drivers/net/ethernet/mellanox/mlx5/core/alloc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013-2015, Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #include <linux/errno.h>
  34 #include <linux/slab.h>
  35 #include <linux/mm.h>
  36 #include <linux/export.h>
  37 #include <linux/bitmap.h>
  38 #include <linux/dma-mapping.h>
  39 #include <linux/vmalloc.h>
  40 #include <linux/mlx5/driver.h>
  41
  42 #include "mlx5_core.h"
  43
  44 struct mlx5_db_pgdir {
  45         struct list_head        list;
  46         unsigned long          *bitmap;
  47         __be32                 *db_page;
  48         dma_addr_t              db_dma;
  49 };
  50
  51 /* Handling for queue buffers -- we allocate a bunch of memory and
  52  * register it in a memory region at HCA virtual address 0.
  53  */
  54
  55 static void *mlx5_dma_zalloc_coherent_node(struct mlx5_core_dev *dev,
  56                                            size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
  57                                            int node)
  58 {
  59         struct device *device = mlx5_core_dma_dev(dev);
  60         struct mlx5_priv *priv = &dev->priv;
  61         int original_node;
  62         void *cpu_handle;
  63
  64         mutex_lock(&priv->alloc_mutex);
  65         original_node = dev_to_node(device);
  66         set_dev_node(device, node);
  67         cpu_handle = dma_alloc_coherent(device, size, dma_handle,
  68                                         GFP_KERNEL);
  69         set_dev_node(device, original_node);
  70         mutex_unlock(&priv->alloc_mutex);
  71         return cpu_handle;
  72 }
  73
  74 int mlx5_frag_buf_alloc_node(struct mlx5_core_dev *dev, int size,
  75                              struct mlx5_frag_buf *buf, int node)
  76 {
  77         int i;
  78
  79         buf->size = size;
  80         buf->npages = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
  81         buf->page_shift = PAGE_SHIFT;
  82         buf->frags = kcalloc(buf->npages, sizeof(struct mlx5_buf_list),
  83                              GFP_KERNEL);
  84         if (!buf->frags)
  85                 goto err_out;
  86
  87         for (i = 0; i < buf->npages; i++) {
  88                 struct mlx5_buf_list *frag = &buf->frags[i];
  89                 int frag_sz = min_t(int, size, PAGE_SIZE);
  90
  91                 frag->buf = mlx5_dma_zalloc_coherent_node(dev, frag_sz,
  92                                                           &frag->map, node);
  93                 if (!frag->buf)
  94                         goto err_free_buf;
  95                 if (frag->map & ((1 << buf->page_shift) - 1)) {
  96                         dma_free_coherent(mlx5_core_dma_dev(dev), frag_sz,
  97                                           buf->frags[i].buf, buf->frags[i].map);
  98                         mlx5_core_warn(dev, "unexpected map alignment: %pad, page_shift=%d\n",
  99                                        &frag->map, buf->page_shift);
 100                         goto err_free_buf;
 101                 }
 102                 size -= frag_sz;
 103         }
 104
 105         return 0;
 106
 107 err_free_buf:
 108         while (i--)
 109                 dma_free_coherent(mlx5_core_dma_dev(dev), PAGE_SIZE, buf->frags[i].buf,
 110                                   buf->frags[i].map);
 111         kfree(buf->frags);
 112 err_out:
 113         return -ENOMEM;
 114 }
 115 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_frag_buf_alloc_node);
 116
 117 void mlx5_frag_buf_free(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_frag_buf *buf)
 118 {
 119         int size = buf->size;
 120         int i;
 121
 122         for (i = 0; i < buf->npages; i++) {
 123                 int frag_sz = min_t(int, size, PAGE_SIZE);
 124
 125                 dma_free_coherent(mlx5_core_dma_dev(dev), frag_sz, buf->frags[i].buf,
 126                                   buf->frags[i].map);
 127                 size -= frag_sz;
 128         }
 129         kfree(buf->frags);
 130 }
 131 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_frag_buf_free);
 132
 133 static struct mlx5_db_pgdir *mlx5_alloc_db_pgdir(struct mlx5_core_dev *dev,
 134                                                  int node)
 135 {
 136         u32 db_per_page = PAGE_SIZE / cache_line_size();
 137         struct mlx5_db_pgdir *pgdir;
 138
 139         pgdir = kzalloc_node(sizeof(*pgdir), GFP_KERNEL, node);
 140         if (!pgdir)
 141                 return NULL;
 142
 143         pgdir->bitmap = bitmap_zalloc_node(db_per_page, GFP_KERNEL, node);
 144         if (!pgdir->bitmap) {
 145                 kfree(pgdir);
 146                 return NULL;
 147         }
 148
 149         bitmap_fill(pgdir->bitmap, db_per_page);
 150
 151         pgdir->db_page = mlx5_dma_zalloc_coherent_node(dev, PAGE_SIZE,
 152                                                        &pgdir->db_dma, node);
 153         if (!pgdir->db_page) {
 154                 bitmap_free(pgdir->bitmap);
 155                 kfree(pgdir);
 156                 return NULL;
 157         }
 158
 159         return pgdir;
 160 }
 161
 162 static int mlx5_alloc_db_from_pgdir(struct mlx5_db_pgdir *pgdir,
 163                                     struct mlx5_db *db)
 164 {
 165         u32 db_per_page = PAGE_SIZE / cache_line_size();
 166         int offset;
 167         int i;
 168
 169         i = find_first_bit(pgdir->bitmap, db_per_page);
 170         if (i >= db_per_page)
 171                 return -ENOMEM;
 172
 173         __clear_bit(i, pgdir->bitmap);
 174
 175         db->u.pgdir = pgdir;
 176         db->index   = i;
 177         offset = db->index * cache_line_size();
 178         db->db      = pgdir->db_page + offset / sizeof(*pgdir->db_page);
 179         db->dma     = pgdir->db_dma  + offset;
 180
 181         db->db[0] = 0;
 182         db->db[1] = 0;
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 int mlx5_db_alloc_node(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_db *db, int node)
 188 {
 189         struct mlx5_db_pgdir *pgdir;
 190         int ret = 0;
 191
 192         mutex_lock(&dev->priv.pgdir_mutex);
 193
 194         list_for_each_entry(pgdir, &dev->priv.pgdir_list, list)
 195                 if (!mlx5_alloc_db_from_pgdir(pgdir, db))
 196                         goto out;
 197
 198         pgdir = mlx5_alloc_db_pgdir(dev, node);
 199         if (!pgdir) {
 200                 ret = -ENOMEM;
 201                 goto out;
 202         }
 203
 204         list_add(&pgdir->list, &dev->priv.pgdir_list);
 205
 206         /* This should never fail -- we just allocated an empty page: */
 207         WARN_ON(mlx5_alloc_db_from_pgdir(pgdir, db));
 208
 209 out:
 210         mutex_unlock(&dev->priv.pgdir_mutex);
 211
 212         return ret;
 213 }
 214 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_db_alloc_node);
 215
 216 void mlx5_db_free(struct mlx5_core_dev *dev, struct mlx5_db *db)
 217 {
 218         u32 db_per_page = PAGE_SIZE / cache_line_size();
 219
 220         mutex_lock(&dev->priv.pgdir_mutex);
 221
 222         __set_bit(db->index, db->u.pgdir->bitmap);
 223
 224         if (bitmap_full(db->u.pgdir->bitmap, db_per_page)) {
 225                 dma_free_coherent(mlx5_core_dma_dev(dev), PAGE_SIZE,
 226                                   db->u.pgdir->db_page, db->u.pgdir->db_dma);
 227                 list_del(&db->u.pgdir->list);
 228                 bitmap_free(db->u.pgdir->bitmap);
 229                 kfree(db->u.pgdir);
 230         }
 231
 232         mutex_unlock(&dev->priv.pgdir_mutex);
 233 }
 234 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_db_free);
 235
 236 void mlx5_fill_page_frag_array_perm(struct mlx5_frag_buf *buf, __be64 *pas, u8 perm)
 237 {
 238         int i;
 239
 240         WARN_ON(perm & 0xfc);
 241         for (i = 0; i < buf->npages; i++)
 242                 pas[i] = cpu_to_be64(buf->frags[i].map | perm);
 243 }
 244 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_fill_page_frag_array_perm);
 245
 246 void mlx5_fill_page_frag_array(struct mlx5_frag_buf *buf, __be64 *pas)
 247 {
 248         mlx5_fill_page_frag_array_perm(buf, pas, 0);
 249 }
 250 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx5_fill_page_frag_array);