drivers/infiniband/hw/hfi1/user_sdma.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2015, 2016 Intel Corporation.
   3  *
   4  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   5  * redistributing this file, you may do so under either license.
   6  *
   7  * GPL LICENSE SUMMARY
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  11  * published by the Free Software Foundation.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * General Public License for more details.
  17  *
  18  * BSD LICENSE
  19  *
  20  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  21  * modification, are permitted provided that the following conditions
  22  * are met:
  23  *
  24  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  31  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  32  *    from this software without specific prior written permission.
  33  *
  34  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  35  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  36  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  37  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  38  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  39  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  40  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  41  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  42  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  43  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  44  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  45  *
  46  */
  47 #include <linux/mm.h>
  48 #include <linux/types.h>
  49 #include <linux/device.h>
  50 #include <linux/dmapool.h>
  51 #include <linux/slab.h>
  52 #include <linux/list.h>
  53 #include <linux/highmem.h>
  54 #include <linux/io.h>
  55 #include <linux/uio.h>
  56 #include <linux/rbtree.h>
  57 #include <linux/spinlock.h>
  58 #include <linux/delay.h>
  59 #include <linux/kthread.h>
  60 #include <linux/mmu_context.h>
  61 #include <linux/module.h>
  62 #include <linux/vmalloc.h>
  63
  64 #include "hfi.h"
  65 #include "sdma.h"
  66 #include "user_sdma.h"
  67 #include "verbs.h"  /* for the headers */
  68 #include "common.h" /* for struct hfi1_tid_info */
  69 #include "trace.h"
  70 #include "mmu_rb.h"
  71
  72 static uint hfi1_sdma_comp_ring_size = 128;
  73 module_param_named(sdma_comp_size, hfi1_sdma_comp_ring_size, uint, S_IRUGO);
  74 MODULE_PARM_DESC(sdma_comp_size, "Size of User SDMA completion ring. Default: 128");
  75
  76 /* The maximum number of Data io vectors per message/request */
  77 #define MAX_VECTORS_PER_REQ 8
  78 /*
  79  * Maximum number of packet to send from each message/request
  80  * before moving to the next one.
  81  */
  82 #define MAX_PKTS_PER_QUEUE 16
  83
  84 #define num_pages(x) (1 + ((((x) - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT))
  85
  86 #define req_opcode(x) \
  87         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  88 #define req_version(x) \
  89         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_VERSION_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  90 #define req_iovcnt(x) \
  91         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_MASK)
  92
  93 /* Number of BTH.PSN bits used for sequence number in expected rcvs */
  94 #define BTH_SEQ_MASK 0x7ffull
  95
  96 /*
  97  * Define fields in the KDETH header so we can update the header
  98  * template.
  99  */
 100 #define KDETH_OFFSET_SHIFT        0
 101 #define KDETH_OFFSET_MASK         0x7fff
 102 #define KDETH_OM_SHIFT            15
 103 #define KDETH_OM_MASK             0x1
 104 #define KDETH_TID_SHIFT           16
 105 #define KDETH_TID_MASK            0x3ff
 106 #define KDETH_TIDCTRL_SHIFT       26
 107 #define KDETH_TIDCTRL_MASK        0x3
 108 #define KDETH_INTR_SHIFT          28
 109 #define KDETH_INTR_MASK           0x1
 110 #define KDETH_SH_SHIFT            29
 111 #define KDETH_SH_MASK             0x1
 112 #define KDETH_HCRC_UPPER_SHIFT    16
 113 #define KDETH_HCRC_UPPER_MASK     0xff
 114 #define KDETH_HCRC_LOWER_SHIFT    24
 115 #define KDETH_HCRC_LOWER_MASK     0xff
 116
 117 #define AHG_KDETH_INTR_SHIFT 12
 118 #define AHG_KDETH_SH_SHIFT   13
 119
 120 #define PBC2LRH(x) ((((x) & 0xfff) << 2) - 4)
 121 #define LRH2PBC(x) ((((x) >> 2) + 1) & 0xfff)
 122
 123 #define KDETH_GET(val, field)                                           \
 124         (((le32_to_cpu((val))) >> KDETH_##field##_SHIFT) & KDETH_##field##_MASK)
 125 #define KDETH_SET(dw, field, val) do {                                  \
 126                 u32 dwval = le32_to_cpu(dw);                            \
 127                 dwval &= ~(KDETH_##field##_MASK << KDETH_##field##_SHIFT); \
 128                 dwval |= (((val) & KDETH_##field##_MASK) << \
 129                           KDETH_##field##_SHIFT);                       \
 130                 dw = cpu_to_le32(dwval);                                \
 131         } while (0)
 132
 133 #define AHG_HEADER_SET(arr, idx, dw, bit, width, value)                 \
 134         do {                                                            \
 135                 if ((idx) < ARRAY_SIZE((arr)))                          \
 136                         (arr)[(idx++)] = sdma_build_ahg_descriptor(     \
 137                                 (__force u16)(value), (dw), (bit),      \
 138                                                         (width));       \
 139                 else                                                    \
 140                         return -ERANGE;                                 \
 141         } while (0)
 142
 143 /* KDETH OM multipliers and switch over point */
 144 #define KDETH_OM_SMALL     4
 145 #define KDETH_OM_LARGE     64
 146 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 147
 148 /* Tx request flag bits */
 149 #define TXREQ_FLAGS_REQ_ACK   BIT(0)      /* Set the ACK bit in the header */
 150 #define TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH BIT(1) /* Disable header suppression */
 151
 152 /* SDMA request flag bits */
 153 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 154 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 155 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 156 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 157 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 158
 159 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE BIT(0)
 160 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   BIT(1)
 161 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED BIT(2)
 162
 163 /*
 164  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 165  * before putting the process to sleep.
 166  */
 167 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 168
 169 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 170
 171 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 172
 173 struct sdma_mmu_node;
 174
 175 struct user_sdma_iovec {
 176         struct list_head list;
 177         struct iovec iov;
 178         /* number of pages in this vector */
 179         unsigned npages;
 180         /* array of pinned pages for this vector */
 181         struct page **pages;
 182         /*
 183          * offset into the virtual address space of the vector at
 184          * which we last left off.
 185          */
 186         u64 offset;
 187         struct sdma_mmu_node *node;
 188 };
 189
 190 struct sdma_mmu_node {
 191         struct mmu_rb_node rb;
 192         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 193         atomic_t refcount;
 194         struct page **pages;
 195         unsigned npages;
 196 };
 197
 198 /* evict operation argument */
 199 struct evict_data {
 200         u32 cleared;    /* count evicted so far */
 201         u32 target;     /* target count to evict */
 202 };
 203
 204 struct user_sdma_request {
 205         struct sdma_req_info info;
 206         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 207         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 208         /* This is the original header from user space */
 209         struct hfi1_pkt_header hdr;
 210         /*
 211          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 212          * Since different request could be on different VLs,
 213          * each request will need it's own engine pointer.
 214          */
 215         struct sdma_engine *sde;
 216         u8 ahg_idx;
 217         u32 ahg[9];
 218         /*
 219          * KDETH.Offset (Eager) field
 220          * We need to remember the initial value so the headers
 221          * can be updated properly.
 222          */
 223         u32 koffset;
 224         /*
 225          * KDETH.OFFSET (TID) field
 226          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 227          * size of the TID entry.
 228          */
 229         u32 tidoffset;
 230         /*
 231          * KDETH.OM
 232          * Remember this because the header template always sets it
 233          * to 0.
 234          */
 235         u8 omfactor;
 236         /*
 237          * We copy the iovs for this request (based on
 238          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 239          */
 240         unsigned data_iovs;
 241         /* total length of the data in the request */
 242         u32 data_len;
 243         /* progress index moving along the iovs array */
 244         unsigned iov_idx;
 245         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 246         /* number of elements copied to the tids array */
 247         u16 n_tids;
 248         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 249         u32 *tids;
 250         u16 tididx;
 251         u32 sent;
 252         u64 seqnum;
 253         u64 seqcomp;
 254         u64 seqsubmitted;
 255         struct list_head txps;
 256         unsigned long flags;
 257         /* status of the last txreq completed */
 258         int status;
 259 };
 260
 261 /*
 262  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 263  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 264  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 265  * independently of each other.
 266  */
 267 struct user_sdma_txreq {
 268         /* Packet header for the txreq */
 269         struct hfi1_pkt_header hdr;
 270         struct sdma_txreq txreq;
 271         struct list_head list;
 272         struct user_sdma_request *req;
 273         u16 flags;
 274         unsigned busycount;
 275         u64 seqnum;
 276 };
 277
 278 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 279         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 280                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 281                  ##__VA_ARGS__)
 282 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 283         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 284                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 285
 286 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *, unsigned);
 287 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 288 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int);
 289 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *);
 290 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *, bool);
 291 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 292                             struct user_sdma_iovec *);
 293 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *, struct page **, unsigned,
 294                                unsigned);
 295 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 296                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 297 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 298                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 299 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 300                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 301 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *,
 302                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *,
 303                                   u16, enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 304 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 305 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 306
 307 static int defer_packet_queue(
 308         struct sdma_engine *,
 309         struct iowait *,
 310         struct sdma_txreq *,
 311         unsigned seq);
 312 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 313 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *, unsigned long, unsigned long);
 314 static int sdma_rb_insert(void *, struct mmu_rb_node *);
 315 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
 316                          void *arg2, bool *stop);
 317 static void sdma_rb_remove(void *, struct mmu_rb_node *);
 318 static int sdma_rb_invalidate(void *, struct mmu_rb_node *);
 319
 320 static struct mmu_rb_ops sdma_rb_ops = {
 321         .filter = sdma_rb_filter,
 322         .insert = sdma_rb_insert,
 323         .evict = sdma_rb_evict,
 324         .remove = sdma_rb_remove,
 325         .invalidate = sdma_rb_invalidate
 326 };
 327
 328 static int defer_packet_queue(
 329         struct sdma_engine *sde,
 330         struct iowait *wait,
 331         struct sdma_txreq *txreq,
 332         unsigned seq)
 333 {
 334         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 335                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 336         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 337         struct user_sdma_txreq *tx =
 338                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 339
 340         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 341                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 342                         goto eagain;
 343         }
 344         /*
 345          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 346          * is to the dmawait list since that is the only place where
 347          * it is supposed to be enqueued.
 348          */
 349         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 350         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 351         if (list_empty(&pq->busy.list))
 352                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 353         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 354         return -EBUSY;
 355 eagain:
 356         return -EAGAIN;
 357 }
 358
 359 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 360 {
 361         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 362                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 363         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 364         wake_up(&wait->wait_dma);
 365 };
 366
 367 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 368 {
 369         struct user_sdma_txreq *tx = obj;
 370
 371         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 372 }
 373
 374 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 375 {
 376         struct hfi1_filedata *fd;
 377         int ret = 0;
 378         unsigned memsize;
 379         char buf[64];
 380         struct hfi1_devdata *dd;
 381         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 382         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 383         unsigned long flags;
 384
 385         if (!uctxt || !fp) {
 386                 ret = -EBADF;
 387                 goto done;
 388         }
 389
 390         fd = fp->private_data;
 391
 392         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 393                 ret = -EINVAL;
 394                 goto done;
 395         }
 396
 397         dd = uctxt->dd;
 398
 399         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 400         if (!pq)
 401                 goto pq_nomem;
 402
 403         memsize = sizeof(*pq->reqs) * hfi1_sdma_comp_ring_size;
 404         pq->reqs = kzalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 405         if (!pq->reqs)
 406                 goto pq_reqs_nomem;
 407
 408         memsize = BITS_TO_LONGS(hfi1_sdma_comp_ring_size) * sizeof(long);
 409         pq->req_in_use = kzalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 410         if (!pq->req_in_use)
 411                 goto pq_reqs_no_in_use;
 412
 413         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 414         pq->dd = dd;
 415         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 416         pq->subctxt = fd->subctxt;
 417         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 418         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 419         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 420         init_waitqueue_head(&pq->wait);
 421         atomic_set(&pq->n_locked, 0);
 422         pq->mm = fd->mm;
 423
 424         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 425                     activate_packet_queue, NULL);
 426         pq->reqidx = 0;
 427         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 428                  fd->subctxt);
 429         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 430                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 431                                             L1_CACHE_BYTES,
 432                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 433                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 434         if (!pq->txreq_cache) {
 435                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 436                            uctxt->ctxt);
 437                 goto pq_txreq_nomem;
 438         }
 439         fd->pq = pq;
 440         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 441         if (!cq)
 442                 goto cq_nomem;
 443
 444         memsize = PAGE_ALIGN(sizeof(*cq->comps) * hfi1_sdma_comp_ring_size);
 445         cq->comps = vmalloc_user(memsize);
 446         if (!cq->comps)
 447                 goto cq_comps_nomem;
 448
 449         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 450         fd->cq = cq;
 451
 452         ret = hfi1_mmu_rb_register(pq, pq->mm, &sdma_rb_ops, dd->pport->hfi1_wq,
 453                                    &pq->handler);
 454         if (ret) {
 455                 dd_dev_err(dd, "Failed to register with MMU %d", ret);
 456                 goto done;
 457         }
 458
 459         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 460         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 461         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 462         goto done;
 463
 464 cq_comps_nomem:
 465         kfree(cq);
 466 cq_nomem:
 467         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 468 pq_txreq_nomem:
 469         kfree(pq->req_in_use);
 470 pq_reqs_no_in_use:
 471         kfree(pq->reqs);
 472 pq_reqs_nomem:
 473         kfree(pq);
 474         fd->pq = NULL;
 475 pq_nomem:
 476         ret = -ENOMEM;
 477 done:
 478         return ret;
 479 }
 480
 481 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 482 {
 483         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 484         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 485         unsigned long flags;
 486
 487         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 488                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 489         pq = fd->pq;
 490         if (pq) {
 491                 if (pq->handler)
 492                         hfi1_mmu_rb_unregister(pq->handler);
 493                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 494                 if (!list_empty(&pq->list))
 495                         list_del_init(&pq->list);
 496                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 497                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 498                 /* Wait until all requests have been freed. */
 499                 wait_event_interruptible(
 500                         pq->wait,
 501                         (ACCESS_ONCE(pq->state) == SDMA_PKT_Q_INACTIVE));
 502                 kfree(pq->reqs);
 503                 kfree(pq->req_in_use);
 504                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 505                 kfree(pq);
 506                 fd->pq = NULL;
 507         }
 508         if (fd->cq) {
 509                 vfree(fd->cq->comps);
 510                 kfree(fd->cq);
 511                 fd->cq = NULL;
 512         }
 513         return 0;
 514 }
 515
 516 static u8 dlid_to_selector(u16 dlid)
 517 {
 518         static u8 mapping[256];
 519         static int initialized;
 520         static u8 next;
 521         int hash;
 522
 523         if (!initialized) {
 524                 memset(mapping, 0xFF, 256);
 525                 initialized = 1;
 526         }
 527
 528         hash = ((dlid >> 8) ^ dlid) & 0xFF;
 529         if (mapping[hash] == 0xFF) {
 530                 mapping[hash] = next;
 531                 next = (next + 1) & 0x7F;
 532         }
 533
 534         return mapping[hash];
 535 }
 536
 537 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 538                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 539 {
 540         int ret = 0, i;
 541         struct hfi1_filedata *fd = fp->private_data;
 542         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 543         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = fd->pq;
 544         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = fd->cq;
 545         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 546         unsigned long idx = 0;
 547         u8 pcount = initial_pkt_count;
 548         struct sdma_req_info info;
 549         struct user_sdma_request *req;
 550         u8 opcode, sc, vl;
 551         int req_queued = 0;
 552         u16 dlid;
 553         u32 selector;
 554
 555         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 556                 hfi1_cdbg(
 557                    SDMA,
 558                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 559                    dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 560                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 561                 return -EINVAL;
 562         }
 563         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 564         if (ret) {
 565                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 566                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, ret);
 567                 return -EFAULT;
 568         }
 569
 570         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 571                                      (u16 *)&info);
 572
 573         if (info.comp_idx >= hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 574                 hfi1_cdbg(SDMA,
 575                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid comp index",
 576                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 577                 return -EINVAL;
 578         }
 579
 580         /*
 581          * Sanity check the header io vector count.  Need at least 1 vector
 582          * (header) and cannot be larger than the actual io vector count.
 583          */
 584         if (req_iovcnt(info.ctrl) < 1 || req_iovcnt(info.ctrl) > dim) {
 585                 hfi1_cdbg(SDMA,
 586                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid iov count %d, dim %ld",
 587                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx,
 588                           req_iovcnt(info.ctrl), dim);
 589                 return -EINVAL;
 590         }
 591
 592         if (!info.fragsize) {
 593                 hfi1_cdbg(SDMA,
 594                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 595                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 596                 return -EINVAL;
 597         }
 598
 599         /* Try to claim the request. */
 600         if (test_and_set_bit(info.comp_idx, pq->req_in_use)) {
 601                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in use",
 602                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 603                           info.comp_idx);
 604                 return -EBADSLT;
 605         }
 606         /*
 607          * All safety checks have been done and this request has been claimed.
 608          */
 609         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 610                   uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 611         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 612         memset(req, 0, sizeof(*req));
 613         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1; /* subtract header vector */
 614         req->pq = pq;
 615         req->cq = cq;
 616         req->status = -1;
 617         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 618
 619         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 620
 621         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED) {
 622                 /* expected must have a TID info and at least one data vector */
 623                 if (req->data_iovs < 2) {
 624                         SDMA_DBG(req,
 625                                  "Not enough vectors for expected request");
 626                         ret = -EINVAL;
 627                         goto free_req;
 628                 }
 629                 req->data_iovs--;
 630         }
 631
 632         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 633                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 634                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 635                 ret = -EINVAL;
 636                 goto free_req;
 637         }
 638         /* Copy the header from the user buffer */
 639         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 640                              sizeof(req->hdr));
 641         if (ret) {
 642                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 643                 ret = -EFAULT;
 644                 goto free_req;
 645         }
 646
 647         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 648         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 649                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 650
 651         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 652         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 653         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 654              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 655                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 656                 ret = -EINVAL;
 657                 goto free_req;
 658         }
 659         /*
 660          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 661          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 662          * match the SC look up.
 663          */
 664         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 665         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 666               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 667         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 668             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 669                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 670                 ret = -EINVAL;
 671                 goto free_req;
 672         }
 673
 674         /* Checking P_KEY for requests from user-space */
 675         if (egress_pkey_check(dd->pport, req->hdr.lrh, req->hdr.bth, sc,
 676                               PKEY_CHECK_INVALID)) {
 677                 ret = -EINVAL;
 678                 goto free_req;
 679         }
 680
 681         /*
 682          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 683          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 684          * or miss it entirely.
 685          */
 686         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 687                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 688                 ret = -EINVAL;
 689                 goto free_req;
 690         }
 691
 692         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 693         /*
 694          * Calculate the initial TID offset based on the values of
 695          * KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in.
 696          */
 697         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 698                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 699                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 700         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 701         idx++;
 702
 703         /* Save all the IO vector structures */
 704         for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
 705                 INIT_LIST_HEAD(&req->iovs[i].list);
 706                 memcpy(&req->iovs[i].iov, iovec + idx++, sizeof(struct iovec));
 707                 ret = pin_vector_pages(req, &req->iovs[i]);
 708                 if (ret) {
 709                         req->status = ret;
 710                         goto free_req;
 711                 }
 712                 req->data_len += req->iovs[i].iov.iov_len;
 713         }
 714         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 715
 716         if (pcount > req->info.npkts)
 717                 pcount = req->info.npkts;
 718         /*
 719          * Copy any TID info
 720          * User space will provide the TID info only when the
 721          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 722          * only one packet in the request and the header is already
 723          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 724          * driver needs to perform safety checks.
 725          */
 726         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 727                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 728
 729                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 730                         ret = -EINVAL;
 731                         goto free_req;
 732                 }
 733                 req->tids = kcalloc(ntids, sizeof(*req->tids), GFP_KERNEL);
 734                 if (!req->tids) {
 735                         ret = -ENOMEM;
 736                         goto free_req;
 737                 }
 738                 /*
 739                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 740                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 741                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 742                  * tell at this point.
 743                  */
 744                 ret = copy_from_user(req->tids, iovec[idx].iov_base,
 745                                      ntids * sizeof(*req->tids));
 746                 if (ret) {
 747                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 748                                  ntids, ret);
 749                         ret = -EFAULT;
 750                         goto free_req;
 751                 }
 752                 req->n_tids = ntids;
 753                 idx++;
 754         }
 755
 756         dlid = be16_to_cpu(req->hdr.lrh[1]);
 757         selector = dlid_to_selector(dlid);
 758         selector += uctxt->ctxt + fd->subctxt;
 759         req->sde = sdma_select_user_engine(dd, selector, vl);
 760
 761         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 762                 ret = -ECOMM;
 763                 goto free_req;
 764         }
 765
 766         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 767         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 768                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 769
 770                 if (likely(ahg >= 0)) {
 771                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 772                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 773                 }
 774         }
 775
 776         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, QUEUED, 0);
 777         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 778         req_queued = 1;
 779         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 780         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 781         if (unlikely(ret < 0 && ret != -EBUSY)) {
 782                 req->status = ret;
 783                 goto free_req;
 784         }
 785
 786         /*
 787          * It is possible that the SDMA engine would have processed all the
 788          * submitted packets by the time we get here. Therefore, only set
 789          * packet queue state to ACTIVE if there are still uncompleted
 790          * requests.
 791          */
 792         if (atomic_read(&pq->n_reqs))
 793                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 794
 795         /*
 796          * This is a somewhat blocking send implementation.
 797          * The driver will block the caller until all packets of the
 798          * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 799          * will not wait for send completions.
 800          */
 801         while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 802                 ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 803                 if (ret < 0) {
 804                         if (ret != -EBUSY) {
 805                                 req->status = ret;
 806                                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 807                                 if (ACCESS_ONCE(req->seqcomp) ==
 808                                     req->seqsubmitted - 1)
 809                                         goto free_req;
 810                                 return ret;
 811                         }
 812                         wait_event_interruptible_timeout(
 813                                 pq->busy.wait_dma,
 814                                 (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 815                                 msecs_to_jiffies(
 816                                         SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 817                 }
 818         }
 819         *count += idx;
 820         return 0;
 821 free_req:
 822         user_sdma_free_request(req, true);
 823         if (req_queued)
 824                 pq_update(pq);
 825         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, ERROR, req->status);
 826         return ret;
 827 }
 828
 829 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 830                                       struct user_sdma_txreq *tx)
 831 {
 832         /*
 833          * Determine the proper size of the packet data.
 834          * The size of the data of the first packet is in the header
 835          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 836          * to be subtracted.
 837          * The minimum representable packet data length in a header is 4 bytes,
 838          * therefore, when the data length request is less than 4 bytes, there's
 839          * only one packet, and the packet data length is equal to that of the
 840          * request data length.
 841          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 842          * size (MTU) or remaining data in the request.
 843          */
 844         u32 len;
 845
 846         if (!req->seqnum) {
 847                 if (req->data_len < sizeof(u32))
 848                         len = req->data_len;
 849                 else
 850                         len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 851                                (sizeof(tx->hdr) - 4));
 852         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 853                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 854                         PAGE_SIZE;
 855                 /*
 856                  * Get the data length based on the remaining space in the
 857                  * TID pair.
 858                  */
 859                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 860                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 861                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 862                     req->tids[req->tididx]) {
 863                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 864                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 865                         req->tidoffset = 0;
 866                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 867                 }
 868                 /*
 869                  * Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 870                  * are not going to try to send more data that we have
 871                  * remaining.
 872                  */
 873                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 874         } else {
 875                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 876         }
 877         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 878         return len;
 879 }
 880
 881 static inline u32 pad_len(u32 len)
 882 {
 883         if (len & (sizeof(u32) - 1))
 884                 len += sizeof(u32) - (len & (sizeof(u32) - 1));
 885         return len;
 886 }
 887
 888 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 889 {
 890         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 891         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 892 }
 893
 894 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 895 {
 896         int ret = 0, count;
 897         unsigned npkts = 0;
 898         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 899         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 900         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 901
 902         if (!req->pq)
 903                 return -EINVAL;
 904
 905         pq = req->pq;
 906
 907         /* If tx completion has reported an error, we are done. */
 908         if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 909                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 910                 return -EFAULT;
 911         }
 912
 913         /*
 914          * Check if we might have sent the entire request already
 915          */
 916         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 917                 if (!list_empty(&req->txps))
 918                         goto dosend;
 919                 return ret;
 920         }
 921
 922         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 923                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 924
 925         while (npkts < maxpkts) {
 926                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 927                 u64 iov_offset = 0;
 928
 929                 /*
 930                  * Check whether any of the completions have come back
 931                  * with errors. If so, we are not going to process any
 932                  * more packets from this request.
 933                  */
 934                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 935                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 936                         return -EFAULT;
 937                 }
 938
 939                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 940                 if (!tx)
 941                         return -ENOMEM;
 942
 943                 tx->flags = 0;
 944                 tx->req = req;
 945                 tx->busycount = 0;
 946                 INIT_LIST_HEAD(&tx->list);
 947
 948                 /*
 949                  * For the last packet set the ACK request
 950                  * and disable header suppression.
 951                  */
 952                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 953                         tx->flags |= (TXREQ_FLAGS_REQ_ACK |
 954                                       TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH);
 955
 956                 /*
 957                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 958                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 959                  * if we have payload data.
 960                  */
 961                 if (req->data_len) {
 962                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 963                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 964                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 965                                         ret = -EFAULT;
 966                                         goto free_txreq;
 967                                 }
 968                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 969                                 WARN_ON(iovec->offset);
 970                         }
 971
 972                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 973
 974                         /*
 975                          * Disable header suppression for the payload <= 8DWS.
 976                          * If there is an uncorrectable error in the receive
 977                          * data FIFO when the received payload size is less than
 978                          * or equal to 8DWS then the RxDmaDataFifoRdUncErr is
 979                          * not reported.There is set RHF.EccErr if the header
 980                          * is not suppressed.
 981                          */
 982                         if (!datalen) {
 983                                 SDMA_DBG(req,
 984                                          "Request has data but pkt len is 0");
 985                                 ret = -EFAULT;
 986                                 goto free_tx;
 987                         } else if (datalen <= 32) {
 988                                 tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH;
 989                         }
 990                 }
 991
 992                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 993                         if (!req->seqnum) {
 994                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 995                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr,
 996                                                          pad_len(datalen));
 997                                 /*
 998                                  * Copy the request header into the tx header
 999                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
1000                                  * address.
1001                                  * This copy can be optimized out if the hdr
1002                                  * member of user_sdma_request were also
1003                                  * cacheline aligned.
1004                                  */
1005                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
1006                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1007                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
1008                                                 LRH2PBC(lrhlen);
1009                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1010                                 }
1011                                 ret = check_header_template(req, &tx->hdr,
1012                                                             lrhlen, datalen);
1013                                 if (ret)
1014                                         goto free_tx;
1015                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1016                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
1017                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
1018                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
1019                                                       user_sdma_txreq_cb);
1020                                 if (ret)
1021                                         goto free_tx;
1022                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
1023                                                         &tx->hdr,
1024                                                         sizeof(tx->hdr));
1025                                 if (ret)
1026                                         goto free_txreq;
1027                         } else {
1028                                 int changes;
1029
1030                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
1031                                                                datalen);
1032                                 if (changes < 0)
1033                                         goto free_tx;
1034                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1035                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
1036                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
1037                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
1038                                                 user_sdma_txreq_cb);
1039                         }
1040                 } else {
1041                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
1042                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
1043                         if (ret)
1044                                 goto free_tx;
1045                         /*
1046                          * Modify the header for this packet. This only needs
1047                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
1048                          * the HW will do it based on the changes we gave it
1049                          * during sdma_txinit_ahg().
1050                          */
1051                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
1052                         if (ret)
1053                                 goto free_txreq;
1054                 }
1055
1056                 /*
1057                  * If the request contains any data vectors, add up to
1058                  * fragsize bytes to the descriptor.
1059                  */
1060                 while (queued < datalen &&
1061                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
1062                         unsigned long base, offset;
1063                         unsigned pageidx, len;
1064
1065                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1066                         offset = offset_in_page(base + iovec->offset +
1067                                                 iov_offset);
1068                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
1069                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
1070                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
1071                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
1072                         len = min((datalen - queued), len);
1073                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
1074                                               iovec->pages[pageidx],
1075                                               offset, len);
1076                         if (ret) {
1077                                 SDMA_DBG(req, "SDMA txreq add page failed %d\n",
1078                                          ret);
1079                                 goto free_txreq;
1080                         }
1081                         iov_offset += len;
1082                         queued += len;
1083                         data_sent += len;
1084                         if (unlikely(queued < datalen &&
1085                                      pageidx == iovec->npages &&
1086                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1)) {
1087                                 iovec->offset += iov_offset;
1088                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
1089                                 iov_offset = 0;
1090                         }
1091                 }
1092                 /*
1093                  * The txreq was submitted successfully so we can update
1094                  * the counters.
1095                  */
1096                 req->koffset += datalen;
1097                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
1098                         req->tidoffset += datalen;
1099                 req->sent += data_sent;
1100                 if (req->data_len)
1101                         iovec->offset += iov_offset;
1102                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1103                 /*
1104                  * It is important to increment this here as it is used to
1105                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1106                  * outside of the loop.
1107                  */
1108                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1109                 npkts++;
1110         }
1111 dosend:
1112         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps, &count);
1113         req->seqsubmitted += count;
1114         if (req->seqsubmitted == req->info.npkts) {
1115                 set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1116                 /*
1117                  * The txreq has already been submitted to the HW queue
1118                  * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1119                  * happen due to the sequential manner in which
1120                  * descriptors are processed.
1121                  */
1122                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1123                         sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1124         }
1125         return ret;
1126
1127 free_txreq:
1128         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1129 free_tx:
1130         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * How many pages in this iovec element?
1136  */
1137 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1138 {
1139         const unsigned long addr  = (unsigned long)iov->iov_base;
1140         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1141         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1142         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1143
1144         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1145 }
1146
1147 static u32 sdma_cache_evict(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq, u32 npages)
1148 {
1149         struct evict_data evict_data;
1150
1151         evict_data.cleared = 0;
1152         evict_data.target = npages;
1153         hfi1_mmu_rb_evict(pq->handler, &evict_data);
1154         return evict_data.cleared;
1155 }
1156
1157 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1158                             struct user_sdma_iovec *iovec)
1159 {
1160         int ret = 0, pinned, npages, cleared;
1161         struct page **pages;
1162         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1163         struct sdma_mmu_node *node = NULL;
1164         struct mmu_rb_node *rb_node;
1165
1166         rb_node = hfi1_mmu_rb_extract(pq->handler,
1167                                       (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1168                                       iovec->iov.iov_len);
1169         if (rb_node)
1170                 node = container_of(rb_node, struct sdma_mmu_node, rb);
1171         else
1172                 rb_node = NULL;
1173
1174         if (!node) {
1175                 node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
1176                 if (!node)
1177                         return -ENOMEM;
1178
1179                 node->rb.addr = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1180                 node->pq = pq;
1181                 atomic_set(&node->refcount, 0);
1182         }
1183
1184         npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1185         if (node->npages < npages) {
1186                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1187                 if (!pages) {
1188                         SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1189                         ret = -ENOMEM;
1190                         goto bail;
1191                 }
1192                 memcpy(pages, node->pages, node->npages * sizeof(*pages));
1193
1194                 npages -= node->npages;
1195
1196 retry:
1197                 if (!hfi1_can_pin_pages(pq->dd, pq->mm,
1198                                         atomic_read(&pq->n_locked), npages)) {
1199                         cleared = sdma_cache_evict(pq, npages);
1200                         if (cleared >= npages)
1201                                 goto retry;
1202                 }
1203                 pinned = hfi1_acquire_user_pages(pq->mm,
1204                         ((unsigned long)iovec->iov.iov_base +
1205                          (node->npages * PAGE_SIZE)), npages, 0,
1206                         pages + node->npages);
1207                 if (pinned < 0) {
1208                         kfree(pages);
1209                         ret = pinned;
1210                         goto bail;
1211                 }
1212                 if (pinned != npages) {
1213                         unpin_vector_pages(pq->mm, pages, node->npages,
1214                                            pinned);
1215                         ret = -EFAULT;
1216                         goto bail;
1217                 }
1218                 kfree(node->pages);
1219                 node->rb.len = iovec->iov.iov_len;
1220                 node->pages = pages;
1221                 node->npages += pinned;
1222                 npages = node->npages;
1223                 atomic_add(pinned, &pq->n_locked);
1224         }
1225         iovec->pages = node->pages;
1226         iovec->npages = npages;
1227         iovec->node = node;
1228
1229         ret = hfi1_mmu_rb_insert(req->pq->handler, &node->rb);
1230         if (ret) {
1231                 atomic_sub(node->npages, &pq->n_locked);
1232                 iovec->node = NULL;
1233                 goto bail;
1234         }
1235         return 0;
1236 bail:
1237         if (rb_node)
1238                 unpin_vector_pages(pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1239         kfree(node);
1240         return ret;
1241 }
1242
1243 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *mm, struct page **pages,
1244                                unsigned start, unsigned npages)
1245 {
1246         hfi1_release_user_pages(mm, pages + start, npages, false);
1247         kfree(pages);
1248 }
1249
1250 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1251                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1252                                  u32 datalen)
1253 {
1254         /*
1255          * Perform safety checks for any type of packet:
1256          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1257          *    - packet length is multiple of 4 bytes
1258          *    - packet length is not larger than MTU size
1259          *
1260          * These checks are only done for the first packet of the
1261          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1262          * For the remainder of the packets we compute the values.
1263          */
1264         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE || lrhlen & 0x3 ||
1265             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1266                 return -EINVAL;
1267
1268         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1269                 /*
1270                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1271                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1272                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1273                  * tididx points to something sane.
1274                  */
1275                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1276                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1277                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1278                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1279                         tidoff;
1280                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1281
1282                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1283                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1284                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1285                 /*
1286                  * Expected receive packets have the following
1287                  * additional checks:
1288                  *     - offset is not larger than the TID size
1289                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1290                  *     - TID indexes match between header and TID array
1291                  */
1292                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1293                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1294                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1295                         return -EINVAL;
1296         }
1297         return 0;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1302  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1303  * expected packets encode generation and sequence in the
1304  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1305  */
1306 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1307 {
1308         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1309                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1310                         0xffffffull),
1311                 psn = val & mask;
1312         if (expct)
1313                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1314         else
1315                 psn = psn + frags;
1316         return psn & mask;
1317 }
1318
1319 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1320                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1321 {
1322         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1323         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1324         u16 pbclen;
1325         int ret;
1326         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(datalen));
1327
1328         /* Copy the header template to the request before modification */
1329         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1330
1331         /*
1332          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1333          * adjust both in the header.
1334          */
1335         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1336         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1337                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1338                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1339                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1340                 /*
1341                  * Third packet
1342                  * This is the first packet in the sequence that has
1343                  * a "static" size that can be used for the rest of
1344                  * the packets (besides the last one).
1345                  */
1346                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1347                         /*
1348                          * From this point on the lengths in both the
1349                          * PBC and LRH are the same until the last
1350                          * packet.
1351                          * Adjust the template so we don't have to update
1352                          * every packet
1353                          */
1354                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1355                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1356                 }
1357         }
1358         /*
1359          * We only have to modify the header if this is not the
1360          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1361          * header given to us.
1362          */
1363         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1364                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1365                 if (ret)
1366                         return ret;
1367                 goto done;
1368         }
1369
1370         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1371                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1372                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1373                                 req->seqnum));
1374
1375         /* Set ACK request on last packet */
1376         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1377                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL << 31);
1378
1379         /* Set the new offset */
1380         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1381         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1382         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1383                 tidval = req->tids[req->tididx];
1384                 /*
1385                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1386                  * advance everything.
1387                  */
1388                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1389                                          PAGE_SIZE)) {
1390                         req->tidoffset = 0;
1391                         /*
1392                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1393                          * we have to check again.
1394                          */
1395                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1396                             !req->tids[req->tididx]) {
1397                                 return -EINVAL;
1398                         }
1399                         tidval = req->tids[req->tididx];
1400                 }
1401                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1402                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1403                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1404                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1405                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1406                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1407                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1408                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1409                 /* Clear KDETH.SH when DISABLE_SH flag is set */
1410                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH))
1411                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1412                 /*
1413                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1414                  * transfer.
1415                  */
1416                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1417                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1418                          req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1419                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1420                           req->tidoffset / req->omfactor);
1421                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1422                           req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1423         }
1424 done:
1425         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1426                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1427         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1428 }
1429
1430 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1431                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1432 {
1433         int diff = 0;
1434         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1435         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1436         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1437         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(len));
1438
1439         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1440                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1441                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1442                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1443                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1444                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1445                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1446         }
1447
1448         /*
1449          * Do the common updates
1450          */
1451         /* BTH.PSN and BTH.A */
1452         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1453                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1454         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1455                 val32 |= 1UL << 31;
1456         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1457         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1458         /* KDETH.Offset */
1459         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1460                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1461         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1462                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1463         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1464                 __le16 val;
1465
1466                 tidval = req->tids[req->tididx];
1467
1468                 /*
1469                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1470                  * advance everything.
1471                  */
1472                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1473                                          PAGE_SIZE)) {
1474                         req->tidoffset = 0;
1475                         /*
1476                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1477                          * we have to check again.
1478                          */
1479                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1480                             !req->tids[req->tididx]) {
1481                                 return -EINVAL;
1482                         }
1483                         tidval = req->tids[req->tididx];
1484                 }
1485                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1486                                   PAGE_SIZE) >=
1487                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1488                         KDETH_OM_SMALL;
1489                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1490                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1491                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1492                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1493                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID, KDETH.Intr, KDETH.SH */
1494                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1495                                    (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1496
1497                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH)) {
1498                         val |= cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1499                                                       INTR) <<
1500                                             AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1501                 } else {
1502                         val |= KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH) ?
1503                                cpu_to_le16(0x1 << AHG_KDETH_SH_SHIFT) :
1504                                cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1505                                                       INTR) <<
1506                                              AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1507                 }
1508
1509                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1510         }
1511
1512         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1513                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1514                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1515         return diff;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * SDMA tx request completion callback. Called when the SDMA progress
1520  * state machine gets notification that the SDMA descriptors for this
1521  * tx request have been processed by the DMA engine. Called in
1522  * interrupt context.
1523  */
1524 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status)
1525 {
1526         struct user_sdma_txreq *tx =
1527                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1528         struct user_sdma_request *req;
1529         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
1530         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
1531         u16 idx;
1532
1533         if (!tx->req)
1534                 return;
1535
1536         req = tx->req;
1537         pq = req->pq;
1538         cq = req->cq;
1539
1540         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1541                 SDMA_DBG(req, "SDMA completion with error %d",
1542                          status);
1543                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1544         }
1545
1546         req->seqcomp = tx->seqnum;
1547         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1548         tx = NULL;
1549
1550         idx = req->info.comp_idx;
1551         if (req->status == -1 && status == SDMA_TXREQ_S_OK) {
1552                 if (req->seqcomp == req->info.npkts - 1) {
1553                         req->status = 0;
1554                         user_sdma_free_request(req, false);
1555                         pq_update(pq);
1556                         set_comp_state(pq, cq, idx, COMPLETE, 0);
1557                 }
1558         } else {
1559                 if (status != SDMA_TXREQ_S_OK)
1560                         req->status = status;
1561                 if (req->seqcomp == (ACCESS_ONCE(req->seqsubmitted) - 1) &&
1562                     (test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags) ||
1563                      test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags))) {
1564                         user_sdma_free_request(req, false);
1565                         pq_update(pq);
1566                         set_comp_state(pq, cq, idx, ERROR, req->status);
1567                 }
1568         }
1569 }
1570
1571 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq)
1572 {
1573         if (atomic_dec_and_test(&pq->n_reqs)) {
1574                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1575                 wake_up(&pq->wait);
1576         }
1577 }
1578
1579 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req, bool unpin)
1580 {
1581         if (!list_empty(&req->txps)) {
1582                 struct sdma_txreq *t, *p;
1583
1584                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1585                         struct user_sdma_txreq *tx =
1586                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1587                         list_del_init(&t->list);
1588                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1589                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1590                 }
1591         }
1592         if (req->data_iovs) {
1593                 struct sdma_mmu_node *node;
1594                 int i;
1595
1596                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
1597                         node = req->iovs[i].node;
1598                         if (!node)
1599                                 continue;
1600
1601                         if (unpin)
1602                                 hfi1_mmu_rb_remove(req->pq->handler,
1603                                                    &node->rb);
1604                         else
1605                                 atomic_dec(&node->refcount);
1606                 }
1607         }
1608         kfree(req->tids);
1609         clear_bit(req->info.comp_idx, req->pq->req_in_use);
1610 }
1611
1612 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq,
1613                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq,
1614                                   u16 idx, enum hfi1_sdma_comp_state state,
1615                                   int ret)
1616 {
1617         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] Setting completion status %u %d",
1618                   pq->dd->unit, pq->ctxt, pq->subctxt, idx, state, ret);
1619         cq->comps[idx].status = state;
1620         if (state == ERROR)
1621                 cq->comps[idx].errcode = -ret;
1622         trace_hfi1_sdma_user_completion(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1623                                         idx, state, ret);
1624 }
1625
1626 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *node, unsigned long addr,
1627                            unsigned long len)
1628 {
1629         return (bool)(node->addr == addr);
1630 }
1631
1632 static int sdma_rb_insert(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1633 {
1634         struct sdma_mmu_node *node =
1635                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1636
1637         atomic_inc(&node->refcount);
1638         return 0;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Return 1 to remove the node from the rb tree and call the remove op.
1643  *
1644  * Called with the rb tree lock held.
1645  */
1646 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
1647                          void *evict_arg, bool *stop)
1648 {
1649         struct sdma_mmu_node *node =
1650                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1651         struct evict_data *evict_data = evict_arg;
1652
1653         /* is this node still being used? */
1654         if (atomic_read(&node->refcount))
1655                 return 0; /* keep this node */
1656
1657         /* this node will be evicted, add its pages to our count */
1658         evict_data->cleared += node->npages;
1659
1660         /* have enough pages been cleared? */
1661         if (evict_data->cleared >= evict_data->target)
1662                 *stop = true;
1663
1664         return 1; /* remove this node */
1665 }
1666
1667 static void sdma_rb_remove(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1668 {
1669         struct sdma_mmu_node *node =
1670                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1671
1672         atomic_sub(node->npages, &node->pq->n_locked);
1673
1674         unpin_vector_pages(node->pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1675
1676         kfree(node);
1677 }
1678
1679 static int sdma_rb_invalidate(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1680 {
1681         struct sdma_mmu_node *node =
1682                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1683
1684         if (!atomic_read(&node->refcount))
1685                 return 1;
1686         return 0;
1687 }