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