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 #include <linux/interval_tree_generic.h>
  43 #include <linux/pagemap.h>
  44
  45 #include <rdma/ib_verbs.h>
  46 #include <rdma/ib_umem.h>
  47 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
  48
  49 /*
  50  * The ib_umem list keeps track of memory regions for which the HW
  51  * device request to receive notification when the related memory
  52  * mapping is changed.
  53  *
  54  * ib_umem_lock protects the list.
  55  */
  56
  57 static u64 node_start(struct umem_odp_node *n)
  58 {
  59         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  60                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  61
  62         return ib_umem_start(umem_odp);
  63 }
  64
  65 /* Note that the representation of the intervals in the interval tree
  66  * considers the ending point as contained in the interval, while the
  67  * function ib_umem_end returns the first address which is not contained
  68  * in the umem.
  69  */
  70 static u64 node_last(struct umem_odp_node *n)
  71 {
  72         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  73                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  74
  75         return ib_umem_end(umem_odp) - 1;
  76 }
  77
  78 INTERVAL_TREE_DEFINE(struct umem_odp_node, rb, u64, __subtree_last,
  79                      node_start, node_last, static, rbt_ib_umem)
  80
  81 static void ib_umem_notifier_start_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  82 {
  83         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  84         if (umem_odp->notifiers_count++ == 0)
  85                 /*
  86                  * Initialize the completion object for waiting on
  87                  * notifiers. Since notifier_count is zero, no one should be
  88                  * waiting right now.
  89                  */
  90                 reinit_completion(&umem_odp->notifier_completion);
  91         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
  92 }
  93
  94 static void ib_umem_notifier_end_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  95 {
  96         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  97         /*
  98          * This sequence increase will notify the QP page fault that the page
  99          * that is going to be mapped in the spte could have been freed.
 100          */
 101         ++umem_odp->notifiers_seq;
 102         if (--umem_odp->notifiers_count == 0)
 103                 complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 104         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 105 }
 106
 107 static int ib_umem_notifier_release_trampoline(struct ib_umem_odp *umem_odp,
 108                                                u64 start, u64 end, void *cookie)
 109 {
 110         /*
 111          * Increase the number of notifiers running, to
 112          * prevent any further fault handling on this MR.
 113          */
 114         ib_umem_notifier_start_account(umem_odp);
 115         umem_odp->dying = 1;
 116         /* Make sure that the fact the umem is dying is out before we release
 117          * all pending page faults. */
 118         smp_wmb();
 119         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 120         umem_odp->umem.context->invalidate_range(
 121                 umem_odp, ib_umem_start(umem_odp), ib_umem_end(umem_odp));
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 static void ib_umem_notifier_release(struct mmu_notifier *mn,
 126                                      struct mm_struct *mm)
 127 {
 128         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 129                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 130
 131         down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 132         if (per_mm->active)
 133                 rbt_ib_umem_for_each_in_range(
 134                         &per_mm->umem_tree, 0, ULLONG_MAX,
 135                         ib_umem_notifier_release_trampoline, true, NULL);
 136         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 137 }
 138
 139 static int invalidate_range_start_trampoline(struct ib_umem_odp *item,
 140                                              u64 start, u64 end, void *cookie)
 141 {
 142         ib_umem_notifier_start_account(item);
 143         item->umem.context->invalidate_range(item, start, end);
 144         return 0;
 145 }
 146
 147 static int ib_umem_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
 148                                 const struct mmu_notifier_range *range)
 149 {
 150         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 151                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 152         int rc;
 153
 154         if (mmu_notifier_range_blockable(range))
 155                 down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 156         else if (!down_read_trylock(&per_mm->umem_rwsem))
 157                 return -EAGAIN;
 158
 159         if (!per_mm->active) {
 160                 up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 161                 /*
 162                  * At this point active is permanently set and visible to this
 163                  * CPU without a lock, that fact is relied on to skip the unlock
 164                  * in range_end.
 165                  */
 166                 return 0;
 167         }
 168
 169         rc = rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, range->start,
 170                                            range->end,
 171                                            invalidate_range_start_trampoline,
 172                                            mmu_notifier_range_blockable(range),
 173                                            NULL);
 174         if (rc)
 175                 up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 176         return rc;
 177 }
 178
 179 static int invalidate_range_end_trampoline(struct ib_umem_odp *item, u64 start,
 180                                            u64 end, void *cookie)
 181 {
 182         ib_umem_notifier_end_account(item);
 183         return 0;
 184 }
 185
 186 static void ib_umem_notifier_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
 187                                 const struct mmu_notifier_range *range)
 188 {
 189         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 190                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 191
 192         if (unlikely(!per_mm->active))
 193                 return;
 194
 195         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, range->start,
 196                                       range->end,
 197                                       invalidate_range_end_trampoline, true, NULL);
 198         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 199 }
 200
 201 static const struct mmu_notifier_ops ib_umem_notifiers = {
 202         .release                    = ib_umem_notifier_release,
 203         .invalidate_range_start     = ib_umem_notifier_invalidate_range_start,
 204         .invalidate_range_end       = ib_umem_notifier_invalidate_range_end,
 205 };
 206
 207 static void add_umem_to_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 208 {
 209         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 210
 211         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 212         if (likely(ib_umem_start(umem_odp) != ib_umem_end(umem_odp)))
 213                 rbt_ib_umem_insert(&umem_odp->interval_tree,
 214                                    &per_mm->umem_tree);
 215         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 216 }
 217
 218 static void remove_umem_from_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 219 {
 220         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 221
 222         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 223         if (likely(ib_umem_start(umem_odp) != ib_umem_end(umem_odp)))
 224                 rbt_ib_umem_remove(&umem_odp->interval_tree,
 225                                    &per_mm->umem_tree);
 226         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 227
 228         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 229 }
 230
 231 static struct ib_ucontext_per_mm *alloc_per_mm(struct ib_ucontext *ctx,
 232                                                struct mm_struct *mm)
 233 {
 234         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 235         int ret;
 236
 237         per_mm = kzalloc(sizeof(*per_mm), GFP_KERNEL);
 238         if (!per_mm)
 239                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 240
 241         per_mm->context = ctx;
 242         per_mm->mm = mm;
 243         per_mm->umem_tree = RB_ROOT_CACHED;
 244         init_rwsem(&per_mm->umem_rwsem);
 245         per_mm->active = true;
 246
 247         rcu_read_lock();
 248         per_mm->tgid = get_task_pid(current->group_leader, PIDTYPE_PID);
 249         rcu_read_unlock();
 250
 251         WARN_ON(mm != current->mm);
 252
 253         per_mm->mn.ops = &ib_umem_notifiers;
 254         ret = mmu_notifier_register(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 255         if (ret) {
 256                 dev_err(&ctx->device->dev,
 257                         "Failed to register mmu_notifier %d\n", ret);
 258                 goto out_pid;
 259         }
 260
 261         list_add(&per_mm->ucontext_list, &ctx->per_mm_list);
 262         return per_mm;
 263
 264 out_pid:
 265         put_pid(per_mm->tgid);
 266         kfree(per_mm);
 267         return ERR_PTR(ret);
 268 }
 269
 270 static int get_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 271 {
 272         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 273         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 274
 275         /*
 276          * Generally speaking we expect only one or two per_mm in this list,
 277          * so no reason to optimize this search today.
 278          */
 279         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 280         list_for_each_entry(per_mm, &ctx->per_mm_list, ucontext_list) {
 281                 if (per_mm->mm == umem_odp->umem.owning_mm)
 282                         goto found;
 283         }
 284
 285         per_mm = alloc_per_mm(ctx, umem_odp->umem.owning_mm);
 286         if (IS_ERR(per_mm)) {
 287                 mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 288                 return PTR_ERR(per_mm);
 289         }
 290
 291 found:
 292         umem_odp->per_mm = per_mm;
 293         per_mm->odp_mrs_count++;
 294         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 295
 296         return 0;
 297 }
 298
 299 static void free_per_mm(struct rcu_head *rcu)
 300 {
 301         kfree(container_of(rcu, struct ib_ucontext_per_mm, rcu));
 302 }
 303
 304 static void put_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 305 {
 306         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 307         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 308         bool need_free;
 309
 310         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 311         umem_odp->per_mm = NULL;
 312         per_mm->odp_mrs_count--;
 313         need_free = per_mm->odp_mrs_count == 0;
 314         if (need_free)
 315                 list_del(&per_mm->ucontext_list);
 316         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 317
 318         if (!need_free)
 319                 return;
 320
 321         /*
 322          * NOTE! mmu_notifier_unregister() can happen between a start/end
 323          * callback, resulting in an start/end, and thus an unbalanced
 324          * lock. This doesn't really matter to us since we are about to kfree
 325          * the memory that holds the lock, however LOCKDEP doesn't like this.
 326          */
 327         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 328         per_mm->active = false;
 329         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 330
 331         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&per_mm->umem_tree.rb_root));
 332         mmu_notifier_unregister_no_release(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 333         put_pid(per_mm->tgid);
 334         mmu_notifier_call_srcu(&per_mm->rcu, free_per_mm);
 335 }
 336
 337 struct ib_umem_odp *ib_alloc_odp_umem(struct ib_umem_odp *root,
 338                                       unsigned long addr, size_t size)
 339 {
 340         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = root->per_mm;
 341         struct ib_ucontext *ctx = per_mm->context;
 342         struct ib_umem_odp *odp_data;
 343         struct ib_umem *umem;
 344         int pages = size >> PAGE_SHIFT;
 345         int ret;
 346
 347         odp_data = kzalloc(sizeof(*odp_data), GFP_KERNEL);
 348         if (!odp_data)
 349                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 350         umem = &odp_data->umem;
 351         umem->context    = ctx;
 352         umem->length     = size;
 353         umem->address    = addr;
 354         odp_data->page_shift = PAGE_SHIFT;
 355         umem->writable   = root->umem.writable;
 356         umem->is_odp = 1;
 357         odp_data->per_mm = per_mm;
 358         umem->owning_mm  = per_mm->mm;
 359         mmgrab(umem->owning_mm);
 360
 361         mutex_init(&odp_data->umem_mutex);
 362         init_completion(&odp_data->notifier_completion);
 363
 364         odp_data->page_list =
 365                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->page_list)));
 366         if (!odp_data->page_list) {
 367                 ret = -ENOMEM;
 368                 goto out_odp_data;
 369         }
 370
 371         odp_data->dma_list =
 372                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->dma_list)));
 373         if (!odp_data->dma_list) {
 374                 ret = -ENOMEM;
 375                 goto out_page_list;
 376         }
 377
 378         /*
 379          * Caller must ensure that the umem_odp that the per_mm came from
 380          * cannot be freed during the call to ib_alloc_odp_umem.
 381          */
 382         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 383         per_mm->odp_mrs_count++;
 384         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 385         add_umem_to_per_mm(odp_data);
 386
 387         return odp_data;
 388
 389 out_page_list:
 390         vfree(odp_data->page_list);
 391 out_odp_data:
 392         mmdrop(umem->owning_mm);
 393         kfree(odp_data);
 394         return ERR_PTR(ret);
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(ib_alloc_odp_umem);
 397
 398 int ib_umem_odp_get(struct ib_umem_odp *umem_odp, int access)
 399 {
 400         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 401         /*
 402          * NOTE: This must called in a process context where umem->owning_mm
 403          * == current->mm
 404          */
 405         struct mm_struct *mm = umem->owning_mm;
 406         int ret_val;
 407
 408         umem_odp->page_shift = PAGE_SHIFT;
 409         if (access & IB_ACCESS_HUGETLB) {
 410                 struct vm_area_struct *vma;
 411                 struct hstate *h;
 412
 413                 down_read(&mm->mmap_sem);
 414                 vma = find_vma(mm, ib_umem_start(umem_odp));
 415                 if (!vma || !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 416                         up_read(&mm->mmap_sem);
 417                         return -EINVAL;
 418                 }
 419                 h = hstate_vma(vma);
 420                 umem_odp->page_shift = huge_page_shift(h);
 421                 up_read(&mm->mmap_sem);
 422         }
 423
 424         mutex_init(&umem_odp->umem_mutex);
 425
 426         init_completion(&umem_odp->notifier_completion);
 427
 428         if (ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)) {
 429                 umem_odp->page_list =
 430                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->page_list),
 431                                            ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)));
 432                 if (!umem_odp->page_list)
 433                         return -ENOMEM;
 434
 435                 umem_odp->dma_list =
 436                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->dma_list),
 437                                            ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)));
 438                 if (!umem_odp->dma_list) {
 439                         ret_val = -ENOMEM;
 440                         goto out_page_list;
 441                 }
 442         }
 443
 444         ret_val = get_per_mm(umem_odp);
 445         if (ret_val)
 446                 goto out_dma_list;
 447         add_umem_to_per_mm(umem_odp);
 448
 449         return 0;
 450
 451 out_dma_list:
 452         vfree(umem_odp->dma_list);
 453 out_page_list:
 454         vfree(umem_odp->page_list);
 455         return ret_val;
 456 }
 457
 458 void ib_umem_odp_release(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 459 {
 460         /*
 461          * Ensure that no more pages are mapped in the umem.
 462          *
 463          * It is the driver's responsibility to ensure, before calling us,
 464          * that the hardware will not attempt to access the MR any more.
 465          */
 466         ib_umem_odp_unmap_dma_pages(umem_odp, ib_umem_start(umem_odp),
 467                                     ib_umem_end(umem_odp));
 468
 469         remove_umem_from_per_mm(umem_odp);
 470         put_per_mm(umem_odp);
 471         vfree(umem_odp->dma_list);
 472         vfree(umem_odp->page_list);
 473 }
 474
 475 /*
 476  * Map for DMA and insert a single page into the on-demand paging page tables.
 477  *
 478  * @umem: the umem to insert the page to.
 479  * @page_index: index in the umem to add the page to.
 480  * @page: the page struct to map and add.
 481  * @access_mask: access permissions needed for this page.
 482  * @current_seq: sequence number for synchronization with invalidations.
 483  *               the sequence number is taken from
 484  *               umem_odp->notifiers_seq.
 485  *
 486  * The function returns -EFAULT if the DMA mapping operation fails. It returns
 487  * -EAGAIN if a concurrent invalidation prevents us from updating the page.
 488  *
 489  * The page is released via put_user_page even if the operation failed. For
 490  * on-demand pinning, the page is released whenever it isn't stored in the
 491  * umem.
 492  */
 493 static int ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 494                 struct ib_umem_odp *umem_odp,
 495                 int page_index,
 496                 struct page *page,
 497                 u64 access_mask,
 498                 unsigned long current_seq)
 499 {
 500         struct ib_ucontext *context = umem_odp->umem.context;
 501         struct ib_device *dev = context->device;
 502         dma_addr_t dma_addr;
 503         int remove_existing_mapping = 0;
 504         int ret = 0;
 505
 506         /*
 507          * Note: we avoid writing if seq is different from the initial seq, to
 508          * handle case of a racing notifier. This check also allows us to bail
 509          * early if we have a notifier running in parallel with us.
 510          */
 511         if (ib_umem_mmu_notifier_retry(umem_odp, current_seq)) {
 512                 ret = -EAGAIN;
 513                 goto out;
 514         }
 515         if (!(umem_odp->dma_list[page_index])) {
 516                 dma_addr =
 517                         ib_dma_map_page(dev, page, 0, BIT(umem_odp->page_shift),
 518                                         DMA_BIDIRECTIONAL);
 519                 if (ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr)) {
 520                         ret = -EFAULT;
 521                         goto out;
 522                 }
 523                 umem_odp->dma_list[page_index] = dma_addr | access_mask;
 524                 umem_odp->page_list[page_index] = page;
 525                 umem_odp->npages++;
 526         } else if (umem_odp->page_list[page_index] == page) {
 527                 umem_odp->dma_list[page_index] |= access_mask;
 528         } else {
 529                 pr_err("error: got different pages in IB device and from get_user_pages. IB device page: %p, gup page: %p\n",
 530                        umem_odp->page_list[page_index], page);
 531                 /* Better remove the mapping now, to prevent any further
 532                  * damage. */
 533                 remove_existing_mapping = 1;
 534         }
 535
 536 out:
 537         put_user_page(page);
 538
 539         if (remove_existing_mapping) {
 540                 ib_umem_notifier_start_account(umem_odp);
 541                 context->invalidate_range(
 542                         umem_odp,
 543                         ib_umem_start(umem_odp) +
 544                                 (page_index << umem_odp->page_shift),
 545                         ib_umem_start(umem_odp) +
 546                                 ((page_index + 1) << umem_odp->page_shift));
 547                 ib_umem_notifier_end_account(umem_odp);
 548                 ret = -EAGAIN;
 549         }
 550
 551         return ret;
 552 }
 553
 554 /**
 555  * ib_umem_odp_map_dma_pages - Pin and DMA map userspace memory in an ODP MR.
 556  *
 557  * Pins the range of pages passed in the argument, and maps them to
 558  * DMA addresses. The DMA addresses of the mapped pages is updated in
 559  * umem_odp->dma_list.
 560  *
 561  * Returns the number of pages mapped in success, negative error code
 562  * for failure.
 563  * An -EAGAIN error code is returned when a concurrent mmu notifier prevents
 564  * the function from completing its task.
 565  * An -ENOENT error code indicates that userspace process is being terminated
 566  * and mm was already destroyed.
 567  * @umem_odp: the umem to map and pin
 568  * @user_virt: the address from which we need to map.
 569  * @bcnt: the minimal number of bytes to pin and map. The mapping might be
 570  *        bigger due to alignment, and may also be smaller in case of an error
 571  *        pinning or mapping a page. The actual pages mapped is returned in
 572  *        the return value.
 573  * @access_mask: bit mask of the requested access permissions for the given
 574  *               range.
 575  * @current_seq: the MMU notifiers sequance value for synchronization with
 576  *               invalidations. the sequance number is read from
 577  *               umem_odp->notifiers_seq before calling this function
 578  */
 579 int ib_umem_odp_map_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 user_virt,
 580                               u64 bcnt, u64 access_mask,
 581                               unsigned long current_seq)
 582 {
 583         struct task_struct *owning_process  = NULL;
 584         struct mm_struct *owning_mm = umem_odp->umem.owning_mm;
 585         struct page       **local_page_list = NULL;
 586         u64 page_mask, off;
 587         int j, k, ret = 0, start_idx, npages = 0;
 588         unsigned int flags = 0, page_shift;
 589         phys_addr_t p = 0;
 590
 591         if (access_mask == 0)
 592                 return -EINVAL;
 593
 594         if (user_virt < ib_umem_start(umem_odp) ||
 595             user_virt + bcnt > ib_umem_end(umem_odp))
 596                 return -EFAULT;
 597
 598         local_page_list = (struct page **)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 599         if (!local_page_list)
 600                 return -ENOMEM;
 601
 602         page_shift = umem_odp->page_shift;
 603         page_mask = ~(BIT(page_shift) - 1);
 604         off = user_virt & (~page_mask);
 605         user_virt = user_virt & page_mask;
 606         bcnt += off; /* Charge for the first page offset as well. */
 607
 608         /*
 609          * owning_process is allowed to be NULL, this means somehow the mm is
 610          * existing beyond the lifetime of the originating process.. Presumably
 611          * mmget_not_zero will fail in this case.
 612          */
 613         owning_process = get_pid_task(umem_odp->per_mm->tgid, PIDTYPE_PID);
 614         if (!owning_process || !mmget_not_zero(owning_mm)) {
 615                 ret = -EINVAL;
 616                 goto out_put_task;
 617         }
 618
 619         if (access_mask & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT)
 620                 flags |= FOLL_WRITE;
 621
 622         start_idx = (user_virt - ib_umem_start(umem_odp)) >> page_shift;
 623         k = start_idx;
 624
 625         while (bcnt > 0) {
 626                 const size_t gup_num_pages = min_t(size_t,
 627                                 (bcnt + BIT(page_shift) - 1) >> page_shift,
 628                                 PAGE_SIZE / sizeof(struct page *));
 629
 630                 down_read(&owning_mm->mmap_sem);
 631                 /*
 632                  * Note: this might result in redundent page getting. We can
 633                  * avoid this by checking dma_list to be 0 before calling
 634                  * get_user_pages. However, this make the code much more
 635                  * complex (and doesn't gain us much performance in most use
 636                  * cases).
 637                  */
 638                 npages = get_user_pages_remote(owning_process, owning_mm,
 639                                 user_virt, gup_num_pages,
 640                                 flags, local_page_list, NULL, NULL);
 641                 up_read(&owning_mm->mmap_sem);
 642
 643                 if (npages < 0) {
 644                         if (npages != -EAGAIN)
 645                                 pr_warn("fail to get %zu user pages with error %d\n", gup_num_pages, npages);
 646                         else
 647                                 pr_debug("fail to get %zu user pages with error %d\n", gup_num_pages, npages);
 648                         break;
 649                 }
 650
 651                 bcnt -= min_t(size_t, npages << PAGE_SHIFT, bcnt);
 652                 mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 653                 for (j = 0; j < npages; j++, user_virt += PAGE_SIZE) {
 654                         if (user_virt & ~page_mask) {
 655                                 p += PAGE_SIZE;
 656                                 if (page_to_phys(local_page_list[j]) != p) {
 657                                         ret = -EFAULT;
 658                                         break;
 659                                 }
 660                                 put_user_page(local_page_list[j]);
 661                                 continue;
 662                         }
 663
 664                         ret = ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 665                                         umem_odp, k, local_page_list[j],
 666                                         access_mask, current_seq);
 667                         if (ret < 0) {
 668                                 if (ret != -EAGAIN)
 669                                         pr_warn("ib_umem_odp_map_dma_single_page failed with error %d\n", ret);
 670                                 else
 671                                         pr_debug("ib_umem_odp_map_dma_single_page failed with error %d\n", ret);
 672                                 break;
 673                         }
 674
 675                         p = page_to_phys(local_page_list[j]);
 676                         k++;
 677                 }
 678                 mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 679
 680                 if (ret < 0) {
 681                         /*
 682                          * Release pages, remembering that the first page
 683                          * to hit an error was already released by
 684                          * ib_umem_odp_map_dma_single_page().
 685                          */
 686                         if (npages - (j + 1) > 0)
 687                                 put_user_pages(&local_page_list[j+1],
 688                                                npages - (j + 1));
 689                         break;
 690                 }
 691         }
 692
 693         if (ret >= 0) {
 694                 if (npages < 0 && k == start_idx)
 695                         ret = npages;
 696                 else
 697                         ret = k - start_idx;
 698         }
 699
 700         mmput(owning_mm);
 701 out_put_task:
 702         if (owning_process)
 703                 put_task_struct(owning_process);
 704         free_page((unsigned long)local_page_list);
 705         return ret;
 706 }
 707 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_map_dma_pages);
 708
 709 void ib_umem_odp_unmap_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 virt,
 710                                  u64 bound)
 711 {
 712         int idx;
 713         u64 addr;
 714         struct ib_device *dev = umem_odp->umem.context->device;
 715
 716         virt = max_t(u64, virt, ib_umem_start(umem_odp));
 717         bound = min_t(u64, bound, ib_umem_end(umem_odp));
 718         /* Note that during the run of this function, the
 719          * notifiers_count of the MR is > 0, preventing any racing
 720          * faults from completion. We might be racing with other
 721          * invalidations, so we must make sure we free each page only
 722          * once. */
 723         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 724         for (addr = virt; addr < bound; addr += BIT(umem_odp->page_shift)) {
 725                 idx = (addr - ib_umem_start(umem_odp)) >> umem_odp->page_shift;
 726                 if (umem_odp->page_list[idx]) {
 727                         struct page *page = umem_odp->page_list[idx];
 728                         dma_addr_t dma = umem_odp->dma_list[idx];
 729                         dma_addr_t dma_addr = dma & ODP_DMA_ADDR_MASK;
 730
 731                         WARN_ON(!dma_addr);
 732
 733                         ib_dma_unmap_page(dev, dma_addr,
 734                                           BIT(umem_odp->page_shift),
 735                                           DMA_BIDIRECTIONAL);
 736                         if (dma & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT) {
 737                                 struct page *head_page = compound_head(page);
 738                                 /*
 739                                  * set_page_dirty prefers being called with
 740                                  * the page lock. However, MMU notifiers are
 741                                  * called sometimes with and sometimes without
 742                                  * the lock. We rely on the umem_mutex instead
 743                                  * to prevent other mmu notifiers from
 744                                  * continuing and allowing the page mapping to
 745                                  * be removed.
 746                                  */
 747                                 set_page_dirty(head_page);
 748                         }
 749                         umem_odp->page_list[idx] = NULL;
 750                         umem_odp->dma_list[idx] = 0;
 751                         umem_odp->npages--;
 752                 }
 753         }
 754         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 755 }
 756 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_unmap_dma_pages);
 757
 758 /* @last is not a part of the interval. See comment for function
 759  * node_last.
 760  */
 761 int rbt_ib_umem_for_each_in_range(struct rb_root_cached *root,
 762                                   u64 start, u64 last,
 763                                   umem_call_back cb,
 764                                   bool blockable,
 765                                   void *cookie)
 766 {
 767         int ret_val = 0;
 768         struct umem_odp_node *node, *next;
 769         struct ib_umem_odp *umem;
 770
 771         if (unlikely(start == last))
 772                 return ret_val;
 773
 774         for (node = rbt_ib_umem_iter_first(root, start, last - 1);
 775                         node; node = next) {
 776                 /* TODO move the blockable decision up to the callback */
 777                 if (!blockable)
 778                         return -EAGAIN;
 779                 next = rbt_ib_umem_iter_next(node, start, last - 1);
 780                 umem = container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 781                 ret_val = cb(umem, start, last, cookie) || ret_val;
 782         }
 783
 784         return ret_val;
 785 }
 786 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_for_each_in_range);
 787
 788 struct ib_umem_odp *rbt_ib_umem_lookup(struct rb_root_cached *root,
 789                                        u64 addr, u64 length)
 790 {
 791         struct umem_odp_node *node;
 792
 793         node = rbt_ib_umem_iter_first(root, addr, addr + length - 1);
 794         if (node)
 795                 return container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 796         return NULL;
 797
 798 }
 799 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_lookup);