqlen %lx > PAGE\n",
 766                         vma->vm_end - vma->vm_start);
 767                 ret = -EFAULT;
 768         } else {
 769                 phys = dd->physaddr + ureg;
 770                 vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 771
 772                 vm_flags_set(vma, VM_DONTCOPY | VM_DONTEXPAND);
 773                 ret = io_remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
 774                                          phys >> PAGE_SHIFT,
 775                                          vma->vm_end - vma->vm_start,
 776                                          vma->vm_page_prot);
 777         }
 778         return ret;
 779 }
 780
 781 static int mmap_piobufs(struct vm_area_struct *vma,
 782                         struct qib_devdata *dd,
 783                         struct qib_ctxtdata *rcd,
 784                         unsigned piobufs, unsigned piocnt)
 785 {
 786         unsigned long phys;
 787         int ret;
 788
 789         /*
 790          * When we map the PIO buffers in the chip, we want to map them as
 791          * writeonly, no read possible; unfortunately, x86 doesn't allow
 792          * for this in hardware, but we still prevent users from asking
 793          * for it.
 794          */
 795         if ((vma->vm_end - vma->vm_start) > (piocnt * dd->palign)) {
 796                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 797                         "FAIL mmap piobufs: reqlen %lx > PAGE\n",
 798                          vma->vm_end - vma->vm_start);
 799                 ret = -EINVAL;
 800                 goto bail;
 801         }
 802
 803         phys = dd->physaddr + piobufs;
 804
 805 #if defined(__powerpc__)
 806         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 807 #endif
 808
 809         /*
 810          * don't allow them to later change to readable with mprotect (for when
 811          * not initially mapped readable, as is normally the case)
 812          */
 813         vm_flags_mod(vma, VM_DONTCOPY | VM_DONTEXPAND, VM_MAYREAD);
 814
 815         /* We used PAT if wc_cookie == 0 */
 816         if (!dd->wc_cookie)
 817                 vma->vm_page_prot = pgprot_writecombine(vma->vm_page_prot);
 818
 819         ret = io_remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, phys >> PAGE_SHIFT,
 820                                  vma->vm_end - vma->vm_start,
 821                                  vma->vm_page_prot);
 822 bail:
 823         return ret;
 824 }
 825
 826 static int mmap_rcvegrbufs(struct vm_area_struct *vma,
 827                            struct qib_ctxtdata *rcd)
 828 {
 829         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 830         unsigned long start, size;
 831         size_t total_size, i;
 832         unsigned long pfn;
 833         int ret;
 834
 835         size = rcd->rcvegrbuf_size;
 836         total_size = rcd->rcvegrbuf_chunks * size;
 837         if ((vma->vm_end - vma->vm_start) > total_size) {
 838                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 839                         "FAIL on egr bufs: reqlen %lx > actual %lx\n",
 840                          vma->vm_end - vma->vm_start,
 841                          (unsigned long) total_size);
 842                 ret = -EINVAL;
 843                 goto bail;
 844         }
 845
 846         if (vma->vm_flags & VM_WRITE) {
 847                 qib_devinfo(dd->pcidev,
 848                         "Can't map eager buffers as writable (flags=%lx)\n",
 849                         vma->vm_flags);
 850                 ret = -EPERM;
 851                 goto bail;
 852         }
 853         /* don't allow them to later change to writable with mprotect */
 854         vm_flags_clear(vma, VM_MAYWRITE);
 855
 856         start = vma->vm_start;
 857
 858         for (i = 0; i < rcd->rcvegrbuf_chunks; i++, start += size) {
 859                 pfn = virt_to_phys(rcd->rcvegrbuf[i]) >> PAGE_SHIFT;
 860                 ret = remap_pfn_range(vma, start, pfn, size,
 861                                       vma->vm_page_prot);
 862                 if (ret < 0)
 863                         goto bail;
 864         }
 865         ret = 0;
 866
 867 bail:
 868         return ret;
 869 }
 870
 871 /*
 872  * qib_file_vma_fault - handle a VMA page fault.
 873  */
 874 static vm_fault_t qib_file_vma_fault(struct vm_fault *vmf)
 875 {
 876         struct page *page;
 877
 878         page = vmalloc_to_page((void *)(vmf->pgoff << PAGE_SHIFT));
 879         if (!page)
 880                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 881
 882         get_page(page);
 883         vmf->page = page;
 884
 885         return 0;
 886 }
 887
 888 static const struct vm_operations_struct qib_file_vm_ops = {
 889         .fault = qib_file_vma_fault,
 890 };
 891
 892 static int mmap_kvaddr(struct vm_area_struct *vma, u64 pgaddr,
 893                        struct qib_ctxtdata *rcd, unsigned subctxt)
 894 {
 895         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
 896         unsigned subctxt_cnt;
 897         unsigned long len;
 898         void *addr;
 899         size_t size;
 900         int ret = 0;
 901
 902         subctxt_cnt = rcd->subctxt_cnt;
 903         size = rcd->rcvegrbuf_chunks * rcd->rcvegrbuf_size;
 904
 905         /*
 906          * Each process has all the subctxt uregbase, rcvhdrq, and
 907          * rcvegrbufs mmapped - as an array for all the processes,
 908          * and also separately for this process.
 909          */
 910         if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_uregbase)) {
 911                 addr = rcd->subctxt_uregbase;
 912                 size = PAGE_SIZE * subctxt_cnt;
 913         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvhdr_base)) {
 914                 addr = rcd->subctxt_rcvhdr_base;
 915                 size = rcd->rcvhdrq_size * subctxt_cnt;
 916         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvegrbuf)) {
 917                 addr = rcd->subctxt_rcvegrbuf;
 918                 size *= subctxt_cnt;
 919         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_uregbase +
 920                                         PAGE_SIZE * subctxt)) {
 921                 addr = rcd->subctxt_uregbase + PAGE_SIZE * subctxt;
 922                 size = PAGE_SIZE;
 923         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvhdr_base +
 924                                         rcd->rcvhdrq_size * subctxt)) {
 925                 addr = rcd->subctxt_rcvhdr_base +
 926                         rcd->rcvhdrq_size * subctxt;
 927                 size = rcd->rcvhdrq_size;
 928         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(&rcd->user_event_mask[subctxt])) {
 929                 addr = rcd->user_event_mask;
 930                 size = PAGE_SIZE;
 931         } else if (pgaddr == cvt_kvaddr(rcd->subctxt_rcvegrbuf +
 932                                         size * subctxt)) {
 933                 addr = rcd->subctxt_rcvegrbuf + size * subctxt;
 934                 /* rcvegrbufs are read-only on the slave */
 935                 if (vma->vm_flags & VM_WRITE) {
 936                         qib_devinfo(dd->pcidev,
 937                                  "Can't map eager buffers as writable (flags=%lx)\n",
 938                                  vma->vm_flags);
 939                         ret = -EPERM;
 940                         goto bail;
 941                 }
 942                 /*
 943                  * Don't allow permission to later change to writable
 944                  * with mprotect.
 945                  */
 946                 vm_flags_clear(vma, VM_MAYWRITE);
 947         } else
 948                 goto bail;
 949         len = vma->vm_end - vma->vm_start;
 950         if (len > size) {
 951                 ret = -EINVAL;
 952                 goto bail;
 953         }
 954
 955         vma->vm_pgoff = (unsigned long) addr >> PAGE_SHIFT;
 956         vma->vm_ops = &qib_file_vm_ops;
 957         vm_flags_set(vma, VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP);
 958         ret = 1;
 959
 960 bail:
 961         return ret;
 962 }
 963
 964 /**
 965  * qib_mmapf - mmap various structures into user space
 966  * @fp: the file pointer
 967  * @vma: the VM area
 968  *
 969  * We use this to have a shared buffer between the kernel and the user code
 970  * for the rcvhdr queue, egr buffers, and the per-context user regs and pio
 971  * buffers in the chip.  We have the open and close entries so we can bump
 972  * the ref count and keep the driver from being unloaded while still mapped.
 973  */
 974 static int qib_mmapf(struct file *fp, struct vm_area_struct *vma)
 975 {
 976         struct qib_ctxtdata *rcd;
 977         struct qib_devdata *dd;
 978         u64 pgaddr, ureg;
 979         unsigned piobufs, piocnt;
 980         int ret, match = 1;
 981
 982         rcd = ctxt_fp(fp);
 983         if (!rcd || !(vma->vm_flags & VM_SHARED)) {
 984                 ret = -EINVAL;
 985                 goto bail;
 986         }
 987         dd = rcd->dd;
 988
 989         /*
 990          * This is the qib_do_user_init() code, mapping the shared buffers
 991          * and per-context user registers into the user process. The address
 992          * referred to by vm_pgoff is the file offset passed via mmap().
 993          * For shared contexts, this is the kernel vmalloc() address of the
 994          * pages to share with the master.
 995          * For non-shared or master ctxts, this is a physical address.
 996          * We only do one mmap for each space mapped.
 997          */
 998         pgaddr = vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT;
 999
1000         /*
1001          * Check for 0 in case one of the allocations failed, but user
1002          * called mmap anyway.
1003          */
1004         if (!pgaddr)  {
1005                 ret = -EINVAL;
1006                 goto bail;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Physical addresses must fit in 40 bits for our hardware.
1011          * Check for kernel virtual addresses first, anything else must
1012          * match a HW or memory address.
1013          */
1014         ret = mmap_kvaddr(vma, pgaddr, rcd, subctxt_fp(fp));
1015         if (ret) {
1016                 if (ret > 0)
1017                         ret = 0;
1018                 goto bail;
1019         }
1020
1021         ureg = dd->uregbase + dd->ureg_align * rcd->ctxt;
1022         if (!rcd->subctxt_cnt) {
1023                 /* ctxt is not shared */
1024                 piocnt = rcd->piocnt;
1025                 piobufs = rcd->piobufs;
1026         } else if (!subctxt_fp(fp)) {
1027                 /* caller is the master */
1028                 piocnt = (rcd->piocnt / rcd->subctxt_cnt) +
1029                          (rcd->piocnt % rcd->subctxt_cnt);
1030                 piobufs = rcd->piobufs +
1031                         dd->palign * (rcd->piocnt - piocnt);
1032         } else {
1033                 unsigned slave = subctxt_fp(fp) - 1;
1034
1035                 /* caller is a slave */
1036                 piocnt = rcd->piocnt / rcd->subctxt_cnt;
1037                 piobufs = rcd->piobufs + dd->palign * piocnt * slave;
1038         }
1039
1040         if (pgaddr == ureg)
1041                 ret = mmap_ureg(vma, dd, ureg);
1042         else if (pgaddr == piobufs)
1043                 ret = mmap_piobufs(vma, dd, rcd, piobufs, piocnt);
1044         else if (pgaddr == dd->pioavailregs_phys)
1045                 /* in-memory copy of pioavail registers */
1046                 ret = qib_mmap_mem(vma, rcd, PAGE_SIZE,
1047                                    (void *) dd->pioavailregs_dma, 0,
1048                                    "pioavail registers");
1049         else if (pgaddr == rcd->rcvegr_phys)
1050                 ret = mmap_rcvegrbufs(vma, rcd);
1051         else if (pgaddr == (u64) rcd->rcvhdrq_phys)
1052                 /*
1053                  * The rcvhdrq itself; multiple pages, contiguous
1054                  * from an i/o perspective.  Shared contexts need
1055                  * to map r/w, so we allow writing.
1056                  */
1057                 ret = qib_mmap_mem(vma, rcd, rcd->rcvhdrq_size,
1058                                    rcd->rcvhdrq, 1, "rcvhdrq");
1059         else if (pgaddr == (u64) rcd->rcvhdrqtailaddr_phys)
1060                 /* in-memory copy of rcvhdrq tail register */
1061                 ret = qib_mmap_mem(vma, rcd, PAGE_SIZE,
1062                                    rcd->rcvhdrtail_kvaddr, 0,
1063                                    "rcvhdrq tail");
1064         else
1065                 match = 0;
1066         if (!match)
1067                 ret = -EINVAL;
1068
1069         vma->vm_private_data = NULL;
1070
1071         if (ret < 0)
1072                 qib_devinfo(dd->pcidev,
1073                          "mmap Failure %d: off %llx len %lx\n",
1074                          -ret, (unsigned long long)pgaddr,
1075                          vma->vm_end - vma->vm_start);
1076 bail:
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 static __poll_t qib_poll_urgent(struct qib_ctxtdata *rcd,
1081                                     struct file *fp,
1082                                     struct poll_table_struct *pt)
1083 {
1084         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
1085         __poll_t pollflag;
1086
1087         poll_wait(fp, &rcd->wait, pt);
1088
1089         spin_lock_irq(&dd->uctxt_lock);
1090         if (rcd->urgent != rcd->urgent_poll) {
1091                 pollflag = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
1092                 rcd->urgent_poll = rcd->urgent;
1093         } else {
1094                 pollflag = 0;
1095                 set_bit(QIB_CTXT_WAITING_URG, &rcd->flag);
1096         }
1097         spin_unlock_irq(&dd->uctxt_lock);
1098
1099         return pollflag;
1100 }
1101
1102 static __poll_t qib_poll_next(struct qib_ctxtdata *rcd,
1103                                   struct file *fp,
1104                                   struct poll_table_struct *pt)
1105 {
1106         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
1107         __poll_t pollflag;
1108
1109         poll_wait(fp, &rcd->wait, pt);
1110
1111         spin_lock_irq(&dd->uctxt_lock);
1112         if (dd->f_hdrqempty(rcd)) {
1113                 set_bit(QIB_CTXT_WAITING_RCV, &rcd->flag);
1114                 dd->f_rcvctrl(rcd->ppd, QIB_RCVCTRL_INTRAVAIL_ENB, rcd->ctxt);
1115                 pollflag = 0;
1116         } else
1117                 pollflag = EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
1118         spin_unlock_irq(&dd->uctxt_lock);
1119
1120         return pollflag;
1121 }
1122
1123 static __poll_t qib_poll(struct file *fp, struct poll_table_struct *pt)
1124 {
1125         struct qib_ctxtdata *rcd;
1126         __poll_t pollflag;
1127
1128         rcd = ctxt_fp(fp);
1129         if (!rcd)
1130                 pollflag = EPOLLERR;
1131         else if (rcd->poll_type == QIB_POLL_TYPE_URGENT)
1132                 pollflag = qib_poll_urgent(rcd, fp, pt);
1133         else  if (rcd->poll_type == QIB_POLL_TYPE_ANYRCV)
1134                 pollflag = qib_poll_next(rcd, fp, pt);
1135         else /* invalid */
1136                 pollflag = EPOLLERR;
1137
1138         return pollflag;
1139 }
1140
1141 static void assign_ctxt_affinity(struct file *fp, struct qib_devdata *dd)
1142 {
1143         struct qib_filedata *fd = fp->private_data;
1144         const unsigned int weight = current->nr_cpus_allowed;
1145         const struct cpumask *local_mask = cpumask_of_pcibus(dd->pcidev->bus);
1146         int local_cpu;
1147
1148         /*
1149          * If process has NOT already set it's affinity, select and
1150          * reserve a processor for it on the local NUMA node.
1151          */
1152         if ((weight >= qib_cpulist_count) &&
1153                 (cpumask_weight(local_mask) <= qib_cpulist_count)) {
1154                 for_each_cpu(local_cpu, local_mask)
1155                         if (!test_and_set_bit(local_cpu, qib_cpulist)) {
1156                                 fd->rec_cpu_num = local_cpu;
1157                                 return;
1158                         }
1159         }
1160
1161         /*
1162          * If process has NOT already set it's affinity, select and
1163          * reserve a processor for it, as a rendevous for all
1164          * users of the driver.  If they don't actually later
1165          * set affinity to this cpu, or set it to some other cpu,
1166          * it just means that sooner or later we don't recommend
1167          * a cpu, and let the scheduler do it's best.
1168          */
1169         if (weight >= qib_cpulist_count) {
1170                 int cpu;
1171
1172                 cpu = find_first_zero_bit(qib_cpulist,
1173                                           qib_cpulist_count);
1174                 if (cpu == qib_cpulist_count)
1175                         qib_dev_err(dd,
1176                         "no cpus avail for affinity PID %u\n",
1177                         current->pid);
1178                 else {
1179                         __set_bit(cpu, qib_cpulist);
1180                         fd->rec_cpu_num = cpu;
1181                 }
1182         }
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Check that userland and driver are compatible for subcontexts.
1187  */
1188 static int qib_compatible_subctxts(int user_swmajor, int user_swminor)
1189 {
1190         /* this code is written long-hand for clarity */
1191         if (QIB_USER_SWMAJOR != user_swmajor) {
1192                 /* no promise of compatibility if major mismatch */
1193                 return 0;
1194         }
1195         if (QIB_USER_SWMAJOR == 1) {
1196                 switch (QIB_USER_SWMINOR) {
1197                 case 0:
1198                 case 1:
1199                 case 2:
1200                         /* no subctxt implementation so cannot be compatible */
1201                         return 0;
1202                 case 3:
1203                         /* 3 is only compatible with itself */
1204                         return user_swminor == 3;
1205                 default:
1206                         /* >= 4 are compatible (or are expected to be) */
1207                         return user_swminor <= QIB_USER_SWMINOR;
1208                 }
1209         }
1210         /* make no promises yet for future major versions */
1211         return 0;
1212 }
1213
1214 static int init_subctxts(struct qib_devdata *dd,
1215                          struct qib_ctxtdata *rcd,
1216                          const struct qib_user_info *uinfo)
1217 {
1218         int ret = 0;
1219         unsigned num_subctxts;
1220         size_t size;
1221
1222         /*
1223          * If the user is requesting zero subctxts,
1224          * skip the subctxt allocation.
1225          */
1226         if (uinfo->spu_subctxt_cnt <= 0)
1227                 goto bail;
1228         num_subctxts = uinfo->spu_subctxt_cnt;
1229
1230         /* Check for subctxt compatibility */
1231         if (!qib_compatible_subctxts(uinfo->spu_userversion >> 16,
1232                 uinfo->spu_userversion & 0xffff)) {
1233                 qib_devinfo(dd->pcidev,
1234                          "Mismatched user version (%d.%d) and driver version (%d.%d) while context sharing. Ensure that driver and library are from the same release.\n",
1235                          (int) (uinfo->spu_userversion >> 16),
1236                          (int) (uinfo->spu_userversion & 0xffff),
1237                          QIB_USER_SWMAJOR, QIB_USER_SWMINOR);
1238                 goto bail;
1239         }
1240         if (num_subctxts > QLOGIC_IB_MAX_SUBCTXT) {
1241                 ret = -EINVAL;
1242                 goto bail;
1243         }
1244
1245         rcd->subctxt_uregbase = vmalloc_user(PAGE_SIZE * num_subctxts);
1246         if (!rcd->subctxt_uregbase) {
1247                 ret = -ENOMEM;
1248                 goto bail;
1249         }
1250         /* Note: rcd->rcvhdrq_size isn't initialized yet. */
1251         size = ALIGN(dd->rcvhdrcnt * dd->rcvhdrentsize *
1252                      sizeof(u32), PAGE_SIZE) * num_subctxts;
1253         rcd->subctxt_rcvhdr_base = vmalloc_user(size);
1254         if (!rcd->subctxt_rcvhdr_base) {
1255                 ret = -ENOMEM;
1256                 goto bail_ureg;
1257         }
1258
1259         rcd->subctxt_rcvegrbuf = vmalloc_user(rcd->rcvegrbuf_chunks *
1260                                               rcd->rcvegrbuf_size *
1261                                               num_subctxts);
1262         if (!rcd->subctxt_rcvegrbuf) {
1263                 ret = -ENOMEM;
1264                 goto bail_rhdr;
1265         }
1266
1267         rcd->subctxt_cnt = uinfo->spu_subctxt_cnt;
1268         rcd->subctxt_id = uinfo->spu_subctxt_id;
1269         rcd->active_slaves = 1;
1270         rcd->redirect_seq_cnt = 1;
1271         set_bit(QIB_CTXT_MASTER_UNINIT, &rcd->flag);
1272         goto bail;
1273
1274 bail_rhdr:
1275         vfree(rcd->subctxt_rcvhdr_base);
1276 bail_ureg:
1277         vfree(rcd->subctxt_uregbase);
1278         rcd->subctxt_uregbase = NULL;
1279 bail:
1280         return ret;
1281 }
1282
1283 static int setup_ctxt(struct qib_pportdata *ppd, int ctxt,
1284                       struct file *fp, const struct qib_user_info *uinfo)
1285 {
1286         struct qib_filedata *fd = fp->private_data;
1287         struct qib_devdata *dd = ppd->dd;
1288         struct qib_ctxtdata *rcd;
1289         void *ptmp = NULL;
1290         int ret;
1291         int numa_id;
1292
1293         assign_ctxt_affinity(fp, dd);
1294
1295         numa_id = qib_numa_aware ? ((fd->rec_cpu_num != -1) ?
1296                 cpu_to_node(fd->rec_cpu_num) :
1297                 numa_node_id()) : dd->assigned_node_id;
1298
1299         rcd = qib_create_ctxtdata(ppd, ctxt, numa_id);
1300
1301         /*
1302          * Allocate memory for use in qib_tid_update() at open to
1303          * reduce cost of expected send setup per message segment
1304          */
1305         if (rcd)
1306                 ptmp = kmalloc(dd->rcvtidcnt * sizeof(u16) +
1307                                dd->rcvtidcnt * sizeof(struct page **),
1308                                GFP_KERNEL);
1309
1310         if (!rcd || !ptmp) {
1311                 qib_dev_err(dd,
1312                         "Unable to allocate ctxtdata memory, failing open\n");
1313                 ret = -ENOMEM;
1314                 goto bailerr;
1315         }
1316         rcd->userversion = uinfo->spu_userversion;
1317         ret = init_subctxts(dd, rcd, uinfo);
1318         if (ret)
1319                 goto bailerr;
1320         rcd->tid_pg_list = ptmp;
1321         rcd->pid = current->pid;
1322         init_waitqueue_head(&dd->rcd[ctxt]->wait);
1323         get_task_comm(rcd->comm, current);
1324         ctxt_fp(fp) = rcd;
1325         qib_stats.sps_ctxts++;
1326         dd->freectxts--;
1327         ret = 0;
1328         goto bail;
1329
1330 bailerr:
1331         if (fd->rec_cpu_num != -1)
1332                 __clear_bit(fd->rec_cpu_num, qib_cpulist);
1333
1334         dd->rcd[ctxt] = NULL;
1335         kfree(rcd);
1336         kfree(ptmp);
1337 bail:
1338         return ret;
1339 }
1340
1341 static inline int usable(struct qib_pportdata *ppd)
1342 {
1343         struct qib_devdata *dd = ppd->dd;
1344
1345         return dd && (dd->flags & QIB_PRESENT) && dd->kregbase && ppd->lid &&
1346                 (ppd->lflags & QIBL_LINKACTIVE);
1347 }
1348
1349 /*
1350  * Select a context on the given device, either using a requested port
1351  * or the port based on the context number.
1352  */
1353 static int choose_port_ctxt(struct file *fp, struct qib_devdata *dd, u32 port,
1354                             const struct qib_user_info *uinfo)
1355 {
1356         struct qib_pportdata *ppd = NULL;
1357         int ret, ctxt;
1358
1359         if (port) {
1360                 if (!usable(dd->pport + port - 1)) {
1361                         ret = -ENETDOWN;
1362                         goto done;
1363                 } else
1364                         ppd = dd->pport + port - 1;
1365         }
1366         for (ctxt = dd->first_user_ctxt; ctxt < dd->cfgctxts && dd->rcd[ctxt];
1367              ctxt++)
1368                 ;
1369         if (ctxt == dd->cfgctxts) {
1370                 ret = -EBUSY;
1371                 goto done;
1372         }
1373         if (!ppd) {
1374                 u32 pidx = ctxt % dd->num_pports;
1375
1376                 if (usable(dd->pport + pidx))
1377                         ppd = dd->pport + pidx;
1378                 else {
1379                         for (pidx = 0; pidx < dd->num_pports && !ppd;
1380                              pidx++)
1381                                 if (usable(dd->pport + pidx))
1382                                         ppd = dd->pport + pidx;
1383                 }
1384         }
1385         ret = ppd ? setup_ctxt(ppd, ctxt, fp, uinfo) : -ENETDOWN;
1386 done:
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 static int find_free_ctxt(int unit, struct file *fp,
1391                           const struct qib_user_info *uinfo)
1392 {
1393         struct qib_devdata *dd = qib_lookup(unit);
1394         int ret;
1395
1396         if (!dd || (uinfo->spu_port && uinfo->spu_port > dd->num_pports))
1397                 ret = -ENODEV;
1398         else
1399                 ret = choose_port_ctxt(fp, dd, uinfo->spu_port, uinfo);
1400
1401         return ret;
1402 }
1403
1404 static int get_a_ctxt(struct file *fp, const struct qib_user_info *uinfo,
1405                       unsigned alg)
1406 {
1407         struct qib_devdata *udd = NULL;
1408         int ret = 0, devmax, npresent, nup, ndev, dusable = 0, i;
1409         u32 port = uinfo->spu_port, ctxt;
1410
1411         devmax = qib_count_units(&npresent, &nup);
1412         if (!npresent) {
1413                 ret = -ENXIO;
1414                 goto done;
1415         }
1416         if (nup == 0) {
1417                 ret = -ENETDOWN;
1418                 goto done;
1419         }
1420
1421         if (alg == QIB_PORT_ALG_ACROSS) {
1422                 unsigned inuse = ~0U;
1423
1424                 /* find device (with ACTIVE ports) with fewest ctxts in use */
1425                 for (ndev = 0; ndev < devmax; ndev++) {
1426                         struct qib_devdata *dd = qib_lookup(ndev);
1427                         unsigned cused = 0, cfree = 0, pusable = 0;
1428
1429                         if (!dd)
1430                                 continue;
1431                         if (port && port <= dd->num_pports &&
1432                             usable(dd->pport + port - 1))
1433                                 pusable = 1;
1434                         else
1435                                 for (i = 0; i < dd->num_pports; i++)
1436                                         if (usable(dd->pport + i))
1437                                                 pusable++;
1438                         if (!pusable)
1439                                 continue;
1440                         for (ctxt = dd->first_user_ctxt; ctxt < dd->cfgctxts;
1441                              ctxt++)
1442                                 if (dd->rcd[ctxt])
1443                                         cused++;
1444                                 else
1445                                         cfree++;
1446                         if (cfree && cused < inuse) {
1447                                 udd = dd;
1448                                 inuse = cused;
1449                         }
1450                 }
1451                 if (udd) {
1452                         ret = choose_port_ctxt(fp, udd, port, uinfo);
1453                         goto done;
1454                 }
1455         } else {
1456                 for (ndev = 0; ndev < devmax; ndev++) {
1457                         struct qib_devdata *dd = qib_lookup(ndev);
1458
1459                         if (dd) {
1460                                 ret = choose_port_ctxt(fp, dd, port, uinfo);
1461                                 if (!ret)
1462                                         goto done;
1463                                 if (ret == -EBUSY)
1464                                         dusable++;
1465                         }
1466                 }
1467         }
1468         ret = dusable ? -EBUSY : -ENETDOWN;
1469
1470 done:
1471         return ret;
1472 }
1473
1474 static int find_shared_ctxt(struct file *fp,
1475                             const struct qib_user_info *uinfo)
1476 {
1477         int devmax, ndev, i;
1478         int ret = 0;
1479
1480         devmax = qib_count_units(NULL, NULL);
1481
1482         for (ndev = 0; ndev < devmax; ndev++) {
1483                 struct qib_devdata *dd = qib_lookup(ndev);
1484
1485                 /* device portion of usable() */
1486                 if (!(dd && (dd->flags & QIB_PRESENT) && dd->kregbase))
1487                         continue;
1488                 for (i = dd->first_user_ctxt; i < dd->cfgctxts; i++) {
1489                         struct qib_ctxtdata *rcd = dd->rcd[i];
1490
1491                         /* Skip ctxts which are not yet open */
1492                         if (!rcd || !rcd->cnt)
1493                                 continue;
1494                         /* Skip ctxt if it doesn't match the requested one */
1495                         if (rcd->subctxt_id != uinfo->spu_subctxt_id)
1496                                 continue;
1497                         /* Verify the sharing process matches the master */
1498                         if (rcd->subctxt_cnt != uinfo->spu_subctxt_cnt ||
1499                             rcd->userversion != uinfo->spu_userversion ||
1500                             rcd->cnt >= rcd->subctxt_cnt) {
1501                                 ret = -EINVAL;
1502                                 goto done;
1503                         }
1504                         ctxt_fp(fp) = rcd;
1505                         subctxt_fp(fp) = rcd->cnt++;
1506                         rcd->subpid[subctxt_fp(fp)] = current->pid;
1507                         tidcursor_fp(fp) = 0;
1508                         rcd->active_slaves |= 1 << subctxt_fp(fp);
1509                         ret = 1;
1510                         goto done;
1511                 }
1512         }
1513
1514 done:
1515         return ret;
1516 }
1517
1518 static int qib_open(struct inode *in, struct file *fp)
1519 {
1520         /* The real work is performed later in qib_assign_ctxt() */
1521         fp->private_data = kzalloc(sizeof(struct qib_filedata), GFP_KERNEL);
1522         if (fp->private_data) /* no cpu affinity by default */
1523                 ((struct qib_filedata *)fp->private_data)->rec_cpu_num = -1;
1524         return fp->private_data ? 0 : -ENOMEM;
1525 }
1526
1527 static int find_hca(unsigned int cpu, int *unit)
1528 {
1529         int ret = 0, devmax, npresent, nup, ndev;
1530
1531         *unit = -1;
1532
1533         devmax = qib_count_units(&npresent, &nup);
1534         if (!npresent) {
1535                 ret = -ENXIO;
1536                 goto done;
1537         }
1538         if (!nup) {
1539                 ret = -ENETDOWN;
1540                 goto done;
1541         }
1542         for (ndev = 0; ndev < devmax; ndev++) {
1543                 struct qib_devdata *dd = qib_lookup(ndev);
1544
1545                 if (dd) {
1546                         if (pcibus_to_node(dd->pcidev->bus) < 0) {
1547                                 ret = -EINVAL;
1548                                 goto done;
1549                         }
1550                         if (cpu_to_node(cpu) ==
1551                                 pcibus_to_node(dd->pcidev->bus)) {
1552                                 *unit = ndev;
1553                                 goto done;
1554                         }
1555                 }
1556         }
1557 done:
1558         return ret;
1559 }
1560
1561 static int do_qib_user_sdma_queue_create(struct file *fp)
1562 {
1563         struct qib_filedata *fd = fp->private_data;
1564         struct qib_ctxtdata *rcd = fd->rcd;
1565         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
1566
1567         if (dd->flags & QIB_HAS_SEND_DMA) {
1568
1569                 fd->pq = qib_user_sdma_queue_create(&dd->pcidev->dev,
1570                                                     dd->unit,
1571                                                     rcd->ctxt,
1572                                                     fd->subctxt);
1573                 if (!fd->pq)
1574                         return -ENOMEM;
1575         }
1576
1577         return 0;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Get ctxt early, so can set affinity prior to memory allocation.
1582  */
1583 static int qib_assign_ctxt(struct file *fp, const struct qib_user_info *uinfo)
1584 {
1585         int ret;
1586         int i_minor;
1587         unsigned swmajor, swminor, alg = QIB_PORT_ALG_ACROSS;
1588
1589         /* Check to be sure we haven't already initialized this file */
1590         if (ctxt_fp(fp)) {
1591                 ret = -EINVAL;
1592                 goto done;
1593         }
1594
1595         /* for now, if major version is different, bail */
1596         swmajor = uinfo->spu_userversion >> 16;
1597         if (swmajor != QIB_USER_SWMAJOR) {
1598                 ret = -ENODEV;
1599                 goto done;
1600         }
1601
1602         swminor = uinfo->spu_userversion & 0xffff;
1603
1604         if (swminor >= 11 && uinfo->spu_port_alg < QIB_PORT_ALG_COUNT)
1605                 alg = uinfo->spu_port_alg;
1606
1607         mutex_lock(&qib_mutex);
1608
1609         if (qib_compatible_subctxts(swmajor, swminor) &&
1610             uinfo->spu_subctxt_cnt) {
1611                 ret = find_shared_ctxt(fp, uinfo);
1612                 if (ret > 0) {
1613                         ret = do_qib_user_sdma_queue_create(fp);
1614                         if (!ret)
1615                                 assign_ctxt_affinity(fp, (ctxt_fp(fp))->dd);
1616                         goto done_ok;
1617                 }
1618         }
1619
1620         i_minor = iminor(file_inode(fp)) - QIB_USER_MINOR_BASE;
1621         if (i_minor)
1622                 ret = find_free_ctxt(i_minor - 1, fp, uinfo);
1623         else {
1624                 int unit;
1625                 const unsigned int cpu = cpumask_first(current->cpus_ptr);
1626                 const unsigned int weight = current->nr_cpus_allowed;
1627
1628                 if (weight == 1 && !test_bit(cpu, qib_cpulist))
1629                         if (!find_hca(cpu, &unit) && unit >= 0)
1630                                 if (!find_free_ctxt(unit, fp, uinfo)) {
1631                                         ret = 0;
1632                                         goto done_chk_sdma;
1633                                 }
1634                 ret = get_a_ctxt(fp, uinfo, alg);
1635         }
1636
1637 done_chk_sdma:
1638         if (!ret)
1639                 ret = do_qib_user_sdma_queue_create(fp);
1640 done_ok:
1641         mutex_unlock(&qib_mutex);
1642
1643 done:
1644         return ret;
1645 }
1646
1647
1648 static int qib_do_user_init(struct file *fp,
1649                             const struct qib_user_info *uinfo)
1650 {
1651         int ret;
1652         struct qib_ctxtdata *rcd = ctxt_fp(fp);
1653         struct qib_devdata *dd;
1654         unsigned uctxt;
1655
1656         /* Subctxts don't need to initialize anything since master did it. */
1657         if (subctxt_fp(fp)) {
1658                 ret = wait_event_interruptible(rcd->wait,
1659                         !test_bit(QIB_CTXT_MASTER_UNINIT, &rcd->flag));
1660                 goto bail;
1661         }
1662
1663         dd = rcd->dd;
1664
1665         /* some ctxts may get extra buffers, calculate that here */
1666         uctxt = rcd->ctxt - dd->first_user_ctxt;
1667         if (uctxt < dd->ctxts_extrabuf) {
1668                 rcd->piocnt = dd->pbufsctxt + 1;
1669                 rcd->pio_base = rcd->piocnt * uctxt;
1670         } else {
1671                 rcd->piocnt = dd->pbufsctxt;
1672                 rcd->pio_base = rcd->piocnt * uctxt +
1673                         dd->ctxts_extrabuf;
1674         }
1675
1676         /*
1677          * All user buffers are 2KB buffers.  If we ever support
1678          * giving 4KB buffers to user processes, this will need some
1679          * work.  Can't use piobufbase directly, because it has
1680          * both 2K and 4K buffer base values.  So check and handle.
1681          */
1682         if ((rcd->pio_base + rcd->piocnt) > dd->piobcnt2k) {
1683                 if (rcd->pio_base >= dd->piobcnt2k) {
1684                         qib_dev_err(dd,
1685                                     "%u:ctxt%u: no 2KB buffers available\n",
1686                                     dd->unit, rcd->ctxt);
1687                         ret = -ENOBUFS;
1688                         goto bail;
1689                 }
1690                 rcd->piocnt = dd->piobcnt2k - rcd->pio_base;
1691                 qib_dev_err(dd, "Ctxt%u: would use 4KB bufs, using %u\n",
1692                             rcd->ctxt, rcd->piocnt);
1693         }
1694
1695         rcd->piobufs = dd->pio2k_bufbase + rcd->pio_base * dd->palign;
1696         qib_chg_pioavailkernel(dd, rcd->pio_base, rcd->piocnt,
1697                                TXCHK_CHG_TYPE_USER, rcd);
1698         /*
1699          * try to ensure that processes start up with consistent avail update
1700          * for their own range, at least.   If system very quiet, it might
1701          * have the in-memory copy out of date at startup for this range of
1702          * buffers, when a context gets re-used.  Do after the chg_pioavail
1703          * and before the rest of setup, so it's "almost certain" the dma
1704          * will have occurred (can't 100% guarantee, but should be many
1705          * decimals of 9s, with this ordering), given how much else happens
1706          * after this.
1707          */
1708         dd->f_sendctrl(dd->pport, QIB_SENDCTRL_AVAIL_BLIP);
1709
1710         /*
1711          * Now allocate the rcvhdr Q and eager TIDs; skip the TID
1712          * array for time being.  If rcd->ctxt > chip-supported,
1713          * we need to do extra stuff here to handle by handling overflow
1714          * through ctxt 0, someday
1715          */
1716         ret = qib_create_rcvhdrq(dd, rcd);
1717         if (!ret)
1718                 ret = qib_setup_eagerbufs(rcd);
1719         if (ret)
1720                 goto bail_pio;
1721
1722         rcd->tidcursor = 0; /* start at beginning after open */
1723
1724         /* initialize poll variables... */
1725         rcd->urgent = 0;
1726         rcd->urgent_poll = 0;
1727
1728         /*
1729          * Now enable the ctxt for receive.
1730          * For chips that are set to DMA the tail register to memory
1731          * when they change (and when the update bit transitions from
1732          * 0 to 1.  So for those chips, we turn it off and then back on.
1733          * This will (very briefly) affect any other open ctxts, but the
1734          * duration is very short, and therefore isn't an issue.  We
1735          * explicitly set the in-memory tail copy to 0 beforehand, so we
1736          * don't have to wait to be sure the DMA update has happened
1737          * (chip resets head/tail to 0 on transition to enable).
1738          */
1739         if (rcd->rcvhdrtail_kvaddr)
1740                 qib_clear_rcvhdrtail(rcd);
1741
1742         dd->f_rcvctrl(rcd->ppd, QIB_RCVCTRL_CTXT_ENB | QIB_RCVCTRL_TIDFLOW_ENB,
1743                       rcd->ctxt);
1744
1745         /* Notify any waiting slaves */
1746         if (rcd->subctxt_cnt) {
1747                 clear_bit(QIB_CTXT_MASTER_UNINIT, &rcd->flag);
1748                 wake_up(&rcd->wait);
1749         }
1750         return 0;
1751
1752 bail_pio:
1753         qib_chg_pioavailkernel(dd, rcd->pio_base, rcd->piocnt,
1754                                TXCHK_CHG_TYPE_KERN, rcd);
1755 bail:
1756         return ret;
1757 }
1758
1759 /**
1760  * unlock_expected_tids - unlock any expected TID entries context still had
1761  * in use
1762  * @rcd: ctxt
1763  *
1764  * We don't actually update the chip here, because we do a bulk update
1765  * below, using f_clear_tids.
1766  */
1767 static void unlock_expected_tids(struct qib_ctxtdata *rcd)
1768 {
1769         struct qib_devdata *dd = rcd->dd;
1770         int ctxt_tidbase = rcd->ctxt * dd->rcvtidcnt;
1771         int i, maxtid = ctxt_tidbase + dd->rcvtidcnt;
1772
1773         for (i = ctxt_tidbase; i < maxtid; i++) {
1774                 struct page *p = dd->pageshadow[i];
1775                 dma_addr_t phys;
1776
1777                 if (!p)
1778                         continue;
1779
1780                 phys = dd->physshadow[i];
1781                 dd->physshadow[i] = dd->tidinvalid;
1782                 dd->pageshadow[i] = NULL;
1783                 dma_unmap_page(&dd->pcidev->dev, phys, PAGE_SIZE,
1784                                DMA_FROM_DEVICE);
1785                 qib_release_user_pages(&p, 1);
1786         }
1787 }
1788
1789 static int qib_close(struct inode *in, struct file *fp)
1790 {
1791         struct qib_filedata *fd;
1792         struct qib_ctxtdata *rcd;
1793         struct qib_devdata *dd;
1794         unsigned long flags;
1795         unsigned ctxt;
1796
1797         mutex_lock(&qib_mutex);
1798
1799         fd = fp->private_data;
1800         fp->private_data = NULL;
1801         rcd = fd->rcd;
1802         if (!rcd) {
1803                 mutex_unlock(&qib_mutex);
1804                 goto bail;
1805         }
1806
1807         dd = rcd->dd;
1808
1809         /* ensure all pio buffer writes in progress are flushed */
1810         qib_flush_wc();
1811
1812         /* drain user sdma queue */
1813         if (fd->pq) {
1814                 qib_user_sdma_queue_drain(rcd->ppd, fd->pq);
1815                 qib_user_sdma_queue_destroy(fd->pq);
1816         }
1817
1818         if (fd->rec_cpu_num != -1)
1819                 __clear_bit(fd->rec_cpu_num, qib_cpulist);
1820
1821         if (--rcd->cnt) {
1822                 /*
1823                  * XXX If the master closes the context before the slave(s),
1824                  * revoke the mmap for the eager receive queue so
1825                  * the slave(s) don't wait for receive data forever.
1826                  */
1827                 rcd->active_slaves &= ~(1 << fd->subctxt);
1828                 rcd->subpid[fd->subctxt] = 0;
1829                 mutex_unlock(&qib_mutex);
1830                 goto bail;
1831         }
1832
1833         /* early; no interrupt users after this */
1834         spin_lock_irqsave(&dd->uctxt_lock, flags);
1835         ctxt = rcd->ctxt;
1836         dd->rcd[ctxt] = NULL;
1837         rcd->pid = 0;
1838         spin_unlock_irqrestore(&dd->uctxt_lock, flags);
1839
1840         if (rcd->rcvwait_to || rcd->piowait_to ||
1841             rcd->rcvnowait || rcd->pionowait) {
1842                 rcd->rcvwait_to = 0;
1843                 rcd->piowait_to = 0;
1844                 rcd->rcvnowait = 0;
1845                 rcd->pionowait = 0;
1846         }
1847         if (rcd->flag)
1848                 rcd->flag = 0;
1849
1850         if (dd->kregbase) {
1851                 /* atomically clear receive enable ctxt and intr avail. */
1852                 dd->f_rcvctrl(rcd->ppd, QIB_RCVCTRL_CTXT_DIS |
1853                                   QIB_RCVCTRL_INTRAVAIL_DIS, ctxt);
1854
1855                 /* clean up the pkeys for this ctxt user */
1856                 qib_clean_part_key(rcd, dd);
1857                 qib_disarm_piobufs(dd, rcd->pio_base, rcd->piocnt);
1858                 qib_chg_pioavailkernel(dd, rcd->pio_base,
1859                                        rcd->piocnt, TXCHK_CHG_TYPE_KERN, NULL);
1860
1861                 dd->f_clear_tids(dd, rcd);
1862
1863                 if (dd->pageshadow)
1864                         unlock_expected_tids(rcd);
1865                 qib_stats.sps_ctxts--;
1866                 dd->freectxts++;
1867         }
1868
1869         mutex_unlock(&qib_mutex);
1870         qib_free_ctxtdata(dd, rcd); /* after releasing the mutex */
1871
1872 bail:
1873         kfree(fd);
1874         return 0;
1875 }
1876
1877 static int qib_ctxt_info(struct file *fp, struct qib_ctxt_info __user *uinfo)
1878 {
1879         struct qib_ctxt_info info;
1880         int ret;
1881         size_t sz;
1882         struct qib_ctxtdata *rcd = ctxt_fp(fp);
1883         struct qib_filedata *fd;
1884
1885         fd = fp->private_data;
1886
1887         info.num_active = qib_count_active_units();
1888         info.unit = rcd->dd->unit;
1889         info.port = rcd->ppd->port;
1890         info.ctxt = rcd->ctxt;
1891         info.subctxt =  subctxt_fp(fp);
1892         /* Number of user ctxts available for this device. */
1893         info.num_ctxts = rcd->dd->cfgctxts - rcd->dd->first_user_ctxt;
1894         info.num_subctxts = rcd->subctxt_cnt;
1895         info.rec_cpu = fd->rec_cpu_num;
1896         sz = sizeof(info);
1897
1898         if (copy_to_user(uinfo, &info, sz)) {
1899                 ret = -EFAULT;
1900                 goto bail;
1901         }
1902         ret = 0;
1903
1904 bail:
1905         return ret;
1906 }
1907
1908 static int qib_sdma_get_inflight(struct qib_user_sdma_queue *pq,
1909                                  u32 __user *inflightp)
1910 {
1911         const u32 val = qib_user_sdma_inflight_counter(pq);
1912
1913         if (put_user(val, inflightp))
1914                 return -EFAULT;
1915
1916         return 0;
1917 }
1918
1919 static int qib_sdma_get_complete(struct qib_pportdata *ppd,
1920                                  struct qib_user_sdma_queue *pq,
1921                                  u32 __user *completep)
1922 {
1923         u32 val;
1924         int err;
1925
1926         if (!pq)
1927                 return -EINVAL;
1928
1929         err = qib_user_sdma_make_progress(ppd, pq);
1930         if (err < 0)
1931                 return err;
1932
1933         val = qib_user_sdma_complete_counter(pq);
1934         if (put_user(val, completep))
1935                 return -EFAULT;
1936
1937         return 0;
1938 }
1939
1940 static int disarm_req_delay(struct qib_ctxtdata *rcd)
1941 {
1942         int ret = 0;
1943
1944         if (!usable(rcd->ppd)) {
1945                 int i;
1946                 /*
1947                  * if link is down, or otherwise not usable, delay
1948                  * the caller up to 30 seconds, so we don't thrash
1949                  * in trying to get the chip back to ACTIVE, and
1950                  * set flag so they make the call again.
1951                  */
1952                 if (rcd->user_event_mask) {
1953                         /*
1954                          * subctxt_cnt is 0 if not shared, so do base
1955                          * separately, first, then remaining subctxt, if any
1956                          */
1957                         set_bit(_QIB_EVENT_DISARM_BUFS_BIT,
1958                                 &rcd->user_event_mask[0]);
1959                         for (i = 1; i < rcd->subctxt_cnt; i++)
1960                                 set_bit(_QIB_EVENT_DISARM_BUFS_BIT,
1961                                         &rcd->user_event_mask[i]);
1962                 }
1963                 for (i = 0; !usable(rcd->ppd) && i < 300; i++)
1964                         msleep(100);
1965                 ret = -ENETDOWN;
1966         }
1967         return ret;
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Find all user contexts in use, and set the specified bit in their
1972  * event mask.
1973  * See also find_ctxt() for a similar use, that is specific to send buffers.
1974  */
1975 int qib_set_uevent_bits(struct qib_pportdata *ppd, const int evtbit)
1976 {
1977         struct qib_ctxtdata *rcd;
1978         unsigned ctxt;
1979         int ret = 0;
1980         unsigned long flags;
1981
1982         spin_lock_irqsave(&ppd->dd->uctxt_lock, flags);
1983         for (ctxt = ppd->dd->first_user_ctxt; ctxt < ppd->dd->cfgctxts;
1984              ctxt++) {
1985                 rcd = ppd->dd->rcd[ctxt];
1986                 if (!rcd)
1987                         continue;
1988                 if (rcd->user_event_mask) {
1989                         int i;
1990                         /*
1991                          * subctxt_cnt is 0 if not shared, so do base
1992                          * separately, first, then remaining subctxt, if any
1993                          */
1994                         set_bit(evtbit, &rcd->user_event_mask[0]);
1995                         for (i = 1; i < rcd->subctxt_cnt; i++)
1996                                 set_bit(evtbit, &rcd->user_event_mask[i]);
1997                 }
1998                 ret = 1;
1999                 break;
2000         }
2001         spin_unlock_irqrestore(&ppd->dd->uctxt_lock, flags);
2002
2003         return ret;
2004 }
2005
2006 /*
2007  * clear the event notifier events for this context.
2008  * For the DISARM_BUFS case, we also take action (this obsoletes
2009  * the older QIB_CMD_DISARM_BUFS, but we keep it for backwards
2010  * compatibility.
2011  * Other bits don't currently require actions, just atomically clear.
2012  * User process then performs actions appropriate to bit having been
2013  * set, if desired, and checks again in future.
2014  */
2015 static int qib_user_event_ack(struct qib_ctxtdata *rcd, int subctxt,
2016                               unsigned long events)
2017 {
2018         int ret = 0, i;
2019
2020         for (i = 0; i <= _QIB_MAX_EVENT_BIT; i++) {
2021                 if (!test_bit(i, &events))
2022                         continue;
2023                 if (i == _QIB_EVENT_DISARM_BUFS_BIT) {
2024                         (void)qib_disarm_piobufs_ifneeded(rcd);
2025                         ret = disarm_req_delay(rcd);
2026                 } else
2027                         clear_bit(i, &rcd->user_event_mask[subctxt]);
2028         }
2029         return ret;
2030 }
2031
2032 static ssize_t qib_write(struct file *fp, const char __user *data,
2033                          size_t count, loff_t *off)
2034 {
2035         const struct qib_cmd __user *ucmd;
2036         struct qib_ctxtdata *rcd;
2037         const void __user *src;
2038         size_t consumed, copy = 0;
2039         struct qib_cmd cmd;
2040         ssize_t ret = 0;
2041         void *dest;
2042
2043         if (!ib_safe_file_access(fp)) {
2044                 pr_err_once("qib_write: process %d (%s) changed security contexts after opening file descriptor, this is not allowed.\n",
2045                             task_tgid_vnr(current), current->comm);
2046                 return -EACCES;
2047         }
2048
2049         if (count < sizeof(cmd.type)) {
2050                 ret = -EINVAL;
2051                 goto bail;
2052         }
2053
2054         ucmd = (const struct qib_cmd __user *) data;
2055
2056         if (copy_from_user(&cmd.type, &ucmd->type, sizeof(cmd.type))) {
2057                 ret = -EFAULT;
2058                 goto bail;
2059         }
2060
2061         consumed = sizeof(cmd.type);
2062
2063         switch (cmd.type) {
2064         case QIB_CMD_ASSIGN_CTXT:
2065         case QIB_CMD_USER_INIT:
2066                 copy = sizeof(cmd.cmd.user_info);
2067                 dest = &cmd.cmd.user_info;
2068                 src = &ucmd->cmd.user_info;
2069                 break;
2070
2071         case QIB_CMD_RECV_CTRL:
2072                 copy = sizeof(cmd.cmd.recv_ctrl);
2073                 dest = &cmd.cmd.recv_ctrl;
2074                 src = &ucmd->cmd.recv_ctrl;
2075                 break;
2076
2077         case QIB_CMD_CTXT_INFO:
2078                 copy = sizeof(cmd.cmd.ctxt_info);
2079                 dest = &cmd.cmd.ctxt_info;
2080                 src = &ucmd->cmd.ctxt_info;
2081                 break;
2082
2083         case QIB_CMD_TID_UPDATE:
2084         case QIB_CMD_TID_FREE:
2085                 copy = sizeof(cmd.cmd.tid_info);
2086                 dest = &cmd.cmd.tid_info;
2087                 src = &ucmd->cmd.tid_info;
2088                 break;
2089
2090         case QIB_CMD_SET_PART_KEY:
2091                 copy = sizeof(cmd.cmd.part_key);
2092                 dest = &cmd.cmd.part_key;
2093                 src = &ucmd->cmd.part_key;
2094                 break;
2095
2096         case QIB_CMD_DISARM_BUFS:
2097         case QIB_CMD_PIOAVAILUPD: /* force an update of PIOAvail reg */
2098                 copy = 0;
2099                 src = NULL;
2100                 dest = NULL;
2101                 break;
2102
2103         case QIB_CMD_POLL_TYPE:
2104                 copy = sizeof(cmd.cmd.poll_type);
2105                 dest = &cmd.cmd.poll_type;
2106                 src = &ucmd->cmd.poll_type;
2107                 break;
2108
2109         case QIB_CMD_ARMLAUNCH_CTRL:
2110                 copy = sizeof(cmd.cmd.armlaunch_ctrl);
2111                 dest = &cmd.cmd.armlaunch_ctrl;
2112                 src = &ucmd->cmd.armlaunch_ctrl;
2113                 break;
2114
2115         case QIB_CMD_SDMA_INFLIGHT:
2116                 copy = sizeof(cmd.cmd.sdma_inflight);
2117                 dest = &cmd.cmd.sdma_inflight;
2118                 src = &ucmd->cmd.sdma_inflight;
2119                 break;
2120
2121         case QIB_CMD_SDMA_COMPLETE:
2122                 copy = sizeof(cmd.cmd.sdma_complete);
2123                 dest = &cmd.cmd.sdma_complete;
2124                 src = &ucmd->cmd.sdma_complete;
2125                 break;
2126
2127         case QIB_CMD_ACK_EVENT:
2128                 copy = sizeof(cmd.cmd.event_mask);
2129                 dest = &cmd.cmd.event_mask;
2130                 src = &ucmd->cmd.event_mask;
2131                 break;
2132
2133         default:
2134                 ret = -EINVAL;
2135                 goto bail;
2136         }
2137
2138         if (copy) {
2139                 if ((count - consumed) < copy) {
2140                         ret = -EINVAL;
2141                         goto bail;
2142                 }
2143                 if (copy_from_user(dest, src, copy)) {
2144                         ret = -EFAULT;
2145                         goto bail;
2146                 }
2147                 consumed += copy;
2148         }
2149
2150         rcd = ctxt_fp(fp);
2151         if (!rcd && cmd.type != QIB_CMD_ASSIGN_CTXT) {
2152                 ret = -EINVAL;
2153                 goto bail;
2154         }
2155
2156         switch (cmd.type) {
2157         case QIB_CMD_ASSIGN_CTXT:
2158                 if (rcd) {
2159                         ret = -EINVAL;
2160                         goto bail;
2161                 }
2162
2163                 ret = qib_assign_ctxt(fp, &cmd.cmd.user_info);
2164                 if (ret)
2165                         goto bail;
2166                 break;
2167
2168         case QIB_CMD_USER_INIT:
2169                 ret = qib_do_user_init(fp, &cmd.cmd.user_info);
2170                 if (ret)
2171                         goto bail;
2172                 ret = qib_get_base_info(fp, u64_to_user_ptr(
2173                                           cmd.cmd.user_info.spu_base_info),
2174                                         cmd.cmd.user_info.spu_base_info_size);
2175                 break;
2176
2177         case QIB_CMD_RECV_CTRL:
2178                 ret = qib_manage_rcvq(rcd, subctxt_fp(fp), cmd.cmd.recv_ctrl);
2179                 break;
2180
2181         case QIB_CMD_CTXT_INFO:
2182                 ret = qib_ctxt_info(fp, (struct qib_ctxt_info __user *)
2183                                     (unsigned long) cmd.cmd.ctxt_info);
2184                 break;
2185
2186         case QIB_CMD_TID_UPDATE:
2187                 ret = qib_tid_update(rcd, fp, &cmd.cmd.tid_info);
2188                 break;
2189
2190         case QIB_CMD_TID_FREE:
2191                 ret = qib_tid_free(rcd, subctxt_fp(fp), &cmd.cmd.tid_info);
2192                 break;
2193
2194         case QIB_CMD_SET_PART_KEY:
2195                 ret = qib_set_part_key(rcd, cmd.cmd.part_key);
2196                 break;
2197
2198         case QIB_CMD_DISARM_BUFS:
2199                 (void)qib_disarm_piobufs_ifneeded(rcd);
2200                 ret = disarm_req_delay(rcd);
2201                 break;
2202
2203         case QIB_CMD_PIOAVAILUPD:
2204                 qib_force_pio_avail_update(rcd->dd);
2205                 break;
2206
2207         case QIB_CMD_POLL_TYPE:
2208                 rcd->poll_type = cmd.cmd.poll_type;
2209                 break;
2210
2211         case QIB_CMD_ARMLAUNCH_CTRL:
2212                 rcd->dd->f_set_armlaunch(rcd->dd, cmd.cmd.armlaunch_ctrl);
2213                 break;
2214
2215         case QIB_CMD_SDMA_INFLIGHT:
2216                 ret = qib_sdma_get_inflight(user_sdma_queue_fp(fp),
2217                                             (u32 __user *) (unsigned long)
2218                                             cmd.cmd.sdma_inflight);
2219                 break;
2220
2221         case QIB_CMD_SDMA_COMPLETE:
2222                 ret = qib_sdma_get_complete(rcd->ppd,
2223                                             user_sdma_queue_fp(fp),
2224                                             (u32 __user *) (unsigned long)
2225                                             cmd.cmd.sdma_complete);
2226                 break;
2227
2228         case QIB_CMD_ACK_EVENT:
2229                 ret = qib_user_event_ack(rcd, subctxt_fp(fp),
2230                                          cmd.cmd.event_mask);
2231                 break;
2232         }
2233
2234         if (ret >= 0)
2235                 ret = consumed;
2236
2237 bail:
2238         return ret;
2239 }
2240
2241 static ssize_t qib_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
2242 {
2243         struct qib_filedata *fp = iocb->ki_filp->private_data;
2244         struct qib_ctxtdata *rcd = ctxt_fp(iocb->ki_filp);
2245         struct qib_user_sdma_queue *pq = fp->pq;
2246
2247         if (!user_backed_iter(from) || !from->nr_segs || !pq)
2248                 return -EINVAL;
2249
2250         return qib_user_sdma_writev(rcd, pq, iter_iov(from), from->nr_segs);
2251 }
2252
2253 static const struct class qib_class = {
2254         .name = "ipath",
2255 };
2256 static dev_t qib_dev;
2257
2258 int qib_cdev_init(int minor, const char *name,
2259                   const struct file_operations *fops,
2260                   struct cdev **cdevp, struct device **devp)
2261 {
2262         const dev_t dev = MKDEV(MAJOR(qib_dev), minor);
2263         struct cdev *cdev;
2264         struct device *device = NULL;
2265         int ret;
2266
2267         cdev = cdev_alloc();
2268         if (!cdev) {
2269                 pr_err("Could not allocate cdev for minor %d, %s\n",
2270                        minor, name);
2271                 ret = -ENOMEM;
2272                 goto done;
2273         }
2274
2275         cdev->owner = THIS_MODULE;
2276         cdev->ops = fops;
2277         kobject_set_name(&cdev->kobj, name);
2278
2279         ret = cdev_add(cdev, dev, 1);
2280         if (ret < 0) {
2281                 pr_err("Could not add cdev for minor %d, %s (err %d)\n",
2282                        minor, name, -ret);
2283                 goto err_cdev;
2284         }
2285
2286         device = device_create(&qib_class, NULL, dev, NULL, "%s", name);
2287         if (!IS_ERR(device))
2288                 goto done;
2289         ret = PTR_ERR(device);
2290         device = NULL;
2291         pr_err("Could not create device for minor %d, %s (err %d)\n",
2292                minor, name, -ret);
2293 err_cdev:
2294         cdev_del(cdev);
2295         cdev = NULL;
2296 done:
2297         *cdevp = cdev;
2298         *devp = device;
2299         return ret;
2300 }
2301
2302 void qib_cdev_cleanup(struct cdev **cdevp, struct device **devp)
2303 {
2304         struct device *device = *devp;
2305
2306         if (device) {
2307                 device_unregister(device);
2308                 *devp = NULL;
2309         }
2310
2311         if (*cdevp) {
2312                 cdev_del(*cdevp);
2313                 *cdevp = NULL;
2314         }
2315 }
2316
2317 static struct cdev *wildcard_cdev;
2318 static struct device *wildcard_device;
2319
2320 int __init qib_dev_init(void)
2321 {
2322         int ret;
2323
2324         ret = alloc_chrdev_region(&qib_dev, 0, QIB_NMINORS, QIB_DRV_NAME);
2325         if (ret < 0) {
2326                 pr_err("Could not allocate chrdev region (err %d)\n", -ret);
2327                 goto done;
2328         }
2329
2330         ret = class_register(&qib_class);
2331         if (ret) {
2332                 pr_err("Could not create device class (err %d)\n", -ret);
2333                 unregister_chrdev_region(qib_dev, QIB_NMINORS);
2334         }
2335
2336 done:
2337         return ret;
2338 }
2339
2340 void qib_dev_cleanup(void)
2341 {
2342         if (class_is_registered(&qib_class))
2343                 class_unregister(&qib_class);
2344
2345         unregister_chrdev_region(qib_dev, QIB_NMINORS);
2346 }
2347
2348 static atomic_t user_count = ATOMIC_INIT(0);
2349
2350 static void qib_user_remove(struct qib_devdata *dd)
2351 {
2352         if (atomic_dec_return(&user_count) == 0)
2353                 qib_cdev_cleanup(&wildcard_cdev, &wildcard_device);
2354
2355         qib_cdev_cleanup(&dd->user_cdev, &dd->user_device);
2356 }
2357
2358 static int qib_user_add(struct qib_devdata *dd)
2359 {
2360         char name[10];
2361         int ret;
2362
2363         if (atomic_inc_return(&user_count) == 1) {
2364                 ret = qib_cdev_init(0, "ipath", &qib_file_ops,
2365                                     &wildcard_cdev, &wildcard_device);
2366                 if (ret)
2367                         goto done;
2368         }
2369
2370         snprintf(name, sizeof(name), "ipath%d", dd->unit);
2371         ret = qib_cdev_init(dd->unit + 1, name, &qib_file_ops,
2372                             &dd->user_cdev, &dd->user_device);
2373         if (ret)
2374                 qib_user_remove(dd);
2375 done:
2376         return ret;
2377 }
2378
2379 /*
2380  * Create per-unit files in /dev
2381  */
2382 int qib_device_create(struct qib_devdata *dd)
2383 {
2384         int r, ret;
2385
2386         r = qib_user_add(dd);
2387         ret = qib_diag_add(dd);
2388         if (r && !ret)
2389                 ret = r;
2390         return ret;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Remove per-unit files in /dev
2395  * void, core kernel returns no errors for this stuff
2396  */
2397 void qib_device_remove(struct qib_devdata *dd)
2398 {
2399         qib_user_remove(dd);
2400         qib_diag_remove(dd);
2401 }