Merge branch 'x86-pti-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / infiniband / hw / mlx5 / mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013-2015, Mellanox Technologies. All rights reserved.
3  *
4  * This software is available to you under a choice of one of two
5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
8  * OpenIB.org BSD license below:
9  *
10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
11  *     without modification, are permitted provided that the following
12  *     conditions are met:
13  *
14  *      - Redistributions of source code must retain the above
15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
16  *        disclaimer.
17  *
18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
21  *        provided with the distribution.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
30  * SOFTWARE.
31  */
32
33
34 #include <linux/kref.h>
35 #include <linux/random.h>
36 #include <linux/debugfs.h>
37 #include <linux/export.h>
38 #include <linux/delay.h>
39 #include <rdma/ib_umem.h>
40 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
41 #include <rdma/ib_verbs.h>
42 #include "mlx5_ib.h"
43
44 enum {
45         MAX_PENDING_REG_MR = 8,
46 };
47
48 #define MLX5_UMR_ALIGN 2048
49
50 static int clean_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr);
51 static int dereg_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr);
52 static int mr_cache_max_order(struct mlx5_ib_dev *dev);
53 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr);
54
55 static int destroy_mkey(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
56 {
57         int err = mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey);
58
59 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
60         /* Wait until all page fault handlers using the mr complete. */
61         synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
62 #endif
63
64         return err;
65 }
66
67 static int order2idx(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
68 {
69         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
70
71         if (order < cache->ent[0].order)
72                 return 0;
73         else
74                 return order - cache->ent[0].order;
75 }
76
77 static bool use_umr_mtt_update(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 start, u64 length)
78 {
79         return ((u64)1 << mr->order) * MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE >=
80                 length + (start & (MLX5_ADAPTER_PAGE_SIZE - 1));
81 }
82
83 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
84 static void update_odp_mr(struct mlx5_ib_mr *mr)
85 {
86         if (mr->umem->odp_data) {
87                 /*
88                  * This barrier prevents the compiler from moving the
89                  * setting of umem->odp_data->private to point to our
90                  * MR, before reg_umr finished, to ensure that the MR
91                  * initialization have finished before starting to
92                  * handle invalidations.
93                  */
94                 smp_wmb();
95                 mr->umem->odp_data->private = mr;
96                 /*
97                  * Make sure we will see the new
98                  * umem->odp_data->private value in the invalidation
99                  * routines, before we can get page faults on the
100                  * MR. Page faults can happen once we put the MR in
101                  * the tree, below this line. Without the barrier,
102                  * there can be a fault handling and an invalidation
103                  * before umem->odp_data->private == mr is visible to
104                  * the invalidation handler.
105                  */
106                 smp_wmb();
107         }
108 }
109 #endif
110
111 static void reg_mr_callback(int status, void *context)
112 {
113         struct mlx5_ib_mr *mr = context;
114         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
115         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
116         int c = order2idx(dev, mr->order);
117         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
118         u8 key;
119         unsigned long flags;
120         struct mlx5_mkey_table *table = &dev->mdev->priv.mkey_table;
121         int err;
122
123         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
124         ent->pending--;
125         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
126         if (status) {
127                 mlx5_ib_warn(dev, "async reg mr failed. status %d\n", status);
128                 kfree(mr);
129                 dev->fill_delay = 1;
130                 mod_timer(&dev->delay_timer, jiffies + HZ);
131                 return;
132         }
133
134         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
135         spin_lock_irqsave(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
136         key = dev->mdev->priv.mkey_key++;
137         spin_unlock_irqrestore(&dev->mdev->priv.mkey_lock, flags);
138         mr->mmkey.key = mlx5_idx_to_mkey(MLX5_GET(create_mkey_out, mr->out, mkey_index)) | key;
139
140         cache->last_add = jiffies;
141
142         spin_lock_irqsave(&ent->lock, flags);
143         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
144         ent->cur++;
145         ent->size++;
146         spin_unlock_irqrestore(&ent->lock, flags);
147
148         write_lock_irqsave(&table->lock, flags);
149         err = radix_tree_insert(&table->tree, mlx5_base_mkey(mr->mmkey.key),
150                                 &mr->mmkey);
151         if (err)
152                 pr_err("Error inserting to mkey tree. 0x%x\n", -err);
153         write_unlock_irqrestore(&table->lock, flags);
154
155         if (!completion_done(&ent->compl))
156                 complete(&ent->compl);
157 }
158
159 static int add_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
160 {
161         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
162         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
163         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
164         struct mlx5_ib_mr *mr;
165         void *mkc;
166         u32 *in;
167         int err = 0;
168         int i;
169
170         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
171         if (!in)
172                 return -ENOMEM;
173
174         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
175         for (i = 0; i < num; i++) {
176                 if (ent->pending >= MAX_PENDING_REG_MR) {
177                         err = -EAGAIN;
178                         break;
179                 }
180
181                 mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
182                 if (!mr) {
183                         err = -ENOMEM;
184                         break;
185                 }
186                 mr->order = ent->order;
187                 mr->allocated_from_cache = 1;
188                 mr->dev = dev;
189
190                 MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
191                 MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
192                 MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, ent->access_mode);
193
194                 MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
195                 MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ent->xlt);
196                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, ent->page);
197
198                 spin_lock_irq(&ent->lock);
199                 ent->pending++;
200                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
201                 err = mlx5_core_create_mkey_cb(dev->mdev, &mr->mmkey,
202                                                in, inlen,
203                                                mr->out, sizeof(mr->out),
204                                                reg_mr_callback, mr);
205                 if (err) {
206                         spin_lock_irq(&ent->lock);
207                         ent->pending--;
208                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
209                         mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed %d\n", err);
210                         kfree(mr);
211                         break;
212                 }
213         }
214
215         kfree(in);
216         return err;
217 }
218
219 static void remove_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c, int num)
220 {
221         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
222         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
223         struct mlx5_ib_mr *mr;
224         int err;
225         int i;
226
227         for (i = 0; i < num; i++) {
228                 spin_lock_irq(&ent->lock);
229                 if (list_empty(&ent->head)) {
230                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
231                         return;
232                 }
233                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
234                 list_del(&mr->list);
235                 ent->cur--;
236                 ent->size--;
237                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
238                 err = destroy_mkey(dev, mr);
239                 if (err)
240                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
241                 else
242                         kfree(mr);
243         }
244 }
245
246 static ssize_t size_write(struct file *filp, const char __user *buf,
247                           size_t count, loff_t *pos)
248 {
249         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
250         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
251         char lbuf[20];
252         u32 var;
253         int err;
254         int c;
255
256         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
257                 return -EFAULT;
258
259         c = order2idx(dev, ent->order);
260         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
261
262         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
263                 return -EINVAL;
264
265         if (var < ent->limit)
266                 return -EINVAL;
267
268         if (var > ent->size) {
269                 do {
270                         err = add_keys(dev, c, var - ent->size);
271                         if (err && err != -EAGAIN)
272                                 return err;
273
274                         usleep_range(3000, 5000);
275                 } while (err);
276         } else if (var < ent->size) {
277                 remove_keys(dev, c, ent->size - var);
278         }
279
280         return count;
281 }
282
283 static ssize_t size_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
284                          loff_t *pos)
285 {
286         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
287         char lbuf[20];
288         int err;
289
290         if (*pos)
291                 return 0;
292
293         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->size);
294         if (err < 0)
295                 return err;
296
297         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
298                 return -EFAULT;
299
300         *pos += err;
301
302         return err;
303 }
304
305 static const struct file_operations size_fops = {
306         .owner  = THIS_MODULE,
307         .open   = simple_open,
308         .write  = size_write,
309         .read   = size_read,
310 };
311
312 static ssize_t limit_write(struct file *filp, const char __user *buf,
313                            size_t count, loff_t *pos)
314 {
315         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
316         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
317         char lbuf[20];
318         u32 var;
319         int err;
320         int c;
321
322         if (copy_from_user(lbuf, buf, sizeof(lbuf)))
323                 return -EFAULT;
324
325         c = order2idx(dev, ent->order);
326         lbuf[sizeof(lbuf) - 1] = 0;
327
328         if (sscanf(lbuf, "%u", &var) != 1)
329                 return -EINVAL;
330
331         if (var > ent->size)
332                 return -EINVAL;
333
334         ent->limit = var;
335
336         if (ent->cur < ent->limit) {
337                 err = add_keys(dev, c, 2 * ent->limit - ent->cur);
338                 if (err)
339                         return err;
340         }
341
342         return count;
343 }
344
345 static ssize_t limit_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count,
346                           loff_t *pos)
347 {
348         struct mlx5_cache_ent *ent = filp->private_data;
349         char lbuf[20];
350         int err;
351
352         if (*pos)
353                 return 0;
354
355         err = snprintf(lbuf, sizeof(lbuf), "%d\n", ent->limit);
356         if (err < 0)
357                 return err;
358
359         if (copy_to_user(buf, lbuf, err))
360                 return -EFAULT;
361
362         *pos += err;
363
364         return err;
365 }
366
367 static const struct file_operations limit_fops = {
368         .owner  = THIS_MODULE,
369         .open   = simple_open,
370         .write  = limit_write,
371         .read   = limit_read,
372 };
373
374 static int someone_adding(struct mlx5_mr_cache *cache)
375 {
376         int i;
377
378         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
379                 if (cache->ent[i].cur < cache->ent[i].limit)
380                         return 1;
381         }
382
383         return 0;
384 }
385
386 static void __cache_work_func(struct mlx5_cache_ent *ent)
387 {
388         struct mlx5_ib_dev *dev = ent->dev;
389         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
390         int i = order2idx(dev, ent->order);
391         int err;
392
393         if (cache->stopped)
394                 return;
395
396         ent = &dev->cache.ent[i];
397         if (ent->cur < 2 * ent->limit && !dev->fill_delay) {
398                 err = add_keys(dev, i, 1);
399                 if (ent->cur < 2 * ent->limit) {
400                         if (err == -EAGAIN) {
401                                 mlx5_ib_dbg(dev, "returned eagain, order %d\n",
402                                             i + 2);
403                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
404                                                    msecs_to_jiffies(3));
405                         } else if (err) {
406                                 mlx5_ib_warn(dev, "command failed order %d, err %d\n",
407                                              i + 2, err);
408                                 queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork,
409                                                    msecs_to_jiffies(1000));
410                         } else {
411                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
412                         }
413                 }
414         } else if (ent->cur > 2 * ent->limit) {
415                 /*
416                  * The remove_keys() logic is performed as garbage collection
417                  * task. Such task is intended to be run when no other active
418                  * processes are running.
419                  *
420                  * The need_resched() will return TRUE if there are user tasks
421                  * to be activated in near future.
422                  *
423                  * In such case, we don't execute remove_keys() and postpone
424                  * the garbage collection work to try to run in next cycle,
425                  * in order to free CPU resources to other tasks.
426                  */
427                 if (!need_resched() && !someone_adding(cache) &&
428                     time_after(jiffies, cache->last_add + 300 * HZ)) {
429                         remove_keys(dev, i, 1);
430                         if (ent->cur > ent->limit)
431                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
432                 } else {
433                         queue_delayed_work(cache->wq, &ent->dwork, 300 * HZ);
434                 }
435         }
436 }
437
438 static void delayed_cache_work_func(struct work_struct *work)
439 {
440         struct mlx5_cache_ent *ent;
441
442         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, dwork.work);
443         __cache_work_func(ent);
444 }
445
446 static void cache_work_func(struct work_struct *work)
447 {
448         struct mlx5_cache_ent *ent;
449
450         ent = container_of(work, struct mlx5_cache_ent, work);
451         __cache_work_func(ent);
452 }
453
454 struct mlx5_ib_mr *mlx5_mr_cache_alloc(struct mlx5_ib_dev *dev, int entry)
455 {
456         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
457         struct mlx5_cache_ent *ent;
458         struct mlx5_ib_mr *mr;
459         int err;
460
461         if (entry < 0 || entry >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
462                 mlx5_ib_err(dev, "cache entry %d is out of range\n", entry);
463                 return NULL;
464         }
465
466         ent = &cache->ent[entry];
467         while (1) {
468                 spin_lock_irq(&ent->lock);
469                 if (list_empty(&ent->head)) {
470                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
471
472                         err = add_keys(dev, entry, 1);
473                         if (err && err != -EAGAIN)
474                                 return ERR_PTR(err);
475
476                         wait_for_completion(&ent->compl);
477                 } else {
478                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
479                                               list);
480                         list_del(&mr->list);
481                         ent->cur--;
482                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
483                         if (ent->cur < ent->limit)
484                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
485                         return mr;
486                 }
487         }
488 }
489
490 static struct mlx5_ib_mr *alloc_cached_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, int order)
491 {
492         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
493         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
494         struct mlx5_cache_ent *ent;
495         int last_umr_cache_entry;
496         int c;
497         int i;
498
499         c = order2idx(dev, order);
500         last_umr_cache_entry = order2idx(dev, mr_cache_max_order(dev));
501         if (c < 0 || c > last_umr_cache_entry) {
502                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", order, c);
503                 return NULL;
504         }
505
506         for (i = c; i <= last_umr_cache_entry; i++) {
507                 ent = &cache->ent[i];
508
509                 mlx5_ib_dbg(dev, "order %d, cache index %d\n", ent->order, i);
510
511                 spin_lock_irq(&ent->lock);
512                 if (!list_empty(&ent->head)) {
513                         mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr,
514                                               list);
515                         list_del(&mr->list);
516                         ent->cur--;
517                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
518                         if (ent->cur < ent->limit)
519                                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
520                         break;
521                 }
522                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
523
524                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
525         }
526
527         if (!mr)
528                 cache->ent[c].miss++;
529
530         return mr;
531 }
532
533 void mlx5_mr_cache_free(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
534 {
535         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
536         struct mlx5_cache_ent *ent;
537         int shrink = 0;
538         int c;
539
540         c = order2idx(dev, mr->order);
541         if (c < 0 || c >= MAX_MR_CACHE_ENTRIES) {
542                 mlx5_ib_warn(dev, "order %d, cache index %d\n", mr->order, c);
543                 return;
544         }
545
546         if (unreg_umr(dev, mr))
547                 return;
548
549         ent = &cache->ent[c];
550         spin_lock_irq(&ent->lock);
551         list_add_tail(&mr->list, &ent->head);
552         ent->cur++;
553         if (ent->cur > 2 * ent->limit)
554                 shrink = 1;
555         spin_unlock_irq(&ent->lock);
556
557         if (shrink)
558                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
559 }
560
561 static void clean_keys(struct mlx5_ib_dev *dev, int c)
562 {
563         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
564         struct mlx5_cache_ent *ent = &cache->ent[c];
565         struct mlx5_ib_mr *mr;
566         int err;
567
568         cancel_delayed_work(&ent->dwork);
569         while (1) {
570                 spin_lock_irq(&ent->lock);
571                 if (list_empty(&ent->head)) {
572                         spin_unlock_irq(&ent->lock);
573                         return;
574                 }
575                 mr = list_first_entry(&ent->head, struct mlx5_ib_mr, list);
576                 list_del(&mr->list);
577                 ent->cur--;
578                 ent->size--;
579                 spin_unlock_irq(&ent->lock);
580                 err = destroy_mkey(dev, mr);
581                 if (err)
582                         mlx5_ib_warn(dev, "failed destroy mkey\n");
583                 else
584                         kfree(mr);
585         }
586 }
587
588 static void mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
589 {
590         if (!mlx5_debugfs_root)
591                 return;
592
593         debugfs_remove_recursive(dev->cache.root);
594         dev->cache.root = NULL;
595 }
596
597 static int mlx5_mr_cache_debugfs_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
598 {
599         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
600         struct mlx5_cache_ent *ent;
601         int i;
602
603         if (!mlx5_debugfs_root)
604                 return 0;
605
606         cache->root = debugfs_create_dir("mr_cache", dev->mdev->priv.dbg_root);
607         if (!cache->root)
608                 return -ENOMEM;
609
610         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
611                 ent = &cache->ent[i];
612                 sprintf(ent->name, "%d", ent->order);
613                 ent->dir = debugfs_create_dir(ent->name,  cache->root);
614                 if (!ent->dir)
615                         goto err;
616
617                 ent->fsize = debugfs_create_file("size", 0600, ent->dir, ent,
618                                                  &size_fops);
619                 if (!ent->fsize)
620                         goto err;
621
622                 ent->flimit = debugfs_create_file("limit", 0600, ent->dir, ent,
623                                                   &limit_fops);
624                 if (!ent->flimit)
625                         goto err;
626
627                 ent->fcur = debugfs_create_u32("cur", 0400, ent->dir,
628                                                &ent->cur);
629                 if (!ent->fcur)
630                         goto err;
631
632                 ent->fmiss = debugfs_create_u32("miss", 0600, ent->dir,
633                                                 &ent->miss);
634                 if (!ent->fmiss)
635                         goto err;
636         }
637
638         return 0;
639 err:
640         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
641
642         return -ENOMEM;
643 }
644
645 static void delay_time_func(struct timer_list *t)
646 {
647         struct mlx5_ib_dev *dev = from_timer(dev, t, delay_timer);
648
649         dev->fill_delay = 0;
650 }
651
652 int mlx5_mr_cache_init(struct mlx5_ib_dev *dev)
653 {
654         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
655         struct mlx5_cache_ent *ent;
656         int err;
657         int i;
658
659         mutex_init(&dev->slow_path_mutex);
660         cache->wq = alloc_ordered_workqueue("mkey_cache", WQ_MEM_RECLAIM);
661         if (!cache->wq) {
662                 mlx5_ib_warn(dev, "failed to create work queue\n");
663                 return -ENOMEM;
664         }
665
666         timer_setup(&dev->delay_timer, delay_time_func, 0);
667         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
668                 ent = &cache->ent[i];
669                 INIT_LIST_HEAD(&ent->head);
670                 spin_lock_init(&ent->lock);
671                 ent->order = i + 2;
672                 ent->dev = dev;
673                 ent->limit = 0;
674
675                 init_completion(&ent->compl);
676                 INIT_WORK(&ent->work, cache_work_func);
677                 INIT_DELAYED_WORK(&ent->dwork, delayed_cache_work_func);
678                 queue_work(cache->wq, &ent->work);
679
680                 if (i > MR_CACHE_LAST_STD_ENTRY) {
681                         mlx5_odp_init_mr_cache_entry(ent);
682                         continue;
683                 }
684
685                 if (ent->order > mr_cache_max_order(dev))
686                         continue;
687
688                 ent->page = PAGE_SHIFT;
689                 ent->xlt = (1 << ent->order) * sizeof(struct mlx5_mtt) /
690                            MLX5_IB_UMR_OCTOWORD;
691                 ent->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
692                 if ((dev->mdev->profile->mask & MLX5_PROF_MASK_MR_CACHE) &&
693                     mlx5_core_is_pf(dev->mdev))
694                         ent->limit = dev->mdev->profile->mr_cache[i].limit;
695                 else
696                         ent->limit = 0;
697         }
698
699         err = mlx5_mr_cache_debugfs_init(dev);
700         if (err)
701                 mlx5_ib_warn(dev, "cache debugfs failure\n");
702
703         /*
704          * We don't want to fail driver if debugfs failed to initialize,
705          * so we are not forwarding error to the user.
706          */
707
708         return 0;
709 }
710
711 static void wait_for_async_commands(struct mlx5_ib_dev *dev)
712 {
713         struct mlx5_mr_cache *cache = &dev->cache;
714         struct mlx5_cache_ent *ent;
715         int total = 0;
716         int i;
717         int j;
718
719         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
720                 ent = &cache->ent[i];
721                 for (j = 0 ; j < 1000; j++) {
722                         if (!ent->pending)
723                                 break;
724                         msleep(50);
725                 }
726         }
727         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++) {
728                 ent = &cache->ent[i];
729                 total += ent->pending;
730         }
731
732         if (total)
733                 mlx5_ib_warn(dev, "aborted while there are %d pending mr requests\n", total);
734         else
735                 mlx5_ib_warn(dev, "done with all pending requests\n");
736 }
737
738 int mlx5_mr_cache_cleanup(struct mlx5_ib_dev *dev)
739 {
740         int i;
741
742         dev->cache.stopped = 1;
743         flush_workqueue(dev->cache.wq);
744
745         mlx5_mr_cache_debugfs_cleanup(dev);
746
747         for (i = 0; i < MAX_MR_CACHE_ENTRIES; i++)
748                 clean_keys(dev, i);
749
750         destroy_workqueue(dev->cache.wq);
751         wait_for_async_commands(dev);
752         del_timer_sync(&dev->delay_timer);
753
754         return 0;
755 }
756
757 struct ib_mr *mlx5_ib_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
758 {
759         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
760         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
761         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
762         struct mlx5_ib_mr *mr;
763         void *mkc;
764         u32 *in;
765         int err;
766
767         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
768         if (!mr)
769                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
770
771         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
772         if (!in) {
773                 err = -ENOMEM;
774                 goto err_free;
775         }
776
777         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
778
779         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_PA);
780         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
781         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
782         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(acc & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
783         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(acc & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
784         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
785
786         MLX5_SET(mkc, mkc, length64, 1);
787         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
788         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
789         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, 0);
790
791         err = mlx5_core_create_mkey(mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
792         if (err)
793                 goto err_in;
794
795         kfree(in);
796         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
797         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
798         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
799         mr->umem = NULL;
800
801         return &mr->ibmr;
802
803 err_in:
804         kfree(in);
805
806 err_free:
807         kfree(mr);
808
809         return ERR_PTR(err);
810 }
811
812 static int get_octo_len(u64 addr, u64 len, int page_shift)
813 {
814         u64 page_size = 1ULL << page_shift;
815         u64 offset;
816         int npages;
817
818         offset = addr & (page_size - 1);
819         npages = ALIGN(len + offset, page_size) >> page_shift;
820         return (npages + 1) / 2;
821 }
822
823 static int mr_cache_max_order(struct mlx5_ib_dev *dev)
824 {
825         if (MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, umr_extended_translation_offset))
826                 return MR_CACHE_LAST_STD_ENTRY + 2;
827         return MLX5_MAX_UMR_SHIFT;
828 }
829
830 static int mr_umem_get(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
831                        int access_flags, struct ib_umem **umem,
832                        int *npages, int *page_shift, int *ncont,
833                        int *order)
834 {
835         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
836         int err;
837
838         *umem = ib_umem_get(pd->uobject->context, start, length,
839                             access_flags, 0);
840         err = PTR_ERR_OR_ZERO(*umem);
841         if (err < 0) {
842                 mlx5_ib_err(dev, "umem get failed (%d)\n", err);
843                 return err;
844         }
845
846         mlx5_ib_cont_pages(*umem, start, MLX5_MKEY_PAGE_SHIFT_MASK, npages,
847                            page_shift, ncont, order);
848         if (!*npages) {
849                 mlx5_ib_warn(dev, "avoid zero region\n");
850                 ib_umem_release(*umem);
851                 return -EINVAL;
852         }
853
854         mlx5_ib_dbg(dev, "npages %d, ncont %d, order %d, page_shift %d\n",
855                     *npages, *ncont, *order, *page_shift);
856
857         return 0;
858 }
859
860 static void mlx5_ib_umr_done(struct ib_cq *cq, struct ib_wc *wc)
861 {
862         struct mlx5_ib_umr_context *context =
863                 container_of(wc->wr_cqe, struct mlx5_ib_umr_context, cqe);
864
865         context->status = wc->status;
866         complete(&context->done);
867 }
868
869 static inline void mlx5_ib_init_umr_context(struct mlx5_ib_umr_context *context)
870 {
871         context->cqe.done = mlx5_ib_umr_done;
872         context->status = -1;
873         init_completion(&context->done);
874 }
875
876 static int mlx5_ib_post_send_wait(struct mlx5_ib_dev *dev,
877                                   struct mlx5_umr_wr *umrwr)
878 {
879         struct umr_common *umrc = &dev->umrc;
880         struct ib_send_wr *bad;
881         int err;
882         struct mlx5_ib_umr_context umr_context;
883
884         mlx5_ib_init_umr_context(&umr_context);
885         umrwr->wr.wr_cqe = &umr_context.cqe;
886
887         down(&umrc->sem);
888         err = ib_post_send(umrc->qp, &umrwr->wr, &bad);
889         if (err) {
890                 mlx5_ib_warn(dev, "UMR post send failed, err %d\n", err);
891         } else {
892                 wait_for_completion(&umr_context.done);
893                 if (umr_context.status != IB_WC_SUCCESS) {
894                         mlx5_ib_warn(dev, "reg umr failed (%u)\n",
895                                      umr_context.status);
896                         err = -EFAULT;
897                 }
898         }
899         up(&umrc->sem);
900         return err;
901 }
902
903 static struct mlx5_ib_mr *alloc_mr_from_cache(
904                                   struct ib_pd *pd, struct ib_umem *umem,
905                                   u64 virt_addr, u64 len, int npages,
906                                   int page_shift, int order, int access_flags)
907 {
908         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
909         struct mlx5_ib_mr *mr;
910         int err = 0;
911         int i;
912
913         for (i = 0; i < 1; i++) {
914                 mr = alloc_cached_mr(dev, order);
915                 if (mr)
916                         break;
917
918                 err = add_keys(dev, order2idx(dev, order), 1);
919                 if (err && err != -EAGAIN) {
920                         mlx5_ib_warn(dev, "add_keys failed, err %d\n", err);
921                         break;
922                 }
923         }
924
925         if (!mr)
926                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
927
928         mr->ibmr.pd = pd;
929         mr->umem = umem;
930         mr->access_flags = access_flags;
931         mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
932         mr->mmkey.iova = virt_addr;
933         mr->mmkey.size = len;
934         mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
935
936         return mr;
937 }
938
939 static inline int populate_xlt(struct mlx5_ib_mr *mr, int idx, int npages,
940                                void *xlt, int page_shift, size_t size,
941                                int flags)
942 {
943         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
944         struct ib_umem *umem = mr->umem;
945         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_INDIRECT) {
946                 mlx5_odp_populate_klm(xlt, idx, npages, mr, flags);
947                 return npages;
948         }
949
950         npages = min_t(size_t, npages, ib_umem_num_pages(umem) - idx);
951
952         if (!(flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ZAP)) {
953                 __mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift,
954                                        idx, npages, xlt,
955                                        MLX5_IB_MTT_PRESENT);
956                 /* Clear padding after the pages
957                  * brought from the umem.
958                  */
959                 memset(xlt + (npages * sizeof(struct mlx5_mtt)), 0,
960                        size - npages * sizeof(struct mlx5_mtt));
961         }
962
963         return npages;
964 }
965
966 #define MLX5_MAX_UMR_CHUNK ((1 << (MLX5_MAX_UMR_SHIFT + 4)) - \
967                             MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT)
968 #define MLX5_SPARE_UMR_CHUNK 0x10000
969
970 int mlx5_ib_update_xlt(struct mlx5_ib_mr *mr, u64 idx, int npages,
971                        int page_shift, int flags)
972 {
973         struct mlx5_ib_dev *dev = mr->dev;
974         struct device *ddev = dev->ib_dev.dev.parent;
975         struct mlx5_ib_ucontext *uctx = NULL;
976         int size;
977         void *xlt;
978         dma_addr_t dma;
979         struct mlx5_umr_wr wr;
980         struct ib_sge sg;
981         int err = 0;
982         int desc_size = (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_INDIRECT)
983                                ? sizeof(struct mlx5_klm)
984                                : sizeof(struct mlx5_mtt);
985         const int page_align = MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT / desc_size;
986         const int page_mask = page_align - 1;
987         size_t pages_mapped = 0;
988         size_t pages_to_map = 0;
989         size_t pages_iter = 0;
990         gfp_t gfp;
991
992         /* UMR copies MTTs in units of MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT bytes,
993          * so we need to align the offset and length accordingly
994          */
995         if (idx & page_mask) {
996                 npages += idx & page_mask;
997                 idx &= ~page_mask;
998         }
999
1000         gfp = flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ATOMIC ? GFP_ATOMIC : GFP_KERNEL;
1001         gfp |= __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN;
1002
1003         pages_to_map = ALIGN(npages, page_align);
1004         size = desc_size * pages_to_map;
1005         size = min_t(int, size, MLX5_MAX_UMR_CHUNK);
1006
1007         xlt = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size));
1008         if (!xlt && size > MLX5_SPARE_UMR_CHUNK) {
1009                 mlx5_ib_dbg(dev, "Failed to allocate %d bytes of order %d. fallback to spare UMR allocation od %d bytes\n",
1010                             size, get_order(size), MLX5_SPARE_UMR_CHUNK);
1011
1012                 size = MLX5_SPARE_UMR_CHUNK;
1013                 xlt = (void *)__get_free_pages(gfp, get_order(size));
1014         }
1015
1016         if (!xlt) {
1017                 uctx = to_mucontext(mr->ibmr.pd->uobject->context);
1018                 mlx5_ib_warn(dev, "Using XLT emergency buffer\n");
1019                 size = PAGE_SIZE;
1020                 xlt = (void *)uctx->upd_xlt_page;
1021                 mutex_lock(&uctx->upd_xlt_page_mutex);
1022                 memset(xlt, 0, size);
1023         }
1024         pages_iter = size / desc_size;
1025         dma = dma_map_single(ddev, xlt, size, DMA_TO_DEVICE);
1026         if (dma_mapping_error(ddev, dma)) {
1027                 mlx5_ib_err(dev, "unable to map DMA during XLT update.\n");
1028                 err = -ENOMEM;
1029                 goto free_xlt;
1030         }
1031
1032         sg.addr = dma;
1033         sg.lkey = dev->umrc.pd->local_dma_lkey;
1034
1035         memset(&wr, 0, sizeof(wr));
1036         wr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_XLT;
1037         if (!(flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE))
1038                 wr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1039         wr.wr.sg_list = &sg;
1040         wr.wr.num_sge = 1;
1041         wr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1042
1043         wr.pd = mr->ibmr.pd;
1044         wr.mkey = mr->mmkey.key;
1045         wr.length = mr->mmkey.size;
1046         wr.virt_addr = mr->mmkey.iova;
1047         wr.access_flags = mr->access_flags;
1048         wr.page_shift = page_shift;
1049
1050         for (pages_mapped = 0;
1051              pages_mapped < pages_to_map && !err;
1052              pages_mapped += pages_iter, idx += pages_iter) {
1053                 npages = min_t(int, pages_iter, pages_to_map - pages_mapped);
1054                 dma_sync_single_for_cpu(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1055                 npages = populate_xlt(mr, idx, npages, xlt,
1056                                       page_shift, size, flags);
1057
1058                 dma_sync_single_for_device(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1059
1060                 sg.length = ALIGN(npages * desc_size,
1061                                   MLX5_UMR_MTT_ALIGNMENT);
1062
1063                 if (pages_mapped + pages_iter >= pages_to_map) {
1064                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE)
1065                                 wr.wr.send_flags |=
1066                                         MLX5_IB_SEND_UMR_ENABLE_MR |
1067                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS |
1068                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1069                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_PD ||
1070                             flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ACCESS)
1071                                 wr.wr.send_flags |=
1072                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS;
1073                         if (flags & MLX5_IB_UPD_XLT_ADDR)
1074                                 wr.wr.send_flags |=
1075                                         MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_TRANSLATION;
1076                 }
1077
1078                 wr.offset = idx * desc_size;
1079                 wr.xlt_size = sg.length;
1080
1081                 err = mlx5_ib_post_send_wait(dev, &wr);
1082         }
1083         dma_unmap_single(ddev, dma, size, DMA_TO_DEVICE);
1084
1085 free_xlt:
1086         if (uctx)
1087                 mutex_unlock(&uctx->upd_xlt_page_mutex);
1088         else
1089                 free_pages((unsigned long)xlt, get_order(size));
1090
1091         return err;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * If ibmr is NULL it will be allocated by reg_create.
1096  * Else, the given ibmr will be used.
1097  */
1098 static struct mlx5_ib_mr *reg_create(struct ib_mr *ibmr, struct ib_pd *pd,
1099                                      u64 virt_addr, u64 length,
1100                                      struct ib_umem *umem, int npages,
1101                                      int page_shift, int access_flags,
1102                                      bool populate)
1103 {
1104         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1105         struct mlx5_ib_mr *mr;
1106         __be64 *pas;
1107         void *mkc;
1108         int inlen;
1109         u32 *in;
1110         int err;
1111         bool pg_cap = !!(MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, pg));
1112
1113         mr = ibmr ? to_mmr(ibmr) : kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1114         if (!mr)
1115                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1116
1117         mr->ibmr.pd = pd;
1118         mr->access_flags = access_flags;
1119
1120         inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1121         if (populate)
1122                 inlen += sizeof(*pas) * roundup(npages, 2);
1123         in = kvzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1124         if (!in) {
1125                 err = -ENOMEM;
1126                 goto err_1;
1127         }
1128         pas = (__be64 *)MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, klm_pas_mtt);
1129         if (populate && !(access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND))
1130                 mlx5_ib_populate_pas(dev, umem, page_shift, pas,
1131                                      pg_cap ? MLX5_IB_MTT_PRESENT : 0);
1132
1133         /* The pg_access bit allows setting the access flags
1134          * in the page list submitted with the command. */
1135         MLX5_SET(create_mkey_in, in, pg_access, !!(pg_cap));
1136
1137         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1138         MLX5_SET(mkc, mkc, free, !populate);
1139         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT);
1140         MLX5_SET(mkc, mkc, a, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_ATOMIC));
1141         MLX5_SET(mkc, mkc, rw, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_WRITE));
1142         MLX5_SET(mkc, mkc, rr, !!(access_flags & IB_ACCESS_REMOTE_READ));
1143         MLX5_SET(mkc, mkc, lw, !!(access_flags & IB_ACCESS_LOCAL_WRITE));
1144         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1145         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1146
1147         MLX5_SET64(mkc, mkc, start_addr, virt_addr);
1148         MLX5_SET64(mkc, mkc, len, length);
1149         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1150         MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, 0);
1151         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size,
1152                  get_octo_len(virt_addr, length, page_shift));
1153         MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, page_shift);
1154         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1155         if (populate) {
1156                 MLX5_SET(create_mkey_in, in, translations_octword_actual_size,
1157                          get_octo_len(virt_addr, length, page_shift));
1158         }
1159
1160         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1161         if (err) {
1162                 mlx5_ib_warn(dev, "create mkey failed\n");
1163                 goto err_2;
1164         }
1165         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
1166         mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
1167         mr->dev = dev;
1168         kvfree(in);
1169
1170         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey = 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1171
1172         return mr;
1173
1174 err_2:
1175         kvfree(in);
1176
1177 err_1:
1178         if (!ibmr)
1179                 kfree(mr);
1180
1181         return ERR_PTR(err);
1182 }
1183
1184 static void set_mr_fileds(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr,
1185                           int npages, u64 length, int access_flags)
1186 {
1187         mr->npages = npages;
1188         atomic_add(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1189         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1190         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1191         mr->ibmr.length = length;
1192         mr->access_flags = access_flags;
1193 }
1194
1195 struct ib_mr *mlx5_ib_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
1196                                   u64 virt_addr, int access_flags,
1197                                   struct ib_udata *udata)
1198 {
1199         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1200         struct mlx5_ib_mr *mr = NULL;
1201         struct ib_umem *umem;
1202         int page_shift;
1203         int npages;
1204         int ncont;
1205         int order;
1206         int err;
1207         bool use_umr = true;
1208
1209         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1210                     start, virt_addr, length, access_flags);
1211
1212 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1213         if (!start && length == U64_MAX) {
1214                 if (!(access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) ||
1215                     !(dev->odp_caps.general_caps & IB_ODP_SUPPORT_IMPLICIT))
1216                         return ERR_PTR(-EINVAL);
1217
1218                 mr = mlx5_ib_alloc_implicit_mr(to_mpd(pd), access_flags);
1219                 return &mr->ibmr;
1220         }
1221 #endif
1222
1223         err = mr_umem_get(pd, start, length, access_flags, &umem, &npages,
1224                            &page_shift, &ncont, &order);
1225
1226         if (err < 0)
1227                 return ERR_PTR(err);
1228
1229         if (order <= mr_cache_max_order(dev)) {
1230                 mr = alloc_mr_from_cache(pd, umem, virt_addr, length, ncont,
1231                                          page_shift, order, access_flags);
1232                 if (PTR_ERR(mr) == -EAGAIN) {
1233                         mlx5_ib_dbg(dev, "cache empty for order %d\n", order);
1234                         mr = NULL;
1235                 }
1236         } else if (!MLX5_CAP_GEN(dev->mdev, umr_extended_translation_offset)) {
1237                 if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND) {
1238                         err = -EINVAL;
1239                         pr_err("Got MR registration for ODP MR > 512MB, not supported for Connect-IB\n");
1240                         goto error;
1241                 }
1242                 use_umr = false;
1243         }
1244
1245         if (!mr) {
1246                 mutex_lock(&dev->slow_path_mutex);
1247                 mr = reg_create(NULL, pd, virt_addr, length, umem, ncont,
1248                                 page_shift, access_flags, !use_umr);
1249                 mutex_unlock(&dev->slow_path_mutex);
1250         }
1251
1252         if (IS_ERR(mr)) {
1253                 err = PTR_ERR(mr);
1254                 goto error;
1255         }
1256
1257         mlx5_ib_dbg(dev, "mkey 0x%x\n", mr->mmkey.key);
1258
1259         mr->umem = umem;
1260         set_mr_fileds(dev, mr, npages, length, access_flags);
1261
1262 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1263         update_odp_mr(mr);
1264 #endif
1265
1266         if (use_umr) {
1267                 int update_xlt_flags = MLX5_IB_UPD_XLT_ENABLE;
1268
1269                 if (access_flags & IB_ACCESS_ON_DEMAND)
1270                         update_xlt_flags |= MLX5_IB_UPD_XLT_ZAP;
1271
1272                 err = mlx5_ib_update_xlt(mr, 0, ncont, page_shift,
1273                                          update_xlt_flags);
1274
1275                 if (err) {
1276                         dereg_mr(dev, mr);
1277                         return ERR_PTR(err);
1278                 }
1279         }
1280
1281         mr->live = 1;
1282         return &mr->ibmr;
1283 error:
1284         ib_umem_release(umem);
1285         return ERR_PTR(err);
1286 }
1287
1288 static int unreg_umr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1289 {
1290         struct mlx5_core_dev *mdev = dev->mdev;
1291         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1292
1293         if (mdev->state == MLX5_DEVICE_STATE_INTERNAL_ERROR)
1294                 return 0;
1295
1296         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_DISABLE_MR |
1297                               MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1298         umrwr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1299         umrwr.mkey = mr->mmkey.key;
1300
1301         return mlx5_ib_post_send_wait(dev, &umrwr);
1302 }
1303
1304 static int rereg_umr(struct ib_pd *pd, struct mlx5_ib_mr *mr,
1305                      int access_flags, int flags)
1306 {
1307         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1308         struct mlx5_umr_wr umrwr = {};
1309         int err;
1310
1311         umrwr.wr.send_flags = MLX5_IB_SEND_UMR_FAIL_IF_FREE;
1312
1313         umrwr.wr.opcode = MLX5_IB_WR_UMR;
1314         umrwr.mkey = mr->mmkey.key;
1315
1316         if (flags & IB_MR_REREG_PD || flags & IB_MR_REREG_ACCESS) {
1317                 umrwr.pd = pd;
1318                 umrwr.access_flags = access_flags;
1319                 umrwr.wr.send_flags |= MLX5_IB_SEND_UMR_UPDATE_PD_ACCESS;
1320         }
1321
1322         err = mlx5_ib_post_send_wait(dev, &umrwr);
1323
1324         return err;
1325 }
1326
1327 int mlx5_ib_rereg_user_mr(struct ib_mr *ib_mr, int flags, u64 start,
1328                           u64 length, u64 virt_addr, int new_access_flags,
1329                           struct ib_pd *new_pd, struct ib_udata *udata)
1330 {
1331         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ib_mr->device);
1332         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ib_mr);
1333         struct ib_pd *pd = (flags & IB_MR_REREG_PD) ? new_pd : ib_mr->pd;
1334         int access_flags = flags & IB_MR_REREG_ACCESS ?
1335                             new_access_flags :
1336                             mr->access_flags;
1337         u64 addr = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? virt_addr : mr->umem->address;
1338         u64 len = (flags & IB_MR_REREG_TRANS) ? length : mr->umem->length;
1339         int page_shift = 0;
1340         int upd_flags = 0;
1341         int npages = 0;
1342         int ncont = 0;
1343         int order = 0;
1344         int err;
1345
1346         mlx5_ib_dbg(dev, "start 0x%llx, virt_addr 0x%llx, length 0x%llx, access_flags 0x%x\n",
1347                     start, virt_addr, length, access_flags);
1348
1349         atomic_sub(mr->npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1350
1351         if (flags != IB_MR_REREG_PD) {
1352                 /*
1353                  * Replace umem. This needs to be done whether or not UMR is
1354                  * used.
1355                  */
1356                 flags |= IB_MR_REREG_TRANS;
1357                 ib_umem_release(mr->umem);
1358                 err = mr_umem_get(pd, addr, len, access_flags, &mr->umem,
1359                                   &npages, &page_shift, &ncont, &order);
1360                 if (err < 0) {
1361                         clean_mr(dev, mr);
1362                         return err;
1363                 }
1364         }
1365
1366         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS && !use_umr_mtt_update(mr, addr, len)) {
1367                 /*
1368                  * UMR can't be used - MKey needs to be replaced.
1369                  */
1370                 if (mr->allocated_from_cache) {
1371                         err = unreg_umr(dev, mr);
1372                         if (err)
1373                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to unregister MR\n");
1374                 } else {
1375                         err = destroy_mkey(dev, mr);
1376                         if (err)
1377                                 mlx5_ib_warn(dev, "Failed to destroy MKey\n");
1378                 }
1379                 if (err)
1380                         return err;
1381
1382                 mr = reg_create(ib_mr, pd, addr, len, mr->umem, ncont,
1383                                 page_shift, access_flags, true);
1384
1385                 if (IS_ERR(mr))
1386                         return PTR_ERR(mr);
1387
1388                 mr->allocated_from_cache = 0;
1389                 mr->live = 1;
1390         } else {
1391                 /*
1392                  * Send a UMR WQE
1393                  */
1394                 mr->ibmr.pd = pd;
1395                 mr->access_flags = access_flags;
1396                 mr->mmkey.iova = addr;
1397                 mr->mmkey.size = len;
1398                 mr->mmkey.pd = to_mpd(pd)->pdn;
1399
1400                 if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
1401                         upd_flags = MLX5_IB_UPD_XLT_ADDR;
1402                         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
1403                                 upd_flags |= MLX5_IB_UPD_XLT_PD;
1404                         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
1405                                 upd_flags |= MLX5_IB_UPD_XLT_ACCESS;
1406                         err = mlx5_ib_update_xlt(mr, 0, npages, page_shift,
1407                                                  upd_flags);
1408                 } else {
1409                         err = rereg_umr(pd, mr, access_flags, flags);
1410                 }
1411
1412                 if (err) {
1413                         mlx5_ib_warn(dev, "Failed to rereg UMR\n");
1414                         ib_umem_release(mr->umem);
1415                         clean_mr(dev, mr);
1416                         return err;
1417                 }
1418         }
1419
1420         set_mr_fileds(dev, mr, npages, len, access_flags);
1421
1422 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1423         update_odp_mr(mr);
1424 #endif
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 static int
1429 mlx5_alloc_priv_descs(struct ib_device *device,
1430                       struct mlx5_ib_mr *mr,
1431                       int ndescs,
1432                       int desc_size)
1433 {
1434         int size = ndescs * desc_size;
1435         int add_size;
1436         int ret;
1437
1438         add_size = max_t(int, MLX5_UMR_ALIGN - ARCH_KMALLOC_MINALIGN, 0);
1439
1440         mr->descs_alloc = kzalloc(size + add_size, GFP_KERNEL);
1441         if (!mr->descs_alloc)
1442                 return -ENOMEM;
1443
1444         mr->descs = PTR_ALIGN(mr->descs_alloc, MLX5_UMR_ALIGN);
1445
1446         mr->desc_map = dma_map_single(device->dev.parent, mr->descs,
1447                                       size, DMA_TO_DEVICE);
1448         if (dma_mapping_error(device->dev.parent, mr->desc_map)) {
1449                 ret = -ENOMEM;
1450                 goto err;
1451         }
1452
1453         return 0;
1454 err:
1455         kfree(mr->descs_alloc);
1456
1457         return ret;
1458 }
1459
1460 static void
1461 mlx5_free_priv_descs(struct mlx5_ib_mr *mr)
1462 {
1463         if (mr->descs) {
1464                 struct ib_device *device = mr->ibmr.device;
1465                 int size = mr->max_descs * mr->desc_size;
1466
1467                 dma_unmap_single(device->dev.parent, mr->desc_map,
1468                                  size, DMA_TO_DEVICE);
1469                 kfree(mr->descs_alloc);
1470                 mr->descs = NULL;
1471         }
1472 }
1473
1474 static int clean_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1475 {
1476         int allocated_from_cache = mr->allocated_from_cache;
1477         int err;
1478
1479         if (mr->sig) {
1480                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1481                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1482                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1483                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1484                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1485                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1486                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1487                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1488                 kfree(mr->sig);
1489                 mr->sig = NULL;
1490         }
1491
1492         mlx5_free_priv_descs(mr);
1493
1494         if (!allocated_from_cache) {
1495                 u32 key = mr->mmkey.key;
1496
1497                 err = destroy_mkey(dev, mr);
1498                 kfree(mr);
1499                 if (err) {
1500                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mkey 0x%x (%d)\n",
1501                                      key, err);
1502                         return err;
1503                 }
1504         } else {
1505                 mlx5_mr_cache_free(dev, mr);
1506         }
1507
1508         return 0;
1509 }
1510
1511 static int dereg_mr(struct mlx5_ib_dev *dev, struct mlx5_ib_mr *mr)
1512 {
1513         int npages = mr->npages;
1514         struct ib_umem *umem = mr->umem;
1515
1516 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
1517         if (umem && umem->odp_data) {
1518                 /* Prevent new page faults from succeeding */
1519                 mr->live = 0;
1520                 /* Wait for all running page-fault handlers to finish. */
1521                 synchronize_srcu(&dev->mr_srcu);
1522                 /* Destroy all page mappings */
1523                 if (umem->odp_data->page_list)
1524                         mlx5_ib_invalidate_range(umem, ib_umem_start(umem),
1525                                                  ib_umem_end(umem));
1526                 else
1527                         mlx5_ib_free_implicit_mr(mr);
1528                 /*
1529                  * We kill the umem before the MR for ODP,
1530                  * so that there will not be any invalidations in
1531                  * flight, looking at the *mr struct.
1532                  */
1533                 ib_umem_release(umem);
1534                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1535
1536                 /* Avoid double-freeing the umem. */
1537                 umem = NULL;
1538         }
1539 #endif
1540
1541         clean_mr(dev, mr);
1542
1543         if (umem) {
1544                 ib_umem_release(umem);
1545                 atomic_sub(npages, &dev->mdev->priv.reg_pages);
1546         }
1547
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 int mlx5_ib_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr)
1552 {
1553         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(ibmr->device);
1554         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1555
1556         return dereg_mr(dev, mr);
1557 }
1558
1559 struct ib_mr *mlx5_ib_alloc_mr(struct ib_pd *pd,
1560                                enum ib_mr_type mr_type,
1561                                u32 max_num_sg)
1562 {
1563         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1564         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1565         int ndescs = ALIGN(max_num_sg, 4);
1566         struct mlx5_ib_mr *mr;
1567         void *mkc;
1568         u32 *in;
1569         int err;
1570
1571         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
1572         if (!mr)
1573                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1574
1575         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1576         if (!in) {
1577                 err = -ENOMEM;
1578                 goto err_free;
1579         }
1580
1581         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1582         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1583         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1584         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1585         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1586
1587         if (mr_type == IB_MR_TYPE_MEM_REG) {
1588                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_MTT;
1589                 MLX5_SET(mkc, mkc, log_page_size, PAGE_SHIFT);
1590                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1591                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_mtt));
1592                 if (err)
1593                         goto err_free_in;
1594
1595                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_mtt);
1596                 mr->max_descs = ndescs;
1597         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SG_GAPS) {
1598                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1599
1600                 err = mlx5_alloc_priv_descs(pd->device, mr,
1601                                             ndescs, sizeof(struct mlx5_klm));
1602                 if (err)
1603                         goto err_free_in;
1604                 mr->desc_size = sizeof(struct mlx5_klm);
1605                 mr->max_descs = ndescs;
1606         } else if (mr_type == IB_MR_TYPE_SIGNATURE) {
1607                 u32 psv_index[2];
1608
1609                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_en, 1);
1610                 MLX5_SET(mkc, mkc, bsf_octword_size, MLX5_MKEY_BSF_OCTO_SIZE);
1611                 mr->sig = kzalloc(sizeof(*mr->sig), GFP_KERNEL);
1612                 if (!mr->sig) {
1613                         err = -ENOMEM;
1614                         goto err_free_in;
1615                 }
1616
1617                 /* create mem & wire PSVs */
1618                 err = mlx5_core_create_psv(dev->mdev, to_mpd(pd)->pdn,
1619                                            2, psv_index);
1620                 if (err)
1621                         goto err_free_sig;
1622
1623                 mr->access_mode = MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS;
1624                 mr->sig->psv_memory.psv_idx = psv_index[0];
1625                 mr->sig->psv_wire.psv_idx = psv_index[1];
1626
1627                 mr->sig->sig_status_checked = true;
1628                 mr->sig->sig_err_exists = false;
1629                 /* Next UMR, Arm SIGERR */
1630                 ++mr->sig->sigerr_count;
1631         } else {
1632                 mlx5_ib_warn(dev, "Invalid mr type %d\n", mr_type);
1633                 err = -EINVAL;
1634                 goto err_free_in;
1635         }
1636
1637         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, mr->access_mode);
1638         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1639
1640         mr->ibmr.device = pd->device;
1641         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mr->mmkey, in, inlen);
1642         if (err)
1643                 goto err_destroy_psv;
1644
1645         mr->mmkey.type = MLX5_MKEY_MR;
1646         mr->ibmr.lkey = mr->mmkey.key;
1647         mr->ibmr.rkey = mr->mmkey.key;
1648         mr->umem = NULL;
1649         kfree(in);
1650
1651         return &mr->ibmr;
1652
1653 err_destroy_psv:
1654         if (mr->sig) {
1655                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1656                                           mr->sig->psv_memory.psv_idx))
1657                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy mem psv %d\n",
1658                                      mr->sig->psv_memory.psv_idx);
1659                 if (mlx5_core_destroy_psv(dev->mdev,
1660                                           mr->sig->psv_wire.psv_idx))
1661                         mlx5_ib_warn(dev, "failed to destroy wire psv %d\n",
1662                                      mr->sig->psv_wire.psv_idx);
1663         }
1664         mlx5_free_priv_descs(mr);
1665 err_free_sig:
1666         kfree(mr->sig);
1667 err_free_in:
1668         kfree(in);
1669 err_free:
1670         kfree(mr);
1671         return ERR_PTR(err);
1672 }
1673
1674 struct ib_mw *mlx5_ib_alloc_mw(struct ib_pd *pd, enum ib_mw_type type,
1675                                struct ib_udata *udata)
1676 {
1677         struct mlx5_ib_dev *dev = to_mdev(pd->device);
1678         int inlen = MLX5_ST_SZ_BYTES(create_mkey_in);
1679         struct mlx5_ib_mw *mw = NULL;
1680         u32 *in = NULL;
1681         void *mkc;
1682         int ndescs;
1683         int err;
1684         struct mlx5_ib_alloc_mw req = {};
1685         struct {
1686                 __u32   comp_mask;
1687                 __u32   response_length;
1688         } resp = {};
1689
1690         err = ib_copy_from_udata(&req, udata, min(udata->inlen, sizeof(req)));
1691         if (err)
1692                 return ERR_PTR(err);
1693
1694         if (req.comp_mask || req.reserved1 || req.reserved2)
1695                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1696
1697         if (udata->inlen > sizeof(req) &&
1698             !ib_is_udata_cleared(udata, sizeof(req),
1699                                  udata->inlen - sizeof(req)))
1700                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
1701
1702         ndescs = req.num_klms ? roundup(req.num_klms, 4) : roundup(1, 4);
1703
1704         mw = kzalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
1705         in = kzalloc(inlen, GFP_KERNEL);
1706         if (!mw || !in) {
1707                 err = -ENOMEM;
1708                 goto free;
1709         }
1710
1711         mkc = MLX5_ADDR_OF(create_mkey_in, in, memory_key_mkey_entry);
1712
1713         MLX5_SET(mkc, mkc, free, 1);
1714         MLX5_SET(mkc, mkc, translations_octword_size, ndescs);
1715         MLX5_SET(mkc, mkc, pd, to_mpd(pd)->pdn);
1716         MLX5_SET(mkc, mkc, umr_en, 1);
1717         MLX5_SET(mkc, mkc, lr, 1);
1718         MLX5_SET(mkc, mkc, access_mode, MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS);
1719         MLX5_SET(mkc, mkc, en_rinval, !!((type == IB_MW_TYPE_2)));
1720         MLX5_SET(mkc, mkc, qpn, 0xffffff);
1721
1722         err = mlx5_core_create_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey, in, inlen);
1723         if (err)
1724                 goto free;
1725
1726         mw->mmkey.type = MLX5_MKEY_MW;
1727         mw->ibmw.rkey = mw->mmkey.key;
1728         mw->ndescs = ndescs;
1729
1730         resp.response_length = min(offsetof(typeof(resp), response_length) +
1731                                    sizeof(resp.response_length), udata->outlen);
1732         if (resp.response_length) {
1733                 err = ib_copy_to_udata(udata, &resp, resp.response_length);
1734                 if (err) {
1735                         mlx5_core_destroy_mkey(dev->mdev, &mw->mmkey);
1736                         goto free;
1737                 }
1738         }
1739
1740         kfree(in);
1741         return &mw->ibmw;
1742
1743 free:
1744         kfree(mw);
1745         kfree(in);
1746         return ERR_PTR(err);
1747 }
1748
1749 int mlx5_ib_dealloc_mw(struct ib_mw *mw)
1750 {
1751         struct mlx5_ib_mw *mmw = to_mmw(mw);
1752         int err;
1753
1754         err =  mlx5_core_destroy_mkey((to_mdev(mw->device))->mdev,
1755                                       &mmw->mmkey);
1756         if (!err)
1757                 kfree(mmw);
1758         return err;
1759 }
1760
1761 int mlx5_ib_check_mr_status(struct ib_mr *ibmr, u32 check_mask,
1762                             struct ib_mr_status *mr_status)
1763 {
1764         struct mlx5_ib_mr *mmr = to_mmr(ibmr);
1765         int ret = 0;
1766
1767         if (check_mask & ~IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1768                 pr_err("Invalid status check mask\n");
1769                 ret = -EINVAL;
1770                 goto done;
1771         }
1772
1773         mr_status->fail_status = 0;
1774         if (check_mask & IB_MR_CHECK_SIG_STATUS) {
1775                 if (!mmr->sig) {
1776                         ret = -EINVAL;
1777                         pr_err("signature status check requested on a non-signature enabled MR\n");
1778                         goto done;
1779                 }
1780
1781                 mmr->sig->sig_status_checked = true;
1782                 if (!mmr->sig->sig_err_exists)
1783                         goto done;
1784
1785                 if (ibmr->lkey == mmr->sig->err_item.key)
1786                         memcpy(&mr_status->sig_err, &mmr->sig->err_item,
1787                                sizeof(mr_status->sig_err));
1788                 else {
1789                         mr_status->sig_err.err_type = IB_SIG_BAD_GUARD;
1790                         mr_status->sig_err.sig_err_offset = 0;
1791                         mr_status->sig_err.key = mmr->sig->err_item.key;
1792                 }
1793
1794                 mmr->sig->sig_err_exists = false;
1795                 mr_status->fail_status |= IB_MR_CHECK_SIG_STATUS;
1796         }
1797
1798 done:
1799         return ret;
1800 }
1801
1802 static int
1803 mlx5_ib_sg_to_klms(struct mlx5_ib_mr *mr,
1804                    struct scatterlist *sgl,
1805                    unsigned short sg_nents,
1806                    unsigned int *sg_offset_p)
1807 {
1808         struct scatterlist *sg = sgl;
1809         struct mlx5_klm *klms = mr->descs;
1810         unsigned int sg_offset = sg_offset_p ? *sg_offset_p : 0;
1811         u32 lkey = mr->ibmr.pd->local_dma_lkey;
1812         int i;
1813
1814         mr->ibmr.iova = sg_dma_address(sg) + sg_offset;
1815         mr->ibmr.length = 0;
1816         mr->ndescs = sg_nents;
1817
1818         for_each_sg(sgl, sg, sg_nents, i) {
1819                 if (unlikely(i >= mr->max_descs))
1820                         break;
1821                 klms[i].va = cpu_to_be64(sg_dma_address(sg) + sg_offset);
1822                 klms[i].bcount = cpu_to_be32(sg_dma_len(sg) - sg_offset);
1823                 klms[i].key = cpu_to_be32(lkey);
1824                 mr->ibmr.length += sg_dma_len(sg) - sg_offset;
1825
1826                 sg_offset = 0;
1827         }
1828
1829         if (sg_offset_p)
1830                 *sg_offset_p = sg_offset;
1831
1832         return i;
1833 }
1834
1835 static int mlx5_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
1836 {
1837         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1838         __be64 *descs;
1839
1840         if (unlikely(mr->ndescs == mr->max_descs))
1841                 return -ENOMEM;
1842
1843         descs = mr->descs;
1844         descs[mr->ndescs++] = cpu_to_be64(addr | MLX5_EN_RD | MLX5_EN_WR);
1845
1846         return 0;
1847 }
1848
1849 int mlx5_ib_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
1850                       unsigned int *sg_offset)
1851 {
1852         struct mlx5_ib_mr *mr = to_mmr(ibmr);
1853         int n;
1854
1855         mr->ndescs = 0;
1856
1857         ib_dma_sync_single_for_cpu(ibmr->device, mr->desc_map,
1858                                    mr->desc_size * mr->max_descs,
1859                                    DMA_TO_DEVICE);
1860
1861         if (mr->access_mode == MLX5_MKC_ACCESS_MODE_KLMS)
1862                 n = mlx5_ib_sg_to_klms(mr, sg, sg_nents, sg_offset);
1863         else
1864                 n = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset,
1865                                 mlx5_set_page);
1866
1867         ib_dma_sync_single_for_device(ibmr->device, mr->desc_map,
1868                                       mr->desc_size * mr->max_descs,
1869                                       DMA_TO_DEVICE);
1870
1871         return n;
1872 }