drivers/infiniband/core/umem_odp.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 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 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/sched.h>
  35 #include <linux/sched/mm.h>
  36 #include <linux/sched/task.h>
  37 #include <linux/pid.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/export.h>
  40 #include <linux/vmalloc.h>
  41 #include <linux/hugetlb.h>
  42
  43 #include <rdma/ib_verbs.h>
  44 #include <rdma/ib_umem.h>
  45 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
  46
  47 static void ib_umem_notifier_start_account(struct ib_umem *item)
  48 {
  49         mutex_lock(&item->odp_data->umem_mutex);
  50
  51         /* Only update private counters for this umem if it has them.
  52          * Otherwise skip it. All page faults will be delayed for this umem. */
  53         if (item->odp_data->mn_counters_active) {
  54                 int notifiers_count = item->odp_data->notifiers_count++;
  55
  56                 if (notifiers_count == 0)
  57                         /* Initialize the completion object for waiting on
  58                          * notifiers. Since notifier_count is zero, no one
  59                          * should be waiting right now. */
  60                         reinit_completion(&item->odp_data->notifier_completion);
  61         }
  62         mutex_unlock(&item->odp_data->umem_mutex);
  63 }
  64
  65 static void ib_umem_notifier_end_account(struct ib_umem *item)
  66 {
  67         mutex_lock(&item->odp_data->umem_mutex);
  68
  69         /* Only update private counters for this umem if it has them.
  70          * Otherwise skip it. All page faults will be delayed for this umem. */
  71         if (item->odp_data->mn_counters_active) {
  72                 /*
  73                  * This sequence increase will notify the QP page fault that
  74                  * the page that is going to be mapped in the spte could have
  75                  * been freed.
  76                  */
  77                 ++item->odp_data->notifiers_seq;
  78                 if (--item->odp_data->notifiers_count == 0)
  79                         complete_all(&item->odp_data->notifier_completion);
  80         }
  81         mutex_unlock(&item->odp_data->umem_mutex);
  82 }
  83
  84 /* Account for a new mmu notifier in an ib_ucontext. */
  85 static void ib_ucontext_notifier_start_account(struct ib_ucontext *context)
  86 {
  87         atomic_inc(&context->notifier_count);
  88 }
  89
  90 /* Account for a terminating mmu notifier in an ib_ucontext.
  91  *
  92  * Must be called with the ib_ucontext->umem_rwsem semaphore unlocked, since
  93  * the function takes the semaphore itself. */
  94 static void ib_ucontext_notifier_end_account(struct ib_ucontext *context)
  95 {
  96         int zero_notifiers = atomic_dec_and_test(&context->notifier_count);
  97
  98         if (zero_notifiers &&
  99             !list_empty(&context->no_private_counters)) {
 100                 /* No currently running mmu notifiers. Now is the chance to
 101                  * add private accounting to all previously added umems. */
 102                 struct ib_umem_odp *odp_data, *next;
 103
 104                 /* Prevent concurrent mmu notifiers from working on the
 105                  * no_private_counters list. */
 106                 down_write(&context->umem_rwsem);
 107
 108                 /* Read the notifier_count again, with the umem_rwsem
 109                  * semaphore taken for write. */
 110                 if (!atomic_read(&context->notifier_count)) {
 111                         list_for_each_entry_safe(odp_data, next,
 112                                                  &context->no_private_counters,
 113                                                  no_private_counters) {
 114                                 mutex_lock(&odp_data->umem_mutex);
 115                                 odp_data->mn_counters_active = true;
 116                                 list_del(&odp_data->no_private_counters);
 117                                 complete_all(&odp_data->notifier_completion);
 118                                 mutex_unlock(&odp_data->umem_mutex);
 119                         }
 120                 }
 121
 122                 up_write(&context->umem_rwsem);
 123         }
 124 }
 125
 126 static int ib_umem_notifier_release_trampoline(struct ib_umem *item, u64 start,
 127                                                u64 end, void *cookie) {
 128         /*
 129          * Increase the number of notifiers running, to
 130          * prevent any further fault handling on this MR.
 131          */
 132         ib_umem_notifier_start_account(item);
 133         item->odp_data->dying = 1;
 134         /* Make sure that the fact the umem is dying is out before we release
 135          * all pending page faults. */
 136         smp_wmb();
 137         complete_all(&item->odp_data->notifier_completion);
 138         item->context->invalidate_range(item, ib_umem_start(item),
 139                                         ib_umem_end(item));
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static void ib_umem_notifier_release(struct mmu_notifier *mn,
 144                                      struct mm_struct *mm)
 145 {
 146         struct ib_ucontext *context = container_of(mn, struct ib_ucontext, mn);
 147
 148         if (!context->invalidate_range)
 149                 return;
 150
 151         ib_ucontext_notifier_start_account(context);
 152         down_read(&context->umem_rwsem);
 153         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&context->umem_tree, 0,
 154                                       ULLONG_MAX,
 155                                       ib_umem_notifier_release_trampoline,
 156                                       NULL);
 157         up_read(&context->umem_rwsem);
 158 }
 159
 160 static int invalidate_page_trampoline(struct ib_umem *item, u64 start,
 161                                       u64 end, void *cookie)
 162 {
 163         ib_umem_notifier_start_account(item);
 164         item->context->invalidate_range(item, start, start + PAGE_SIZE);
 165         ib_umem_notifier_end_account(item);
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 static void ib_umem_notifier_invalidate_page(struct mmu_notifier *mn,
 170                                              struct mm_struct *mm,
 171                                              unsigned long address)
 172 {
 173         struct ib_ucontext *context = container_of(mn, struct ib_ucontext, mn);
 174
 175         if (!context->invalidate_range)
 176                 return;
 177
 178         ib_ucontext_notifier_start_account(context);
 179         down_read(&context->umem_rwsem);
 180         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&context->umem_tree, address,
 181                                       address + PAGE_SIZE,
 182                                       invalidate_page_trampoline, NULL);
 183         up_read(&context->umem_rwsem);
 184         ib_ucontext_notifier_end_account(context);
 185 }
 186
 187 static int invalidate_range_start_trampoline(struct ib_umem *item, u64 start,
 188                                              u64 end, void *cookie)
 189 {
 190         ib_umem_notifier_start_account(item);
 191         item->context->invalidate_range(item, start, end);
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 static void ib_umem_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
 196                                                     struct mm_struct *mm,
 197                                                     unsigned long start,
 198                                                     unsigned long end)
 199 {
 200         struct ib_ucontext *context = container_of(mn, struct ib_ucontext, mn);
 201
 202         if (!context->invalidate_range)
 203                 return;
 204
 205         ib_ucontext_notifier_start_account(context);
 206         down_read(&context->umem_rwsem);
 207         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&context->umem_tree, start,
 208                                       end,
 209                                       invalidate_range_start_trampoline, NULL);
 210         up_read(&context->umem_rwsem);
 211 }
 212
 213 static int invalidate_range_end_trampoline(struct ib_umem *item, u64 start,
 214                                            u64 end, void *cookie)
 215 {
 216         ib_umem_notifier_end_account(item);
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static void ib_umem_notifier_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
 221                                                   struct mm_struct *mm,
 222                                                   unsigned long start,
 223                                                   unsigned long end)
 224 {
 225         struct ib_ucontext *context = container_of(mn, struct ib_ucontext, mn);
 226
 227         if (!context->invalidate_range)
 228                 return;
 229
 230         down_read(&context->umem_rwsem);
 231         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&context->umem_tree, start,
 232                                       end,
 233                                       invalidate_range_end_trampoline, NULL);
 234         up_read(&context->umem_rwsem);
 235         ib_ucontext_notifier_end_account(context);
 236 }
 237
 238 static const struct mmu_notifier_ops ib_umem_notifiers = {
 239         .release                    = ib_umem_notifier_release,
 240         .invalidate_page            = ib_umem_notifier_invalidate_page,
 241         .invalidate_range_start     = ib_umem_notifier_invalidate_range_start,
 242         .invalidate_range_end       = ib_umem_notifier_invalidate_range_end,
 243 };
 244
 245 struct ib_umem *ib_alloc_odp_umem(struct ib_ucontext *context,
 246                                   unsigned long addr,
 247                                   size_t size)
 248 {
 249         struct ib_umem *umem;
 250         struct ib_umem_odp *odp_data;
 251         int pages = size >> PAGE_SHIFT;
 252         int ret;
 253
 254         umem = kzalloc(sizeof(*umem), GFP_KERNEL);
 255         if (!umem)
 256                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 257
 258         umem->context    = context;
 259         umem->length     = size;
 260         umem->address    = addr;
 261         umem->page_shift = PAGE_SHIFT;
 262         umem->writable   = 1;
 263
 264         odp_data = kzalloc(sizeof(*odp_data), GFP_KERNEL);
 265         if (!odp_data) {
 266                 ret = -ENOMEM;
 267                 goto out_umem;
 268         }
 269         odp_data->umem = umem;
 270
 271         mutex_init(&odp_data->umem_mutex);
 272         init_completion(&odp_data->notifier_completion);
 273
 274         odp_data->page_list = vzalloc(pages * sizeof(*odp_data->page_list));
 275         if (!odp_data->page_list) {
 276                 ret = -ENOMEM;
 277                 goto out_odp_data;
 278         }
 279
 280         odp_data->dma_list = vzalloc(pages * sizeof(*odp_data->dma_list));
 281         if (!odp_data->dma_list) {
 282                 ret = -ENOMEM;
 283                 goto out_page_list;
 284         }
 285
 286         down_write(&context->umem_rwsem);
 287         context->odp_mrs_count++;
 288         rbt_ib_umem_insert(&odp_data->interval_tree, &context->umem_tree);
 289         if (likely(!atomic_read(&context->notifier_count)))
 290                 odp_data->mn_counters_active = true;
 291         else
 292                 list_add(&odp_data->no_private_counters,
 293                          &context->no_private_counters);
 294         up_write(&context->umem_rwsem);
 295
 296         umem->odp_data = odp_data;
 297
 298         return umem;
 299
 300 out_page_list:
 301         vfree(odp_data->page_list);
 302 out_odp_data:
 303         kfree(odp_data);
 304 out_umem:
 305         kfree(umem);
 306         return ERR_PTR(ret);
 307 }
 308 EXPORT_SYMBOL(ib_alloc_odp_umem);
 309
 310 int ib_umem_odp_get(struct ib_ucontext *context, struct ib_umem *umem,
 311                     int access)
 312 {
 313         int ret_val;
 314         struct pid *our_pid;
 315         struct mm_struct *mm = get_task_mm(current);
 316
 317         if (!mm)
 318                 return -EINVAL;
 319
 320         if (access & IB_ACCESS_HUGETLB) {
 321                 struct vm_area_struct *vma;
 322                 struct hstate *h;
 323
 324                 down_read(&mm->mmap_sem);
 325                 vma = find_vma(mm, ib_umem_start(umem));
 326                 if (!vma || !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 327                         up_read(&mm->mmap_sem);
 328                         return -EINVAL;
 329                 }
 330                 h = hstate_vma(vma);
 331                 umem->page_shift = huge_page_shift(h);
 332                 up_read(&mm->mmap_sem);
 333                 umem->hugetlb = 1;
 334         } else {
 335                 umem->hugetlb = 0;
 336         }
 337
 338         /* Prevent creating ODP MRs in child processes */
 339         rcu_read_lock();
 340         our_pid = get_task_pid(current->group_leader, PIDTYPE_PID);
 341         rcu_read_unlock();
 342         put_pid(our_pid);
 343         if (context->tgid != our_pid) {
 344                 ret_val = -EINVAL;
 345                 goto out_mm;
 346         }
 347
 348         umem->odp_data = kzalloc(sizeof(*umem->odp_data), GFP_KERNEL);
 349         if (!umem->odp_data) {
 350                 ret_val = -ENOMEM;
 351                 goto out_mm;
 352         }
 353         umem->odp_data->umem = umem;
 354
 355         mutex_init(&umem->odp_data->umem_mutex);
 356
 357         init_completion(&umem->odp_data->notifier_completion);
 358
 359         if (ib_umem_num_pages(umem)) {
 360                 umem->odp_data->page_list = vzalloc(ib_umem_num_pages(umem) *
 361                                             sizeof(*umem->odp_data->page_list));
 362                 if (!umem->odp_data->page_list) {
 363                         ret_val = -ENOMEM;
 364                         goto out_odp_data;
 365                 }
 366
 367                 umem->odp_data->dma_list = vzalloc(ib_umem_num_pages(umem) *
 368                                           sizeof(*umem->odp_data->dma_list));
 369                 if (!umem->odp_data->dma_list) {
 370                         ret_val = -ENOMEM;
 371                         goto out_page_list;
 372                 }
 373         }
 374
 375         /*
 376          * When using MMU notifiers, we will get a
 377          * notification before the "current" task (and MM) is
 378          * destroyed. We use the umem_rwsem semaphore to synchronize.
 379          */
 380         down_write(&context->umem_rwsem);
 381         context->odp_mrs_count++;
 382         if (likely(ib_umem_start(umem) != ib_umem_end(umem)))
 383                 rbt_ib_umem_insert(&umem->odp_data->interval_tree,
 384                                    &context->umem_tree);
 385         if (likely(!atomic_read(&context->notifier_count)) ||
 386             context->odp_mrs_count == 1)
 387                 umem->odp_data->mn_counters_active = true;
 388         else
 389                 list_add(&umem->odp_data->no_private_counters,
 390                          &context->no_private_counters);
 391         downgrade_write(&context->umem_rwsem);
 392
 393         if (context->odp_mrs_count == 1) {
 394                 /*
 395                  * Note that at this point, no MMU notifier is running
 396                  * for this context!
 397                  */
 398                 atomic_set(&context->notifier_count, 0);
 399                 INIT_HLIST_NODE(&context->mn.hlist);
 400                 context->mn.ops = &ib_umem_notifiers;
 401                 /*
 402                  * Lock-dep detects a false positive for mmap_sem vs.
 403                  * umem_rwsem, due to not grasping downgrade_write correctly.
 404                  */
 405                 lockdep_off();
 406                 ret_val = mmu_notifier_register(&context->mn, mm);
 407                 lockdep_on();
 408                 if (ret_val) {
 409                         pr_err("Failed to register mmu_notifier %d\n", ret_val);
 410                         ret_val = -EBUSY;
 411                         goto out_mutex;
 412                 }
 413         }
 414
 415         up_read(&context->umem_rwsem);
 416
 417         /*
 418          * Note that doing an mmput can cause a notifier for the relevant mm.
 419          * If the notifier is called while we hold the umem_rwsem, this will
 420          * cause a deadlock. Therefore, we release the reference only after we
 421          * released the semaphore.
 422          */
 423         mmput(mm);
 424         return 0;
 425
 426 out_mutex:
 427         up_read(&context->umem_rwsem);
 428         vfree(umem->odp_data->dma_list);
 429 out_page_list:
 430         vfree(umem->odp_data->page_list);
 431 out_odp_data:
 432         kfree(umem->odp_data);
 433 out_mm:
 434         mmput(mm);
 435         return ret_val;
 436 }
 437
 438 void ib_umem_odp_release(struct ib_umem *umem)
 439 {
 440         struct ib_ucontext *context = umem->context;
 441
 442         /*
 443          * Ensure that no more pages are mapped in the umem.
 444          *
 445          * It is the driver's responsibility to ensure, before calling us,
 446          * that the hardware will not attempt to access the MR any more.
 447          */
 448         ib_umem_odp_unmap_dma_pages(umem, ib_umem_start(umem),
 449                                     ib_umem_end(umem));
 450
 451         down_write(&context->umem_rwsem);
 452         if (likely(ib_umem_start(umem) != ib_umem_end(umem)))
 453                 rbt_ib_umem_remove(&umem->odp_data->interval_tree,
 454                                    &context->umem_tree);
 455         context->odp_mrs_count--;
 456         if (!umem->odp_data->mn_counters_active) {
 457                 list_del(&umem->odp_data->no_private_counters);
 458                 complete_all(&umem->odp_data->notifier_completion);
 459         }
 460
 461         /*
 462          * Downgrade the lock to a read lock. This ensures that the notifiers
 463          * (who lock the mutex for reading) will be able to finish, and we
 464          * will be able to enventually obtain the mmu notifiers SRCU. Note
 465          * that since we are doing it atomically, no other user could register
 466          * and unregister while we do the check.
 467          */
 468         downgrade_write(&context->umem_rwsem);
 469         if (!context->odp_mrs_count) {
 470                 struct task_struct *owning_process = NULL;
 471                 struct mm_struct *owning_mm        = NULL;
 472
 473                 owning_process = get_pid_task(context->tgid,
 474                                               PIDTYPE_PID);
 475                 if (owning_process == NULL)
 476                         /*
 477                          * The process is already dead, notifier were removed
 478                          * already.
 479                          */
 480                         goto out;
 481
 482                 owning_mm = get_task_mm(owning_process);
 483                 if (owning_mm == NULL)
 484                         /*
 485                          * The process' mm is already dead, notifier were
 486                          * removed already.
 487                          */
 488                         goto out_put_task;
 489                 mmu_notifier_unregister(&context->mn, owning_mm);
 490
 491                 mmput(owning_mm);
 492
 493 out_put_task:
 494                 put_task_struct(owning_process);
 495         }
 496 out:
 497         up_read(&context->umem_rwsem);
 498
 499         vfree(umem->odp_data->dma_list);
 500         vfree(umem->odp_data->page_list);
 501         kfree(umem->odp_data);
 502         kfree(umem);
 503 }
 504
 505 /*
 506  * Map for DMA and insert a single page into the on-demand paging page tables.
 507  *
 508  * @umem: the umem to insert the page to.
 509  * @page_index: index in the umem to add the page to.
 510  * @page: the page struct to map and add.
 511  * @access_mask: access permissions needed for this page.
 512  * @current_seq: sequence number for synchronization with invalidations.
 513  *               the sequence number is taken from
 514  *               umem->odp_data->notifiers_seq.
 515  *
 516  * The function returns -EFAULT if the DMA mapping operation fails. It returns
 517  * -EAGAIN if a concurrent invalidation prevents us from updating the page.
 518  *
 519  * The page is released via put_page even if the operation failed. For
 520  * on-demand pinning, the page is released whenever it isn't stored in the
 521  * umem.
 522  */
 523 static int ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 524                 struct ib_umem *umem,
 525                 int page_index,
 526                 struct page *page,
 527                 u64 access_mask,
 528                 unsigned long current_seq)
 529 {
 530         struct ib_device *dev = umem->context->device;
 531         dma_addr_t dma_addr;
 532         int stored_page = 0;
 533         int remove_existing_mapping = 0;
 534         int ret = 0;
 535
 536         /*
 537          * Note: we avoid writing if seq is different from the initial seq, to
 538          * handle case of a racing notifier. This check also allows us to bail
 539          * early if we have a notifier running in parallel with us.
 540          */
 541         if (ib_umem_mmu_notifier_retry(umem, current_seq)) {
 542                 ret = -EAGAIN;
 543                 goto out;
 544         }
 545         if (!(umem->odp_data->dma_list[page_index])) {
 546                 dma_addr = ib_dma_map_page(dev,
 547                                            page,
 548                                            0, BIT(umem->page_shift),
 549                                            DMA_BIDIRECTIONAL);
 550                 if (ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr)) {
 551                         ret = -EFAULT;
 552                         goto out;
 553                 }
 554                 umem->odp_data->dma_list[page_index] = dma_addr | access_mask;
 555                 umem->odp_data->page_list[page_index] = page;
 556                 umem->npages++;
 557                 stored_page = 1;
 558         } else if (umem->odp_data->page_list[page_index] == page) {
 559                 umem->odp_data->dma_list[page_index] |= access_mask;
 560         } else {
 561                 pr_err("error: got different pages in IB device and from get_user_pages. IB device page: %p, gup page: %p\n",
 562                        umem->odp_data->page_list[page_index], page);
 563                 /* Better remove the mapping now, to prevent any further
 564                  * damage. */
 565                 remove_existing_mapping = 1;
 566         }
 567
 568 out:
 569         /* On Demand Paging - avoid pinning the page */
 570         if (umem->context->invalidate_range || !stored_page)
 571                 put_page(page);
 572
 573         if (remove_existing_mapping && umem->context->invalidate_range) {
 574                 invalidate_page_trampoline(
 575                         umem,
 576                         ib_umem_start(umem) + (page_index >> umem->page_shift),
 577                         ib_umem_start(umem) + ((page_index + 1) >>
 578                                                umem->page_shift),
 579                         NULL);
 580                 ret = -EAGAIN;
 581         }
 582
 583         return ret;
 584 }
 585
 586 /**
 587  * ib_umem_odp_map_dma_pages - Pin and DMA map userspace memory in an ODP MR.
 588  *
 589  * Pins the range of pages passed in the argument, and maps them to
 590  * DMA addresses. The DMA addresses of the mapped pages is updated in
 591  * umem->odp_data->dma_list.
 592  *
 593  * Returns the number of pages mapped in success, negative error code
 594  * for failure.
 595  * An -EAGAIN error code is returned when a concurrent mmu notifier prevents
 596  * the function from completing its task.
 597  * An -ENOENT error code indicates that userspace process is being terminated
 598  * and mm was already destroyed.
 599  * @umem: the umem to map and pin
 600  * @user_virt: the address from which we need to map.
 601  * @bcnt: the minimal number of bytes to pin and map. The mapping might be
 602  *        bigger due to alignment, and may also be smaller in case of an error
 603  *        pinning or mapping a page. The actual pages mapped is returned in
 604  *        the return value.
 605  * @access_mask: bit mask of the requested access permissions for the given
 606  *               range.
 607  * @current_seq: the MMU notifiers sequance value for synchronization with
 608  *               invalidations. the sequance number is read from
 609  *               umem->odp_data->notifiers_seq before calling this function
 610  */
 611 int ib_umem_odp_map_dma_pages(struct ib_umem *umem, u64 user_virt, u64 bcnt,
 612                               u64 access_mask, unsigned long current_seq)
 613 {
 614         struct task_struct *owning_process  = NULL;
 615         struct mm_struct   *owning_mm       = NULL;
 616         struct page       **local_page_list = NULL;
 617         u64 page_mask, off;
 618         int j, k, ret = 0, start_idx, npages = 0, page_shift;
 619         unsigned int flags = 0;
 620         phys_addr_t p = 0;
 621
 622         if (access_mask == 0)
 623                 return -EINVAL;
 624
 625         if (user_virt < ib_umem_start(umem) ||
 626             user_virt + bcnt > ib_umem_end(umem))
 627                 return -EFAULT;
 628
 629         local_page_list = (struct page **)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 630         if (!local_page_list)
 631                 return -ENOMEM;
 632
 633         page_shift = umem->page_shift;
 634         page_mask = ~(BIT(page_shift) - 1);
 635         off = user_virt & (~page_mask);
 636         user_virt = user_virt & page_mask;
 637         bcnt += off; /* Charge for the first page offset as well. */
 638
 639         owning_process = get_pid_task(umem->context->tgid, PIDTYPE_PID);
 640         if (owning_process == NULL) {
 641                 ret = -EINVAL;
 642                 goto out_no_task;
 643         }
 644
 645         owning_mm = get_task_mm(owning_process);
 646         if (owning_mm == NULL) {
 647                 ret = -ENOENT;
 648                 goto out_put_task;
 649         }
 650
 651         if (access_mask & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT)
 652                 flags |= FOLL_WRITE;
 653
 654         start_idx = (user_virt - ib_umem_start(umem)) >> page_shift;
 655         k = start_idx;
 656
 657         while (bcnt > 0) {
 658                 const size_t gup_num_pages = min_t(size_t,
 659                                 (bcnt + BIT(page_shift) - 1) >> page_shift,
 660                                 PAGE_SIZE / sizeof(struct page *));
 661
 662                 down_read(&owning_mm->mmap_sem);
 663                 /*
 664                  * Note: this might result in redundent page getting. We can
 665                  * avoid this by checking dma_list to be 0 before calling
 666                  * get_user_pages. However, this make the code much more
 667                  * complex (and doesn't gain us much performance in most use
 668                  * cases).
 669                  */
 670                 npages = get_user_pages_remote(owning_process, owning_mm,
 671                                 user_virt, gup_num_pages,
 672                                 flags, local_page_list, NULL, NULL);
 673                 up_read(&owning_mm->mmap_sem);
 674
 675                 if (npages < 0)
 676                         break;
 677
 678                 bcnt -= min_t(size_t, npages << PAGE_SHIFT, bcnt);
 679                 mutex_lock(&umem->odp_data->umem_mutex);
 680                 for (j = 0; j < npages; j++, user_virt += PAGE_SIZE) {
 681                         if (user_virt & ~page_mask) {
 682                                 p += PAGE_SIZE;
 683                                 if (page_to_phys(local_page_list[j]) != p) {
 684                                         ret = -EFAULT;
 685                                         break;
 686                                 }
 687                                 put_page(local_page_list[j]);
 688                                 continue;
 689                         }
 690
 691                         ret = ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 692                                         umem, k, local_page_list[j],
 693                                         access_mask, current_seq);
 694                         if (ret < 0)
 695                                 break;
 696
 697                         p = page_to_phys(local_page_list[j]);
 698                         k++;
 699                 }
 700                 mutex_unlock(&umem->odp_data->umem_mutex);
 701
 702                 if (ret < 0) {
 703                         /* Release left over pages when handling errors. */
 704                         for (++j; j < npages; ++j)
 705                                 put_page(local_page_list[j]);
 706                         break;
 707                 }
 708         }
 709
 710         if (ret >= 0) {
 711                 if (npages < 0 && k == start_idx)
 712                         ret = npages;
 713                 else
 714                         ret = k - start_idx;
 715         }
 716
 717         mmput(owning_mm);
 718 out_put_task:
 719         put_task_struct(owning_process);
 720 out_no_task:
 721         free_page((unsigned long)local_page_list);
 722         return ret;
 723 }
 724 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_map_dma_pages);
 725
 726 void ib_umem_odp_unmap_dma_pages(struct ib_umem *umem, u64 virt,
 727                                  u64 bound)
 728 {
 729         int idx;
 730         u64 addr;
 731         struct ib_device *dev = umem->context->device;
 732
 733         virt  = max_t(u64, virt,  ib_umem_start(umem));
 734         bound = min_t(u64, bound, ib_umem_end(umem));
 735         /* Note that during the run of this function, the
 736          * notifiers_count of the MR is > 0, preventing any racing
 737          * faults from completion. We might be racing with other
 738          * invalidations, so we must make sure we free each page only
 739          * once. */
 740         mutex_lock(&umem->odp_data->umem_mutex);
 741         for (addr = virt; addr < bound; addr += BIT(umem->page_shift)) {
 742                 idx = (addr - ib_umem_start(umem)) >> umem->page_shift;
 743                 if (umem->odp_data->page_list[idx]) {
 744                         struct page *page = umem->odp_data->page_list[idx];
 745                         dma_addr_t dma = umem->odp_data->dma_list[idx];
 746                         dma_addr_t dma_addr = dma & ODP_DMA_ADDR_MASK;
 747
 748                         WARN_ON(!dma_addr);
 749
 750                         ib_dma_unmap_page(dev, dma_addr, PAGE_SIZE,
 751                                           DMA_BIDIRECTIONAL);
 752                         if (dma & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT) {
 753                                 struct page *head_page = compound_head(page);
 754                                 /*
 755                                  * set_page_dirty prefers being called with
 756                                  * the page lock. However, MMU notifiers are
 757                                  * called sometimes with and sometimes without
 758                                  * the lock. We rely on the umem_mutex instead
 759                                  * to prevent other mmu notifiers from
 760                                  * continuing and allowing the page mapping to
 761                                  * be removed.
 762                                  */
 763                                 set_page_dirty(head_page);
 764                         }
 765                         /* on demand pinning support */
 766                         if (!umem->context->invalidate_range)
 767                                 put_page(page);
 768                         umem->odp_data->page_list[idx] = NULL;
 769                         umem->odp_data->dma_list[idx] = 0;
 770                         umem->npages--;
 771                 }
 772         }
 773         mutex_unlock(&umem->odp_data->umem_mutex);
 774 }
 775 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_unmap_dma_pages);