include/rdma/ib_umem_odp.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #ifndef IB_UMEM_ODP_H
  34 #define IB_UMEM_ODP_H
  35
  36 #include <rdma/ib_umem.h>
  37 #include <rdma/ib_verbs.h>
  38 #include <linux/interval_tree.h>
  39
  40 struct umem_odp_node {
  41         u64 __subtree_last;
  42         struct rb_node rb;
  43 };
  44
  45 struct ib_umem_odp {
  46         struct ib_umem umem;
  47         /*
  48          * An array of the pages included in the on-demand paging umem.
  49          * Indices of pages that are currently not mapped into the device will
  50          * contain NULL.
  51          */
  52         struct page             **page_list;
  53         /*
  54          * An array of the same size as page_list, with DMA addresses mapped
  55          * for pages the pages in page_list. The lower two bits designate
  56          * access permissions. See ODP_READ_ALLOWED_BIT and
  57          * ODP_WRITE_ALLOWED_BIT.
  58          */
  59         dma_addr_t              *dma_list;
  60         /*
  61          * The umem_mutex protects the page_list and dma_list fields of an ODP
  62          * umem, allowing only a single thread to map/unmap pages. The mutex
  63          * also protects access to the mmu notifier counters.
  64          */
  65         struct mutex            umem_mutex;
  66         void                    *private; /* for the HW driver to use. */
  67
  68         /* When false, use the notifier counter in the ucontext struct. */
  69         bool mn_counters_active;
  70         int notifiers_seq;
  71         int notifiers_count;
  72
  73         /* A linked list of umems that don't have private mmu notifier
  74          * counters yet. */
  75         struct list_head no_private_counters;
  76
  77         /* Tree tracking */
  78         struct umem_odp_node    interval_tree;
  79
  80         struct completion       notifier_completion;
  81         int                     dying;
  82         struct work_struct      work;
  83 };
  84
  85 static inline struct ib_umem_odp *to_ib_umem_odp(struct ib_umem *umem)
  86 {
  87         return container_of(umem, struct ib_umem_odp, umem);
  88 }
  89
  90 #ifdef CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING
  91
  92 int ib_umem_odp_get(struct ib_umem_odp *umem_odp, int access);
  93 struct ib_umem_odp *ib_alloc_odp_umem(struct ib_ucontext *context,
  94                                       unsigned long addr, size_t size);
  95 void ib_umem_odp_release(struct ib_umem_odp *umem_odp);
  96
  97 /*
  98  * The lower 2 bits of the DMA address signal the R/W permissions for
  99  * the entry. To upgrade the permissions, provide the appropriate
 100  * bitmask to the map_dma_pages function.
 101  *
 102  * Be aware that upgrading a mapped address might result in change of
 103  * the DMA address for the page.
 104  */
 105 #define ODP_READ_ALLOWED_BIT  (1<<0ULL)
 106 #define ODP_WRITE_ALLOWED_BIT (1<<1ULL)
 107
 108 #define ODP_DMA_ADDR_MASK (~(ODP_READ_ALLOWED_BIT | ODP_WRITE_ALLOWED_BIT))
 109
 110 int ib_umem_odp_map_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 start_offset,
 111                               u64 bcnt, u64 access_mask,
 112                               unsigned long current_seq);
 113
 114 void ib_umem_odp_unmap_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 start_offset,
 115                                  u64 bound);
 116
 117 typedef int (*umem_call_back)(struct ib_umem_odp *item, u64 start, u64 end,
 118                               void *cookie);
 119 /*
 120  * Call the callback on each ib_umem in the range. Returns the logical or of
 121  * the return values of the functions called.
 122  */
 123 int rbt_ib_umem_for_each_in_range(struct rb_root_cached *root,
 124                                   u64 start, u64 end,
 125                                   umem_call_back cb,
 126                                   bool blockable, void *cookie);
 127
 128 /*
 129  * Find first region intersecting with address range.
 130  * Return NULL if not found
 131  */
 132 struct ib_umem_odp *rbt_ib_umem_lookup(struct rb_root_cached *root,
 133                                        u64 addr, u64 length);
 134
 135 static inline int ib_umem_mmu_notifier_retry(struct ib_umem_odp *umem_odp,
 136                                              unsigned long mmu_seq)
 137 {
 138         /*
 139          * This code is strongly based on the KVM code from
 140          * mmu_notifier_retry. Should be called with
 141          * the relevant locks taken (umem_odp->umem_mutex
 142          * and the ucontext umem_mutex semaphore locked for read).
 143          */
 144
 145         /* Do not allow page faults while the new ib_umem hasn't seen a state
 146          * with zero notifiers yet, and doesn't have its own valid set of
 147          * private counters. */
 148         if (!umem_odp->mn_counters_active)
 149                 return 1;
 150
 151         if (unlikely(umem_odp->notifiers_count))
 152                 return 1;
 153         if (umem_odp->notifiers_seq != mmu_seq)
 154                 return 1;
 155         return 0;
 156 }
 157
 158 #else /* CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING */
 159
 160 static inline int ib_umem_odp_get(struct ib_umem_odp *umem_odp, int access)
 161 {
 162         return -EINVAL;
 163 }
 164
 165 static inline struct ib_umem_odp *
 166 ib_alloc_odp_umem(struct ib_ucontext *context, unsigned long addr, size_t size)
 167 {
 168         return ERR_PTR(-EINVAL);
 169 }
 170
 171 static inline void ib_umem_odp_release(struct ib_umem_odp *umem_odp) {}
 172
 173 #endif /* CONFIG_INFINIBAND_ON_DEMAND_PAGING */
 174
 175 #endif /* IB_UMEM_ODP_H */