drivers/infiniband/hw/hns/hns_roce_mr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Hisilicon Limited.
   3  * Copyright (c) 2007, 2008 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *     without modification, are permitted provided that the following
  13  *     conditions are met:
  14  *
  15  *      - Redistributions of source code must retain the above
  16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *        disclaimer.
  18  *
  19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *        provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  */
  33
  34 #include <linux/platform_device.h>
  35 #include <linux/vmalloc.h>
  36 #include <rdma/ib_umem.h>
  37 #include "hns_roce_device.h"
  38 #include "hns_roce_cmd.h"
  39 #include "hns_roce_hem.h"
  40
  41 static u32 hw_index_to_key(unsigned long ind)
  42 {
  43         return (u32)(ind >> 24) | (ind << 8);
  44 }
  45
  46 unsigned long key_to_hw_index(u32 key)
  47 {
  48         return (key << 24) | (key >> 8);
  49 }
  50
  51 static int hns_roce_hw_create_mpt(struct hns_roce_dev *hr_dev,
  52                                   struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
  53                                   unsigned long mpt_index)
  54 {
  55         return hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, mailbox->dma, 0, mpt_index, 0,
  56                                  HNS_ROCE_CMD_CREATE_MPT,
  57                                  HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
  58 }
  59
  60 int hns_roce_hw_destroy_mpt(struct hns_roce_dev *hr_dev,
  61                             struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
  62                             unsigned long mpt_index)
  63 {
  64         return hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox ? mailbox->dma : 0,
  65                                  mpt_index, !mailbox, HNS_ROCE_CMD_DESTROY_MPT,
  66                                  HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
  67 }
  68
  69 static int alloc_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
  70                         u32 pd, u64 iova, u64 size, u32 access)
  71 {
  72         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
  73         unsigned long obj = 0;
  74         int err;
  75
  76         /* Allocate a key for mr from mr_table */
  77         err = hns_roce_bitmap_alloc(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, &obj);
  78         if (err) {
  79                 ibdev_err(ibdev,
  80                           "failed to alloc bitmap for MR key, ret = %d.\n",
  81                           err);
  82                 return -ENOMEM;
  83         }
  84
  85         mr->iova = iova;                        /* MR va starting addr */
  86         mr->size = size;                        /* MR addr range */
  87         mr->pd = pd;                            /* MR num */
  88         mr->access = access;                    /* MR access permit */
  89         mr->enabled = 0;                        /* MR active status */
  90         mr->key = hw_index_to_key(obj);         /* MR key */
  91
  92         err = hns_roce_table_get(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
  93         if (err) {
  94                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtpt, ret = %d.\n", err);
  95                 goto err_free_bitmap;
  96         }
  97
  98         return 0;
  99 err_free_bitmap:
 100         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, obj, BITMAP_NO_RR);
 101         return err;
 102 }
 103
 104 static void free_mr_key(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 105 {
 106         unsigned long obj = key_to_hw_index(mr->key);
 107
 108         hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table, obj);
 109         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, obj, BITMAP_NO_RR);
 110 }
 111
 112 static int alloc_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr,
 113                         size_t length, struct ib_udata *udata, u64 start,
 114                         int access)
 115 {
 116         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 117         bool is_fast = mr->type == MR_TYPE_FRMR;
 118         struct hns_roce_buf_attr buf_attr = {};
 119         int err;
 120
 121         mr->pbl_hop_num = is_fast ? 1 : hr_dev->caps.pbl_hop_num;
 122         buf_attr.page_shift = is_fast ? PAGE_SHIFT :
 123                               hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz + PAGE_SHIFT;
 124         buf_attr.region[0].size = length;
 125         buf_attr.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 126         buf_attr.region_count = 1;
 127         buf_attr.fixed_page = true;
 128         buf_attr.user_access = access;
 129         /* fast MR's buffer is alloced before mapping, not at creation */
 130         buf_attr.mtt_only = is_fast;
 131
 132         err = hns_roce_mtr_create(hr_dev, &mr->pbl_mtr, &buf_attr,
 133                                   hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz + HNS_HW_PAGE_SHIFT,
 134                                   udata, start);
 135         if (err)
 136                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc pbl mtr, ret = %d.\n", err);
 137         else
 138                 mr->npages = mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count;
 139
 140         return err;
 141 }
 142
 143 static void free_mr_pbl(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mr *mr)
 144 {
 145         hns_roce_mtr_destroy(hr_dev, &mr->pbl_mtr);
 146 }
 147
 148 static void hns_roce_mr_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 149                              struct hns_roce_mr *mr)
 150 {
 151         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 152         int ret;
 153
 154         if (mr->enabled) {
 155                 ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL,
 156                                               key_to_hw_index(mr->key) &
 157                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 158                 if (ret)
 159                         ibdev_warn(ibdev, "failed to destroy mpt, ret = %d.\n",
 160                                    ret);
 161         }
 162
 163         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 164         free_mr_key(hr_dev, mr);
 165 }
 166
 167 static int hns_roce_mr_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 168                               struct hns_roce_mr *mr)
 169 {
 170         int ret;
 171         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key);
 172         struct device *dev = hr_dev->dev;
 173         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 174
 175         /* Allocate mailbox memory */
 176         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 177         if (IS_ERR(mailbox)) {
 178                 ret = PTR_ERR(mailbox);
 179                 return ret;
 180         }
 181
 182         if (mr->type != MR_TYPE_FRMR)
 183                 ret = hr_dev->hw->write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr,
 184                                              mtpt_idx);
 185         else
 186                 ret = hr_dev->hw->frmr_write_mtpt(hr_dev, mailbox->buf, mr);
 187         if (ret) {
 188                 dev_err(dev, "Write mtpt fail!\n");
 189                 goto err_page;
 190         }
 191
 192         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox,
 193                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 194         if (ret) {
 195                 dev_err(dev, "CREATE_MPT failed (%d)\n", ret);
 196                 goto err_page;
 197         }
 198
 199         mr->enabled = 1;
 200         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 201
 202         return 0;
 203
 204 err_page:
 205         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 206
 207         return ret;
 208 }
 209
 210 int hns_roce_init_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
 211 {
 212         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 213         int ret;
 214
 215         ret = hns_roce_bitmap_init(&mr_table->mtpt_bitmap,
 216                                    hr_dev->caps.num_mtpts,
 217                                    hr_dev->caps.num_mtpts - 1,
 218                                    hr_dev->caps.reserved_mrws, 0);
 219         return ret;
 220 }
 221
 222 void hns_roce_cleanup_mr_table(struct hns_roce_dev *hr_dev)
 223 {
 224         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 225
 226         hns_roce_bitmap_cleanup(&mr_table->mtpt_bitmap);
 227 }
 228
 229 struct ib_mr *hns_roce_get_dma_mr(struct ib_pd *pd, int acc)
 230 {
 231         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 232         struct hns_roce_mr *mr;
 233         int ret;
 234
 235         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 236         if (mr == NULL)
 237                 return  ERR_PTR(-ENOMEM);
 238
 239         mr->type = MR_TYPE_DMA;
 240
 241         /* Allocate memory region key */
 242         hns_roce_hem_list_init(&mr->pbl_mtr.hem_list);
 243         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, 0, 0, acc);
 244         if (ret)
 245                 goto err_free;
 246
 247         ret = hns_roce_mr_enable(to_hr_dev(pd->device), mr);
 248         if (ret)
 249                 goto err_mr;
 250
 251         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 252
 253         return &mr->ibmr;
 254 err_mr:
 255         free_mr_key(hr_dev, mr);
 256
 257 err_free:
 258         kfree(mr);
 259         return ERR_PTR(ret);
 260 }
 261
 262 struct ib_mr *hns_roce_reg_user_mr(struct ib_pd *pd, u64 start, u64 length,
 263                                    u64 virt_addr, int access_flags,
 264                                    struct ib_udata *udata)
 265 {
 266         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 267         struct hns_roce_mr *mr;
 268         int ret;
 269
 270         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 271         if (!mr)
 272                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 273
 274         mr->type = MR_TYPE_MR;
 275         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, virt_addr, length,
 276                            access_flags);
 277         if (ret)
 278                 goto err_alloc_mr;
 279
 280         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, udata, start, access_flags);
 281         if (ret)
 282                 goto err_alloc_key;
 283
 284         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 285         if (ret)
 286                 goto err_alloc_pbl;
 287
 288         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 289         mr->ibmr.length = length;
 290
 291         return &mr->ibmr;
 292
 293 err_alloc_pbl:
 294         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 295 err_alloc_key:
 296         free_mr_key(hr_dev, mr);
 297 err_alloc_mr:
 298         kfree(mr);
 299         return ERR_PTR(ret);
 300 }
 301
 302 static int rereg_mr_trans(struct ib_mr *ibmr, int flags,
 303                           u64 start, u64 length,
 304                           u64 virt_addr, int mr_access_flags,
 305                           struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox,
 306                           u32 pdn, struct ib_udata *udata)
 307 {
 308         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 309         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 310         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 311         int ret;
 312
 313         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 314         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, udata, start, mr_access_flags);
 315         if (ret) {
 316                 ibdev_err(ibdev, "failed to create mr PBL, ret = %d.\n", ret);
 317                 return ret;
 318         }
 319
 320         ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, pdn,
 321                                            mr_access_flags, virt_addr,
 322                                            length, mailbox->buf);
 323         if (ret) {
 324                 ibdev_err(ibdev, "failed to write mtpt, ret = %d.\n", ret);
 325                 free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 326         }
 327
 328         return ret;
 329 }
 330
 331 int hns_roce_rereg_user_mr(struct ib_mr *ibmr, int flags, u64 start, u64 length,
 332                            u64 virt_addr, int mr_access_flags, struct ib_pd *pd,
 333                            struct ib_udata *udata)
 334 {
 335         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 336         struct ib_device *ib_dev = &hr_dev->ib_dev;
 337         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 338         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 339         unsigned long mtpt_idx;
 340         u32 pdn = 0;
 341         int ret;
 342
 343         if (!mr->enabled)
 344                 return -EINVAL;
 345
 346         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 347         if (IS_ERR(mailbox))
 348                 return PTR_ERR(mailbox);
 349
 350         mtpt_idx = key_to_hw_index(mr->key) & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1);
 351         ret = hns_roce_cmd_mbox(hr_dev, 0, mailbox->dma, mtpt_idx, 0,
 352                                 HNS_ROCE_CMD_QUERY_MPT,
 353                                 HNS_ROCE_CMD_TIMEOUT_MSECS);
 354         if (ret)
 355                 goto free_cmd_mbox;
 356
 357         ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL, mtpt_idx);
 358         if (ret)
 359                 ibdev_warn(ib_dev, "failed to destroy MPT, ret = %d.\n", ret);
 360
 361         mr->enabled = 0;
 362
 363         if (flags & IB_MR_REREG_PD)
 364                 pdn = to_hr_pd(pd)->pdn;
 365
 366         if (flags & IB_MR_REREG_TRANS) {
 367                 ret = rereg_mr_trans(ibmr, flags,
 368                                      start, length,
 369                                      virt_addr, mr_access_flags,
 370                                      mailbox, pdn, udata);
 371                 if (ret)
 372                         goto free_cmd_mbox;
 373         } else {
 374                 ret = hr_dev->hw->rereg_write_mtpt(hr_dev, mr, flags, pdn,
 375                                                    mr_access_flags, virt_addr,
 376                                                    length, mailbox->buf);
 377                 if (ret)
 378                         goto free_cmd_mbox;
 379         }
 380
 381         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox, mtpt_idx);
 382         if (ret) {
 383                 ibdev_err(ib_dev, "failed to create MPT, ret = %d.\n", ret);
 384                 goto free_cmd_mbox;
 385         }
 386
 387         mr->enabled = 1;
 388         if (flags & IB_MR_REREG_ACCESS)
 389                 mr->access = mr_access_flags;
 390
 391         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 392
 393         return 0;
 394
 395 free_cmd_mbox:
 396         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 397
 398         return ret;
 399 }
 400
 401 int hns_roce_dereg_mr(struct ib_mr *ibmr, struct ib_udata *udata)
 402 {
 403         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 404         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 405         int ret = 0;
 406
 407         if (hr_dev->hw->dereg_mr) {
 408                 ret = hr_dev->hw->dereg_mr(hr_dev, mr, udata);
 409         } else {
 410                 hns_roce_mr_free(hr_dev, mr);
 411                 kfree(mr);
 412         }
 413
 414         return ret;
 415 }
 416
 417 struct ib_mr *hns_roce_alloc_mr(struct ib_pd *pd, enum ib_mr_type mr_type,
 418                                 u32 max_num_sg)
 419 {
 420         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(pd->device);
 421         struct device *dev = hr_dev->dev;
 422         struct hns_roce_mr *mr;
 423         u64 length;
 424         int ret;
 425
 426         if (mr_type != IB_MR_TYPE_MEM_REG)
 427                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 428
 429         if (max_num_sg > HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA) {
 430                 dev_err(dev, "max_num_sg larger than %d\n",
 431                         HNS_ROCE_FRMR_MAX_PA);
 432                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 433         }
 434
 435         mr = kzalloc(sizeof(*mr), GFP_KERNEL);
 436         if (!mr)
 437                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 438
 439         mr->type = MR_TYPE_FRMR;
 440
 441         /* Allocate memory region key */
 442         length = max_num_sg * (1 << PAGE_SHIFT);
 443         ret = alloc_mr_key(hr_dev, mr, to_hr_pd(pd)->pdn, 0, length, 0);
 444         if (ret)
 445                 goto err_free;
 446
 447         ret = alloc_mr_pbl(hr_dev, mr, length, NULL, 0, 0);
 448         if (ret)
 449                 goto err_key;
 450
 451         ret = hns_roce_mr_enable(hr_dev, mr);
 452         if (ret)
 453                 goto err_pbl;
 454
 455         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = mr->key;
 456         mr->ibmr.length = length;
 457
 458         return &mr->ibmr;
 459
 460 err_key:
 461         free_mr_key(hr_dev, mr);
 462 err_pbl:
 463         free_mr_pbl(hr_dev, mr);
 464 err_free:
 465         kfree(mr);
 466         return ERR_PTR(ret);
 467 }
 468
 469 static int hns_roce_set_page(struct ib_mr *ibmr, u64 addr)
 470 {
 471         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 472
 473         if (likely(mr->npages < mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count)) {
 474                 mr->page_list[mr->npages++] = addr;
 475                 return 0;
 476         }
 477
 478         return -ENOBUFS;
 479 }
 480
 481 int hns_roce_map_mr_sg(struct ib_mr *ibmr, struct scatterlist *sg, int sg_nents,
 482                        unsigned int *sg_offset)
 483 {
 484         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmr->device);
 485         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 486         struct hns_roce_mr *mr = to_hr_mr(ibmr);
 487         struct hns_roce_mtr *mtr = &mr->pbl_mtr;
 488         int ret = 0;
 489
 490         mr->npages = 0;
 491         mr->page_list = kvcalloc(mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count,
 492                                  sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
 493         if (!mr->page_list)
 494                 return ret;
 495
 496         ret = ib_sg_to_pages(ibmr, sg, sg_nents, sg_offset, hns_roce_set_page);
 497         if (ret < 1) {
 498                 ibdev_err(ibdev, "failed to store sg pages %d %d, cnt = %d.\n",
 499                           mr->npages, mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_count, ret);
 500                 goto err_page_list;
 501         }
 502
 503         mtr->hem_cfg.region[0].offset = 0;
 504         mtr->hem_cfg.region[0].count = mr->npages;
 505         mtr->hem_cfg.region[0].hopnum = mr->pbl_hop_num;
 506         mtr->hem_cfg.region_count = 1;
 507         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, mr->page_list, mr->npages);
 508         if (ret) {
 509                 ibdev_err(ibdev, "failed to map sg mtr, ret = %d.\n", ret);
 510                 ret = 0;
 511         } else {
 512                 mr->pbl_mtr.hem_cfg.buf_pg_shift = ilog2(ibmr->page_size);
 513                 ret = mr->npages;
 514         }
 515
 516 err_page_list:
 517         kvfree(mr->page_list);
 518         mr->page_list = NULL;
 519
 520         return ret;
 521 }
 522
 523 static void hns_roce_mw_free(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 524                              struct hns_roce_mw *mw)
 525 {
 526         struct device *dev = hr_dev->dev;
 527         int ret;
 528
 529         if (mw->enabled) {
 530                 ret = hns_roce_hw_destroy_mpt(hr_dev, NULL,
 531                                               key_to_hw_index(mw->rkey) &
 532                                               (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 533                 if (ret)
 534                         dev_warn(dev, "MW DESTROY_MPT failed (%d)\n", ret);
 535
 536                 hns_roce_table_put(hr_dev, &hr_dev->mr_table.mtpt_table,
 537                                    key_to_hw_index(mw->rkey));
 538         }
 539
 540         hns_roce_bitmap_free(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap,
 541                              key_to_hw_index(mw->rkey), BITMAP_NO_RR);
 542 }
 543
 544 static int hns_roce_mw_enable(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 545                               struct hns_roce_mw *mw)
 546 {
 547         struct hns_roce_mr_table *mr_table = &hr_dev->mr_table;
 548         struct hns_roce_cmd_mailbox *mailbox;
 549         struct device *dev = hr_dev->dev;
 550         unsigned long mtpt_idx = key_to_hw_index(mw->rkey);
 551         int ret;
 552
 553         /* prepare HEM entry memory */
 554         ret = hns_roce_table_get(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 555         if (ret)
 556                 return ret;
 557
 558         mailbox = hns_roce_alloc_cmd_mailbox(hr_dev);
 559         if (IS_ERR(mailbox)) {
 560                 ret = PTR_ERR(mailbox);
 561                 goto err_table;
 562         }
 563
 564         ret = hr_dev->hw->mw_write_mtpt(mailbox->buf, mw);
 565         if (ret) {
 566                 dev_err(dev, "MW write mtpt fail!\n");
 567                 goto err_page;
 568         }
 569
 570         ret = hns_roce_hw_create_mpt(hr_dev, mailbox,
 571                                      mtpt_idx & (hr_dev->caps.num_mtpts - 1));
 572         if (ret) {
 573                 dev_err(dev, "MW CREATE_MPT failed (%d)\n", ret);
 574                 goto err_page;
 575         }
 576
 577         mw->enabled = 1;
 578
 579         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 580
 581         return 0;
 582
 583 err_page:
 584         hns_roce_free_cmd_mailbox(hr_dev, mailbox);
 585
 586 err_table:
 587         hns_roce_table_put(hr_dev, &mr_table->mtpt_table, mtpt_idx);
 588
 589         return ret;
 590 }
 591
 592 struct ib_mw *hns_roce_alloc_mw(struct ib_pd *ib_pd, enum ib_mw_type type,
 593                                 struct ib_udata *udata)
 594 {
 595         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ib_pd->device);
 596         struct hns_roce_mw *mw;
 597         unsigned long index = 0;
 598         int ret;
 599
 600         mw = kmalloc(sizeof(*mw), GFP_KERNEL);
 601         if (!mw)
 602                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 603
 604         /* Allocate a key for mw from bitmap */
 605         ret = hns_roce_bitmap_alloc(&hr_dev->mr_table.mtpt_bitmap, &index);
 606         if (ret)
 607                 goto err_bitmap;
 608
 609         mw->rkey = hw_index_to_key(index);
 610
 611         mw->ibmw.rkey = mw->rkey;
 612         mw->ibmw.type = type;
 613         mw->pdn = to_hr_pd(ib_pd)->pdn;
 614         mw->pbl_hop_num = hr_dev->caps.pbl_hop_num;
 615         mw->pbl_ba_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_ba_pg_sz;
 616         mw->pbl_buf_pg_sz = hr_dev->caps.pbl_buf_pg_sz;
 617
 618         ret = hns_roce_mw_enable(hr_dev, mw);
 619         if (ret)
 620                 goto err_mw;
 621
 622         return &mw->ibmw;
 623
 624 err_mw:
 625         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 626
 627 err_bitmap:
 628         kfree(mw);
 629
 630         return ERR_PTR(ret);
 631 }
 632
 633 int hns_roce_dealloc_mw(struct ib_mw *ibmw)
 634 {
 635         struct hns_roce_dev *hr_dev = to_hr_dev(ibmw->device);
 636         struct hns_roce_mw *mw = to_hr_mw(ibmw);
 637
 638         hns_roce_mw_free(hr_dev, mw);
 639         kfree(mw);
 640
 641         return 0;
 642 }
 643
 644 static int mtr_map_region(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 645                           dma_addr_t *pages, struct hns_roce_buf_region *region)
 646 {
 647         __le64 *mtts;
 648         int offset;
 649         int count;
 650         int npage;
 651         u64 addr;
 652         int end;
 653         int i;
 654
 655         /* if hopnum is 0, buffer cannot store BAs, so skip write mtt */
 656         if (!region->hopnum)
 657                 return 0;
 658
 659         offset = region->offset;
 660         end = offset + region->count;
 661         npage = 0;
 662         while (offset < end) {
 663                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 664                                                   offset, &count, NULL);
 665                 if (!mtts)
 666                         return -ENOBUFS;
 667
 668                 for (i = 0; i < count; i++) {
 669                         if (hr_dev->hw_rev == HNS_ROCE_HW_VER1)
 670                                 addr = to_hr_hw_page_addr(pages[npage]);
 671                         else
 672                                 addr = pages[npage];
 673
 674                         mtts[i] = cpu_to_le64(addr);
 675                         npage++;
 676                 }
 677                 offset += count;
 678         }
 679
 680         return 0;
 681 }
 682
 683 static inline bool mtr_has_mtt(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 684 {
 685         int i;
 686
 687         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 688                 if (attr->region[i].hopnum != HNS_ROCE_HOP_NUM_0 &&
 689                     attr->region[i].hopnum > 0)
 690                         return true;
 691
 692         /* because the mtr only one root base address, when hopnum is 0 means
 693          * root base address equals the first buffer address, thus all alloced
 694          * memory must in a continuous space accessed by direct mode.
 695          */
 696         return false;
 697 }
 698
 699 static inline size_t mtr_bufs_size(struct hns_roce_buf_attr *attr)
 700 {
 701         size_t size = 0;
 702         int i;
 703
 704         for (i = 0; i < attr->region_count; i++)
 705                 size += attr->region[i].size;
 706
 707         return size;
 708 }
 709
 710 static inline int mtr_umem_page_count(struct ib_umem *umem,
 711                                       unsigned int page_shift)
 712 {
 713         int count = ib_umem_page_count(umem);
 714
 715         if (page_shift >= PAGE_SHIFT)
 716                 count >>= page_shift - PAGE_SHIFT;
 717         else
 718                 count <<= PAGE_SHIFT - page_shift;
 719
 720         return count;
 721 }
 722
 723 static inline size_t mtr_kmem_direct_size(bool is_direct, size_t alloc_size,
 724                                           unsigned int page_shift)
 725 {
 726         if (is_direct)
 727                 return ALIGN(alloc_size, 1 << page_shift);
 728         else
 729                 return HNS_HW_DIRECT_PAGE_COUNT << page_shift;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * check the given pages in continuous address space
 734  * Returns 0 on success, or the error page num.
 735  */
 736 static inline int mtr_check_direct_pages(dma_addr_t *pages, int page_count,
 737                                          unsigned int page_shift)
 738 {
 739         size_t page_size = 1 << page_shift;
 740         int i;
 741
 742         for (i = 1; i < page_count; i++)
 743                 if (pages[i] - pages[i - 1] != page_size)
 744                         return i;
 745
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 static void mtr_free_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
 750 {
 751         /* release user buffers */
 752         if (mtr->umem) {
 753                 ib_umem_release(mtr->umem);
 754                 mtr->umem = NULL;
 755         }
 756
 757         /* release kernel buffers */
 758         if (mtr->kmem) {
 759                 hns_roce_buf_free(hr_dev, mtr->kmem);
 760                 kfree(mtr->kmem);
 761                 mtr->kmem = NULL;
 762         }
 763 }
 764
 765 static int mtr_alloc_bufs(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 766                           struct hns_roce_buf_attr *buf_attr, bool is_direct,
 767                           struct ib_udata *udata, unsigned long user_addr)
 768 {
 769         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 770         unsigned int max_pg_shift = buf_attr->page_shift;
 771         unsigned int best_pg_shift = 0;
 772         int all_pg_count = 0;
 773         size_t direct_size;
 774         size_t total_size;
 775         unsigned long tmp;
 776         int ret = 0;
 777
 778         total_size = mtr_bufs_size(buf_attr);
 779         if (total_size < 1) {
 780                 ibdev_err(ibdev, "Failed to check mtr size\n");
 781                 return -EINVAL;
 782         }
 783
 784         if (udata) {
 785                 mtr->kmem = NULL;
 786                 mtr->umem = ib_umem_get(ibdev, user_addr, total_size,
 787                                         buf_attr->user_access);
 788                 if (IS_ERR_OR_NULL(mtr->umem)) {
 789                         ibdev_err(ibdev, "Failed to get umem, ret %ld\n",
 790                                   PTR_ERR(mtr->umem));
 791                         return -ENOMEM;
 792                 }
 793                 if (buf_attr->fixed_page) {
 794                         best_pg_shift = max_pg_shift;
 795                 } else {
 796                         tmp = GENMASK(max_pg_shift, 0);
 797                         ret = ib_umem_find_best_pgsz(mtr->umem, tmp, user_addr);
 798                         best_pg_shift = (ret <= PAGE_SIZE) ?
 799                                         PAGE_SHIFT : ilog2(ret);
 800                 }
 801                 all_pg_count = mtr_umem_page_count(mtr->umem, best_pg_shift);
 802                 ret = 0;
 803         } else {
 804                 mtr->umem = NULL;
 805                 mtr->kmem = kzalloc(sizeof(*mtr->kmem), GFP_KERNEL);
 806                 if (!mtr->kmem) {
 807                         ibdev_err(ibdev, "Failed to alloc kmem\n");
 808                         return -ENOMEM;
 809                 }
 810                 direct_size = mtr_kmem_direct_size(is_direct, total_size,
 811                                                    max_pg_shift);
 812                 ret = hns_roce_buf_alloc(hr_dev, total_size, direct_size,
 813                                          mtr->kmem, max_pg_shift);
 814                 if (ret) {
 815                         ibdev_err(ibdev, "Failed to alloc kmem, ret %d\n", ret);
 816                         goto err_alloc_mem;
 817                 } else {
 818                         best_pg_shift = max_pg_shift;
 819                         all_pg_count = mtr->kmem->npages;
 820                 }
 821         }
 822
 823         /* must bigger than minimum hardware page shift */
 824         if (best_pg_shift < HNS_HW_PAGE_SHIFT || all_pg_count < 1) {
 825                 ret = -EINVAL;
 826                 ibdev_err(ibdev, "Failed to check mtr page shift %d count %d\n",
 827                           best_pg_shift, all_pg_count);
 828                 goto err_alloc_mem;
 829         }
 830
 831         mtr->hem_cfg.buf_pg_shift = best_pg_shift;
 832         mtr->hem_cfg.buf_pg_count = all_pg_count;
 833
 834         return 0;
 835 err_alloc_mem:
 836         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
 837         return ret;
 838 }
 839
 840 static int mtr_get_pages(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 841                          dma_addr_t *pages, int count, unsigned int page_shift)
 842 {
 843         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 844         int npage;
 845         int err;
 846
 847         if (mtr->umem)
 848                 npage = hns_roce_get_umem_bufs(hr_dev, pages, count, 0,
 849                                                mtr->umem, page_shift);
 850         else
 851                 npage = hns_roce_get_kmem_bufs(hr_dev, pages, count, 0,
 852                                                mtr->kmem);
 853
 854         if (mtr->hem_cfg.is_direct && npage > 1) {
 855                 err = mtr_check_direct_pages(pages, npage, page_shift);
 856                 if (err) {
 857                         ibdev_err(ibdev, "Failed to check %s direct page-%d\n",
 858                                   mtr->umem ? "user" : "kernel", err);
 859                         npage = err;
 860                 }
 861         }
 862
 863         return npage;
 864 }
 865
 866 int hns_roce_mtr_map(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 867                      dma_addr_t *pages, int page_cnt)
 868 {
 869         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
 870         struct hns_roce_buf_region *r;
 871         int err;
 872         int i;
 873
 874         /*
 875          * Only use the first page address as root ba when hopnum is 0, this
 876          * is because the addresses of all pages are consecutive in this case.
 877          */
 878         if (mtr->hem_cfg.is_direct) {
 879                 mtr->hem_cfg.root_ba = pages[0];
 880                 return 0;
 881         }
 882
 883         for (i = 0; i < mtr->hem_cfg.region_count; i++) {
 884                 r = &mtr->hem_cfg.region[i];
 885                 if (r->offset + r->count > page_cnt) {
 886                         err = -EINVAL;
 887                         ibdev_err(ibdev,
 888                                   "Failed to check mtr%d end %d + %d, max %d\n",
 889                                   i, r->offset, r->count, page_cnt);
 890                         return err;
 891                 }
 892
 893                 err = mtr_map_region(hr_dev, mtr, &pages[r->offset], r);
 894                 if (err) {
 895                         ibdev_err(ibdev,
 896                                   "Failed to map mtr%d offset %d, err %d\n",
 897                                   i, r->offset, err);
 898                         return err;
 899                 }
 900         }
 901
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 int hns_roce_mtr_find(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
 906                       int offset, u64 *mtt_buf, int mtt_max, u64 *base_addr)
 907 {
 908         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
 909         int start_index;
 910         int mtt_count;
 911         int total = 0;
 912         __le64 *mtts;
 913         int npage;
 914         u64 addr;
 915         int left;
 916
 917         if (!mtt_buf || mtt_max < 1)
 918                 goto done;
 919
 920         /* no mtt memory in direct mode, so just return the buffer address */
 921         if (cfg->is_direct) {
 922                 start_index = offset >> HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 923                 for (mtt_count = 0; mtt_count < cfg->region_count &&
 924                      total < mtt_max; mtt_count++) {
 925                         npage = cfg->region[mtt_count].offset;
 926                         if (npage < start_index)
 927                                 continue;
 928
 929                         addr = cfg->root_ba + (npage << HNS_HW_PAGE_SHIFT);
 930                         if (hr_dev->hw_rev == HNS_ROCE_HW_VER1)
 931                                 mtt_buf[total] = to_hr_hw_page_addr(addr);
 932                         else
 933                                 mtt_buf[total] = addr;
 934
 935                         total++;
 936                 }
 937
 938                 goto done;
 939         }
 940
 941         start_index = offset >> cfg->buf_pg_shift;
 942         left = mtt_max;
 943         while (left > 0) {
 944                 mtt_count = 0;
 945                 mtts = hns_roce_hem_list_find_mtt(hr_dev, &mtr->hem_list,
 946                                                   start_index + total,
 947                                                   &mtt_count, NULL);
 948                 if (!mtts || !mtt_count)
 949                         goto done;
 950
 951                 npage = min(mtt_count, left);
 952                 left -= npage;
 953                 for (mtt_count = 0; mtt_count < npage; mtt_count++)
 954                         mtt_buf[total++] = le64_to_cpu(mtts[mtt_count]);
 955         }
 956
 957 done:
 958         if (base_addr)
 959                 *base_addr = cfg->root_ba;
 960
 961         return total;
 962 }
 963
 964 static int mtr_init_buf_cfg(struct hns_roce_dev *hr_dev,
 965                             struct hns_roce_buf_attr *attr,
 966                             struct hns_roce_hem_cfg *cfg,
 967                             unsigned int *buf_page_shift)
 968 {
 969         struct hns_roce_buf_region *r;
 970         unsigned int page_shift = 0;
 971         int page_cnt = 0;
 972         size_t buf_size;
 973         int region_cnt;
 974
 975         if (cfg->is_direct) {
 976                 buf_size = cfg->buf_pg_count << cfg->buf_pg_shift;
 977                 page_cnt = DIV_ROUND_UP(buf_size, HNS_HW_PAGE_SIZE);
 978                 /*
 979                  * When HEM buffer use level-0 addressing, the page size equals
 980                  * the buffer size, and the the page size = 4K * 2^N.
 981                  */
 982                 cfg->buf_pg_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT + order_base_2(page_cnt);
 983                 if (attr->region_count > 1) {
 984                         cfg->buf_pg_count = page_cnt;
 985                         page_shift = HNS_HW_PAGE_SHIFT;
 986                 } else {
 987                         cfg->buf_pg_count = 1;
 988                         page_shift = cfg->buf_pg_shift;
 989                         if (buf_size != 1 << page_shift) {
 990                                 ibdev_err(&hr_dev->ib_dev,
 991                                           "failed to check direct size %zu shift %d.\n",
 992                                           buf_size, page_shift);
 993                                 return -EINVAL;
 994                         }
 995                 }
 996         } else {
 997                 page_shift = cfg->buf_pg_shift;
 998         }
 999
1000         /* convert buffer size to page index and page count */
1001         for (page_cnt = 0, region_cnt = 0; page_cnt < cfg->buf_pg_count &&
1002              region_cnt < attr->region_count &&
1003              region_cnt < ARRAY_SIZE(cfg->region); region_cnt++) {
1004                 r = &cfg->region[region_cnt];
1005                 r->offset = page_cnt;
1006                 buf_size = hr_hw_page_align(attr->region[region_cnt].size);
1007                 r->count = DIV_ROUND_UP(buf_size, 1 << page_shift);
1008                 page_cnt += r->count;
1009                 r->hopnum = to_hr_hem_hopnum(attr->region[region_cnt].hopnum,
1010                                              r->count);
1011         }
1012
1013         if (region_cnt < 1) {
1014                 ibdev_err(&hr_dev->ib_dev,
1015                           "failed to check mtr region count, pages = %d.\n",
1016                           cfg->buf_pg_count);
1017                 return -ENOBUFS;
1018         }
1019
1020         cfg->region_count = region_cnt;
1021         *buf_page_shift = page_shift;
1022
1023         return page_cnt;
1024 }
1025
1026 /**
1027  * hns_roce_mtr_create - Create hns memory translate region.
1028  *
1029  * @mtr: memory translate region
1030  * @buf_attr: buffer attribute for creating mtr
1031  * @ba_page_shift: page shift for multi-hop base address table
1032  * @udata: user space context, if it's NULL, means kernel space
1033  * @user_addr: userspace virtual address to start at
1034  */
1035 int hns_roce_mtr_create(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr,
1036                         struct hns_roce_buf_attr *buf_attr,
1037                         unsigned int ba_page_shift, struct ib_udata *udata,
1038                         unsigned long user_addr)
1039 {
1040         struct hns_roce_hem_cfg *cfg = &mtr->hem_cfg;
1041         struct ib_device *ibdev = &hr_dev->ib_dev;
1042         unsigned int buf_page_shift = 0;
1043         dma_addr_t *pages = NULL;
1044         int all_pg_cnt;
1045         int get_pg_cnt;
1046         int ret = 0;
1047
1048         /* if disable mtt, all pages must in a continuous address range */
1049         cfg->is_direct = !mtr_has_mtt(buf_attr);
1050
1051         /* if buffer only need mtt, just init the hem cfg */
1052         if (buf_attr->mtt_only) {
1053                 cfg->buf_pg_shift = buf_attr->page_shift;
1054                 cfg->buf_pg_count = mtr_bufs_size(buf_attr) >>
1055                                     buf_attr->page_shift;
1056                 mtr->umem = NULL;
1057                 mtr->kmem = NULL;
1058         } else {
1059                 ret = mtr_alloc_bufs(hr_dev, mtr, buf_attr, cfg->is_direct,
1060                                      udata, user_addr);
1061                 if (ret) {
1062                         ibdev_err(ibdev,
1063                                   "failed to alloc mtr bufs, ret = %d.\n", ret);
1064                         return ret;
1065                 }
1066         }
1067
1068         all_pg_cnt = mtr_init_buf_cfg(hr_dev, buf_attr, cfg, &buf_page_shift);
1069         if (all_pg_cnt < 1) {
1070                 ret = -ENOBUFS;
1071                 ibdev_err(ibdev, "failed to init mtr buf cfg.\n");
1072                 goto err_alloc_bufs;
1073         }
1074
1075         hns_roce_hem_list_init(&mtr->hem_list);
1076         if (!cfg->is_direct) {
1077                 ret = hns_roce_hem_list_request(hr_dev, &mtr->hem_list,
1078                                                 cfg->region, cfg->region_count,
1079                                                 ba_page_shift);
1080                 if (ret) {
1081                         ibdev_err(ibdev, "failed to request mtr hem, ret = %d.\n",
1082                                   ret);
1083                         goto err_alloc_bufs;
1084                 }
1085                 cfg->root_ba = mtr->hem_list.root_ba;
1086                 cfg->ba_pg_shift = ba_page_shift;
1087         } else {
1088                 cfg->ba_pg_shift = cfg->buf_pg_shift;
1089         }
1090
1091         /* no buffer to map */
1092         if (buf_attr->mtt_only)
1093                 return 0;
1094
1095         /* alloc a tmp array to store buffer's dma address */
1096         pages = kvcalloc(all_pg_cnt, sizeof(dma_addr_t), GFP_KERNEL);
1097         if (!pages) {
1098                 ret = -ENOMEM;
1099                 ibdev_err(ibdev, "failed to alloc mtr page list %d.\n",
1100                           all_pg_cnt);
1101                 goto err_alloc_hem_list;
1102         }
1103
1104         get_pg_cnt = mtr_get_pages(hr_dev, mtr, pages, all_pg_cnt,
1105                                    buf_page_shift);
1106         if (get_pg_cnt != all_pg_cnt) {
1107                 ibdev_err(ibdev, "failed to get mtr page %d != %d.\n",
1108                           get_pg_cnt, all_pg_cnt);
1109                 ret = -ENOBUFS;
1110                 goto err_alloc_page_list;
1111         }
1112
1113         /* write buffer's dma address to BA table */
1114         ret = hns_roce_mtr_map(hr_dev, mtr, pages, all_pg_cnt);
1115         if (ret) {
1116                 ibdev_err(ibdev, "failed to map mtr pages, ret = %d.\n", ret);
1117                 goto err_alloc_page_list;
1118         }
1119
1120         /* drop tmp array */
1121         kvfree(pages);
1122         return 0;
1123 err_alloc_page_list:
1124         kvfree(pages);
1125 err_alloc_hem_list:
1126         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1127 err_alloc_bufs:
1128         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1129         return ret;
1130 }
1131
1132 void hns_roce_mtr_destroy(struct hns_roce_dev *hr_dev, struct hns_roce_mtr *mtr)
1133 {
1134         /* release multi-hop addressing resource */
1135         hns_roce_hem_list_release(hr_dev, &mtr->hem_list);
1136
1137         /* free buffers */
1138         mtr_free_bufs(hr_dev, mtr);
1139 }