Quelle  icm.c   Sprache: C

/*
 * Copyright (c) 2005, 2006, 2007, 2008 Mellanox Technologies. All rights reserved.
 * Copyright (c) 2006, 2007 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
 *
 * This software is available to you under a choice of one of two
 * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
 * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
 * COPYING in the main directory of this source tree, or the
 * OpenIB.org BSD license below:
 *
 *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
 *     without modification, are permitted provided that the following
 *     conditions are met:
 *
 *      - Redistributions of source code must retain the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer.
 *
 *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer in the documentation and/or other materials
 *        provided with the distribution.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
 * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
 * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
 * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
 * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
 * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
 * SOFTWARE.
 */

#include <linux/errno.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/slab.h>

#include <linux/mlx4/cmd.h>

#include "mlx4.h"
#include "icm.h"
#include "fw.h"

/*
 * We allocate in as big chunks as we can, up to a maximum of 256 KB
 * per chunk. Note that the chunks are not necessarily in contiguous
 * physical memory.
 */
enum {
 MLX4_ICM_ALLOC_SIZE = 1 << 18,
 MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE = 1 << 18,
};

static void mlx4_free_icm_pages(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_chunk *chunk)
{
 int i;

 if (chunk->nsg > 0)
  dma_unmap_sg(&dev->persist->pdev->dev, chunk->sg, chunk->npages,
        DMA_BIDIRECTIONAL);

 for (i = 0; i < chunk->npages; ++i)
  __free_pages(sg_page(&chunk->sg[i]),
        get_order(chunk->sg[i].length));
}

static void mlx4_free_icm_coherent(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_chunk *chunk)
{
 int i;

 for (i = 0; i < chunk->npages; ++i)
  dma_free_coherent(&dev->persist->pdev->dev,
      chunk->buf[i].size,
      chunk->buf[i].addr,
      chunk->buf[i].dma_addr);
}

void mlx4_free_icm(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm *icm, int coherent)
{
 struct mlx4_icm_chunk *chunk, *tmp;

 if (!icm)
  return;

 list_for_each_entry_safe(chunk, tmp, &icm->chunk_list, list) {
  if (coherent)
   mlx4_free_icm_coherent(dev, chunk);
  else
   mlx4_free_icm_pages(dev, chunk);

  kfree(chunk);
 }

 kfree(icm);
}

static int mlx4_alloc_icm_pages(struct scatterlist *mem, int order,
    gfp_t gfp_mask, int node)
{
 struct page *page;

 page = alloc_pages_node(node, gfp_mask, order);
 if (!page) {
  page = alloc_pages(gfp_mask, order);
  if (!page)
   return -ENOMEM;
 }

 sg_set_page(mem, page, PAGE_SIZE << order, 0);
 return 0;
}

static int mlx4_alloc_icm_coherent(struct device *dev, struct mlx4_icm_buf *buf,
       int order, gfp_t gfp_mask)
{
 buf->addr = dma_alloc_coherent(dev, PAGE_SIZE << order,
           &buf->dma_addr, gfp_mask);
 if (!buf->addr)
  return -ENOMEM;

 if (offset_in_page(buf->addr)) {
  dma_free_coherent(dev, PAGE_SIZE << order, buf->addr,
      buf->dma_addr);
  return -ENOMEM;
 }

 buf->size = PAGE_SIZE << order;
 return 0;
}

struct mlx4_icm *mlx4_alloc_icm(struct mlx4_dev *dev, int npages,
    gfp_t gfp_mask, int coherent)
{
 struct mlx4_icm *icm;
 struct mlx4_icm_chunk *chunk = NULL;
 int cur_order;
 gfp_t mask;
 int ret;

 /* We use sg_set_buf for coherent allocs, which assumes low memory */
 BUG_ON(coherent && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM));

 icm = kmalloc_node(sizeof(*icm),
      gfp_mask & ~(__GFP_HIGHMEM | __GFP_NOWARN),
      dev->numa_node);
 if (!icm) {
  icm = kmalloc(sizeof(*icm),
         gfp_mask & ~(__GFP_HIGHMEM | __GFP_NOWARN));
  if (!icm)
   return NULL;
 }

 icm->refcount = 0;
 INIT_LIST_HEAD(&icm->chunk_list);

 cur_order = get_order(MLX4_ICM_ALLOC_SIZE);

 while (npages > 0) {
  if (!chunk) {
   chunk = kzalloc_node(sizeof(*chunk),
          gfp_mask & ~(__GFP_HIGHMEM |
         __GFP_NOWARN),
          dev->numa_node);
   if (!chunk) {
    chunk = kzalloc(sizeof(*chunk),
      gfp_mask & ~(__GFP_HIGHMEM |
            __GFP_NOWARN));
    if (!chunk)
     goto fail;
   }
   chunk->coherent = coherent;

   if (!coherent)
    sg_init_table(chunk->sg, MLX4_ICM_CHUNK_LEN);
   list_add_tail(&chunk->list, &icm->chunk_list);
  }

  while (1 << cur_order > npages)
   --cur_order;

  mask = gfp_mask;
  if (cur_order)
   mask &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;

  if (coherent)
   ret = mlx4_alloc_icm_coherent(&dev->persist->pdev->dev,
      &chunk->buf[chunk->npages],
      cur_order, mask);
  else
   ret = mlx4_alloc_icm_pages(&chunk->sg[chunk->npages],
         cur_order, mask,
         dev->numa_node);

  if (ret) {
   if (--cur_order < 0)
    goto fail;
   else
    continue;
  }

  ++chunk->npages;

  if (coherent)
   ++chunk->nsg;
  else if (chunk->npages == MLX4_ICM_CHUNK_LEN) {
   chunk->nsg = dma_map_sg(&dev->persist->pdev->dev,
      chunk->sg, chunk->npages,
      DMA_BIDIRECTIONAL);

   if (!chunk->nsg)
    goto fail;
  }

  if (chunk->npages == MLX4_ICM_CHUNK_LEN)
   chunk = NULL;

  npages -= 1 << cur_order;
 }

 if (!coherent && chunk) {
  chunk->nsg = dma_map_sg(&dev->persist->pdev->dev, chunk->sg,
     chunk->npages, DMA_BIDIRECTIONAL);

  if (!chunk->nsg)
   goto fail;
 }

 return icm;

fail:
 mlx4_free_icm(dev, icm, coherent);
 return NULL;
}

static int mlx4_MAP_ICM(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm *icm, u64 virt)
{
 return mlx4_map_cmd(dev, MLX4_CMD_MAP_ICM, icm, virt);
}

static int mlx4_UNMAP_ICM(struct mlx4_dev *dev, u64 virt, u32 page_count)
{
 return mlx4_cmd(dev, virt, page_count, 0, MLX4_CMD_UNMAP_ICM,
   MLX4_CMD_TIME_CLASS_B, MLX4_CMD_NATIVE);
}

int mlx4_MAP_ICM_AUX(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm *icm)
{
 return mlx4_map_cmd(dev, MLX4_CMD_MAP_ICM_AUX, icm, -1);
}

int mlx4_UNMAP_ICM_AUX(struct mlx4_dev *dev)
{
 return mlx4_cmd(dev, 0, 0, 0, MLX4_CMD_UNMAP_ICM_AUX,
   MLX4_CMD_TIME_CLASS_B, MLX4_CMD_NATIVE);
}

int mlx4_table_get(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table, u32 obj)
{
 u32 i = (obj & (table->num_obj - 1)) /
   (MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / table->obj_size);
 int ret = 0;

 mutex_lock(&table->mutex);

 if (table->icm[i]) {
  ++table->icm[i]->refcount;
  goto out;
 }

 table->icm[i] = mlx4_alloc_icm(dev, MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE >> PAGE_SHIFT,
           (table->lowmem ? GFP_KERNEL : GFP_HIGHUSER) |
           __GFP_NOWARN, table->coherent);
 if (!table->icm[i]) {
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 if (mlx4_MAP_ICM(dev, table->icm[i], table->virt +
    (u64) i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE)) {
  mlx4_free_icm(dev, table->icm[i], table->coherent);
  table->icm[i] = NULL;
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 ++table->icm[i]->refcount;

out:
 mutex_unlock(&table->mutex);
 return ret;
}

void mlx4_table_put(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table, u32 obj)
{
 u32 i;
 u64 offset;

 i = (obj & (table->num_obj - 1)) / (MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / table->obj_size);

 mutex_lock(&table->mutex);

 if (--table->icm[i]->refcount == 0) {
  offset = (u64) i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE;
  mlx4_UNMAP_ICM(dev, table->virt + offset,
          MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / MLX4_ICM_PAGE_SIZE);
  mlx4_free_icm(dev, table->icm[i], table->coherent);
  table->icm[i] = NULL;
 }

 mutex_unlock(&table->mutex);
}

void *mlx4_table_find(struct mlx4_icm_table *table, u32 obj,
   dma_addr_t *dma_handle)
{
 int offset, dma_offset, i;
 u64 idx;
 struct mlx4_icm_chunk *chunk;
 struct mlx4_icm *icm;
 void *addr = NULL;

 if (!table->lowmem)
  return NULL;

 mutex_lock(&table->mutex);

 idx = (u64) (obj & (table->num_obj - 1)) * table->obj_size;
 icm = table->icm[idx / MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE];
 dma_offset = offset = idx % MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE;

 if (!icm)
  goto out;

 list_for_each_entry(chunk, &icm->chunk_list, list) {
  for (i = 0; i < chunk->npages; ++i) {
   dma_addr_t dma_addr;
   size_t len;

   if (table->coherent) {
    len = chunk->buf[i].size;
    dma_addr = chunk->buf[i].dma_addr;
    addr = chunk->buf[i].addr;
   } else {
    struct page *page;

    len = sg_dma_len(&chunk->sg[i]);
    dma_addr = sg_dma_address(&chunk->sg[i]);

    /* XXX: we should never do this for highmem
 * allocation.  This function either needs
 * to be split, or the kernel virtual address
 * return needs to be made optional.
 */
    page = sg_page(&chunk->sg[i]);
    addr = lowmem_page_address(page);
   }

   if (dma_handle && dma_offset >= 0) {
    if (len > dma_offset)
     *dma_handle = dma_addr + dma_offset;
    dma_offset -= len;
   }

   /*
 * DMA mapping can merge pages but not split them,
 * so if we found the page, dma_handle has already
 * been assigned to.
 */
   if (len > offset)
    goto out;
   offset -= len;
  }
 }

 addr = NULL;
out:
 mutex_unlock(&table->mutex);
 return addr ? addr + offset : NULL;
}

int mlx4_table_get_range(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table,
    u32 start, u32 end)
{
 int inc = MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / table->obj_size;
 int err;
 u32 i;

 for (i = start; i <= end; i += inc) {
  err = mlx4_table_get(dev, table, i);
  if (err)
   goto fail;
 }

 return 0;

fail:
 while (i > start) {
  i -= inc;
  mlx4_table_put(dev, table, i);
 }

 return err;
}

void mlx4_table_put_range(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table,
     u32 start, u32 end)
{
 u32 i;

 for (i = start; i <= end; i += MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / table->obj_size)
  mlx4_table_put(dev, table, i);
}

int mlx4_init_icm_table(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table,
   u64 virt, int obj_size, u32 nobj, int reserved,
   int use_lowmem, int use_coherent)
{
 int obj_per_chunk;
 int num_icm;
 unsigned chunk_size;
 int i;
 u64 size;

 obj_per_chunk = MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / obj_size;
 if (WARN_ON(!obj_per_chunk))
  return -EINVAL;
 num_icm = DIV_ROUND_UP(nobj, obj_per_chunk);

 table->icm      = kvcalloc(num_icm, sizeof(*table->icm), GFP_KERNEL);
 if (!table->icm)
  return -ENOMEM;
 table->virt     = virt;
 table->num_icm  = num_icm;
 table->num_obj  = nobj;
 table->obj_size = obj_size;
 table->lowmem   = use_lowmem;
 table->coherent = use_coherent;
 mutex_init(&table->mutex);

 size = (u64) nobj * obj_size;
 for (i = 0; i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE < reserved * obj_size; ++i) {
  chunk_size = MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE;
  if ((i + 1) * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE > size)
   chunk_size = PAGE_ALIGN(size -
     i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE);

  table->icm[i] = mlx4_alloc_icm(dev, chunk_size >> PAGE_SHIFT,
            (use_lowmem ? GFP_KERNEL : GFP_HIGHUSER) |
            __GFP_NOWARN, use_coherent);
  if (!table->icm[i])
   goto err;
  if (mlx4_MAP_ICM(dev, table->icm[i], virt + i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE)) {
   mlx4_free_icm(dev, table->icm[i], use_coherent);
   table->icm[i] = NULL;
   goto err;
  }

  /*
 * Add a reference to this ICM chunk so that it never
 * gets freed (since it contains reserved firmware objects).
 */
  ++table->icm[i]->refcount;
 }

 return 0;

err:
 for (i = 0; i < num_icm; ++i)
  if (table->icm[i]) {
   mlx4_UNMAP_ICM(dev, virt + i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE,
           MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / MLX4_ICM_PAGE_SIZE);
   mlx4_free_icm(dev, table->icm[i], use_coherent);
  }

 kvfree(table->icm);

 return -ENOMEM;
}

void mlx4_cleanup_icm_table(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_icm_table *table)
{
 int i;

 for (i = 0; i < table->num_icm; ++i)
  if (table->icm[i]) {
   mlx4_UNMAP_ICM(dev, table->virt + i * MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE,
           MLX4_TABLE_CHUNK_SIZE / MLX4_ICM_PAGE_SIZE);
   mlx4_free_icm(dev, table->icm[i], table->coherent);
  }

 kvfree(table->icm);
}