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 #include <linux/string.h>
  64
  65 #include "hfi.h"
  66 #include "sdma.h"
  67 #include "user_sdma.h"
  68 #include "verbs.h"  /* for the headers */
  69 #include "common.h" /* for struct hfi1_tid_info */
  70 #include "trace.h"
  71 #include "mmu_rb.h"
  72
  73 static uint hfi1_sdma_comp_ring_size = 128;
  74 module_param_named(sdma_comp_size, hfi1_sdma_comp_ring_size, uint, S_IRUGO);
  75 MODULE_PARM_DESC(sdma_comp_size, "Size of User SDMA completion ring. Default: 128");
  76
  77 /* The maximum number of Data io vectors per message/request */
  78 #define MAX_VECTORS_PER_REQ 8
  79 /*
  80  * Maximum number of packet to send from each message/request
  81  * before moving to the next one.
  82  */
  83 #define MAX_PKTS_PER_QUEUE 16
  84
  85 #define num_pages(x) (1 + ((((x) - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT))
  86
  87 #define req_opcode(x) \
  88         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  89 #define req_version(x) \
  90         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_VERSION_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  91 #define req_iovcnt(x) \
  92         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_MASK)
  93
  94 /* Number of BTH.PSN bits used for sequence number in expected rcvs */
  95 #define BTH_SEQ_MASK 0x7ffull
  96
  97 /*
  98  * Define fields in the KDETH header so we can update the header
  99  * template.
 100  */
 101 #define KDETH_OFFSET_SHIFT        0
 102 #define KDETH_OFFSET_MASK         0x7fff
 103 #define KDETH_OM_SHIFT            15
 104 #define KDETH_OM_MASK             0x1
 105 #define KDETH_TID_SHIFT           16
 106 #define KDETH_TID_MASK            0x3ff
 107 #define KDETH_TIDCTRL_SHIFT       26
 108 #define KDETH_TIDCTRL_MASK        0x3
 109 #define KDETH_INTR_SHIFT          28
 110 #define KDETH_INTR_MASK           0x1
 111 #define KDETH_SH_SHIFT            29
 112 #define KDETH_SH_MASK             0x1
 113 #define KDETH_HCRC_UPPER_SHIFT    16
 114 #define KDETH_HCRC_UPPER_MASK     0xff
 115 #define KDETH_HCRC_LOWER_SHIFT    24
 116 #define KDETH_HCRC_LOWER_MASK     0xff
 117
 118 #define AHG_KDETH_INTR_SHIFT 12
 119 #define AHG_KDETH_SH_SHIFT   13
 120
 121 #define PBC2LRH(x) ((((x) & 0xfff) << 2) - 4)
 122 #define LRH2PBC(x) ((((x) >> 2) + 1) & 0xfff)
 123
 124 #define KDETH_GET(val, field)                                           \
 125         (((le32_to_cpu((val))) >> KDETH_##field##_SHIFT) & KDETH_##field##_MASK)
 126 #define KDETH_SET(dw, field, val) do {                                  \
 127                 u32 dwval = le32_to_cpu(dw);                            \
 128                 dwval &= ~(KDETH_##field##_MASK << KDETH_##field##_SHIFT); \
 129                 dwval |= (((val) & KDETH_##field##_MASK) << \
 130                           KDETH_##field##_SHIFT);                       \
 131                 dw = cpu_to_le32(dwval);                                \
 132         } while (0)
 133
 134 #define AHG_HEADER_SET(arr, idx, dw, bit, width, value)                 \
 135         do {                                                            \
 136                 if ((idx) < ARRAY_SIZE((arr)))                          \
 137                         (arr)[(idx++)] = sdma_build_ahg_descriptor(     \
 138                                 (__force u16)(value), (dw), (bit),      \
 139                                                         (width));       \
 140                 else                                                    \
 141                         return -ERANGE;                                 \
 142         } while (0)
 143
 144 /* KDETH OM multipliers and switch over point */
 145 #define KDETH_OM_SMALL     4
 146 #define KDETH_OM_LARGE     64
 147 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 148
 149 /* Tx request flag bits */
 150 #define TXREQ_FLAGS_REQ_ACK   BIT(0)      /* Set the ACK bit in the header */
 151 #define TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH BIT(1) /* Disable header suppression */
 152
 153 /* SDMA request flag bits */
 154 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 155 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 156 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 157 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 158 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 159
 160 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE BIT(0)
 161 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   BIT(1)
 162 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED BIT(2)
 163
 164 /*
 165  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 166  * before putting the process to sleep.
 167  */
 168 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 169
 170 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 171
 172 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 173
 174 struct sdma_mmu_node;
 175
 176 struct user_sdma_iovec {
 177         struct list_head list;
 178         struct iovec iov;
 179         /* number of pages in this vector */
 180         unsigned npages;
 181         /* array of pinned pages for this vector */
 182         struct page **pages;
 183         /*
 184          * offset into the virtual address space of the vector at
 185          * which we last left off.
 186          */
 187         u64 offset;
 188         struct sdma_mmu_node *node;
 189 };
 190
 191 struct sdma_mmu_node {
 192         struct mmu_rb_node rb;
 193         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 194         atomic_t refcount;
 195         struct page **pages;
 196         unsigned npages;
 197 };
 198
 199 /* evict operation argument */
 200 struct evict_data {
 201         u32 cleared;    /* count evicted so far */
 202         u32 target;     /* target count to evict */
 203 };
 204
 205 struct user_sdma_request {
 206         struct sdma_req_info info;
 207         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 208         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 209         /* This is the original header from user space */
 210         struct hfi1_pkt_header hdr;
 211         /*
 212          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 213          * Since different request could be on different VLs,
 214          * each request will need it's own engine pointer.
 215          */
 216         struct sdma_engine *sde;
 217         u8 ahg_idx;
 218         u32 ahg[9];
 219         /*
 220          * KDETH.Offset (Eager) field
 221          * We need to remember the initial value so the headers
 222          * can be updated properly.
 223          */
 224         u32 koffset;
 225         /*
 226          * KDETH.OFFSET (TID) field
 227          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 228          * size of the TID entry.
 229          */
 230         u32 tidoffset;
 231         /*
 232          * KDETH.OM
 233          * Remember this because the header template always sets it
 234          * to 0.
 235          */
 236         u8 omfactor;
 237         /*
 238          * We copy the iovs for this request (based on
 239          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 240          */
 241         unsigned data_iovs;
 242         /* total length of the data in the request */
 243         u32 data_len;
 244         /* progress index moving along the iovs array */
 245         unsigned iov_idx;
 246         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 247         /* number of elements copied to the tids array */
 248         u16 n_tids;
 249         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 250         u32 *tids;
 251         u16 tididx;
 252         u32 sent;
 253         u64 seqnum;
 254         u64 seqcomp;
 255         u64 seqsubmitted;
 256         struct list_head txps;
 257         unsigned long flags;
 258         /* status of the last txreq completed */
 259         int status;
 260 };
 261
 262 /*
 263  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 264  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 265  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 266  * independently of each other.
 267  */
 268 struct user_sdma_txreq {
 269         /* Packet header for the txreq */
 270         struct hfi1_pkt_header hdr;
 271         struct sdma_txreq txreq;
 272         struct list_head list;
 273         struct user_sdma_request *req;
 274         u16 flags;
 275         unsigned busycount;
 276         u64 seqnum;
 277 };
 278
 279 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 280         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 281                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 282                  ##__VA_ARGS__)
 283 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 284         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 285                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 286
 287 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *, unsigned);
 288 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 289 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int);
 290 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *);
 291 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *, bool);
 292 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 293                             struct user_sdma_iovec *);
 294 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *, struct page **, unsigned,
 295                                unsigned);
 296 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 297                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 298 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 299                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 300 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 301                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 302 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *,
 303                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *,
 304                                   u16, enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 305 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 306 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 307
 308 static int defer_packet_queue(
 309         struct sdma_engine *,
 310         struct iowait *,
 311         struct sdma_txreq *,
 312         unsigned seq);
 313 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 314 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *, unsigned long, unsigned long);
 315 static int sdma_rb_insert(void *, struct mmu_rb_node *);
 316 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
 317                          void *arg2, bool *stop);
 318 static void sdma_rb_remove(void *, struct mmu_rb_node *);
 319 static int sdma_rb_invalidate(void *, struct mmu_rb_node *);
 320
 321 static struct mmu_rb_ops sdma_rb_ops = {
 322         .filter = sdma_rb_filter,
 323         .insert = sdma_rb_insert,
 324         .evict = sdma_rb_evict,
 325         .remove = sdma_rb_remove,
 326         .invalidate = sdma_rb_invalidate
 327 };
 328
 329 static int defer_packet_queue(
 330         struct sdma_engine *sde,
 331         struct iowait *wait,
 332         struct sdma_txreq *txreq,
 333         unsigned seq)
 334 {
 335         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 336                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 337         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 338         struct user_sdma_txreq *tx =
 339                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 340
 341         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 342                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 343                         goto eagain;
 344         }
 345         /*
 346          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 347          * is to the dmawait list since that is the only place where
 348          * it is supposed to be enqueued.
 349          */
 350         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 351         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 352         if (list_empty(&pq->busy.list))
 353                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 354         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 355         return -EBUSY;
 356 eagain:
 357         return -EAGAIN;
 358 }
 359
 360 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 361 {
 362         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 363                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 364         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 365         wake_up(&wait->wait_dma);
 366 };
 367
 368 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 369 {
 370         struct user_sdma_txreq *tx = obj;
 371
 372         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 373 }
 374
 375 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 376 {
 377         struct hfi1_filedata *fd;
 378         int ret = 0;
 379         char buf[64];
 380         struct hfi1_devdata *dd;
 381         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 382         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 383         unsigned long flags;
 384
 385         if (!uctxt || !fp) {
 386                 ret = -EBADF;
 387                 goto done;
 388         }
 389
 390         fd = fp->private_data;
 391
 392         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 393                 ret = -EINVAL;
 394                 goto done;
 395         }
 396
 397         dd = uctxt->dd;
 398
 399         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 400         if (!pq)
 401                 goto pq_nomem;
 402
 403         pq->reqs = kcalloc(hfi1_sdma_comp_ring_size,
 404                            sizeof(*pq->reqs),
 405                            GFP_KERNEL);
 406         if (!pq->reqs)
 407                 goto pq_reqs_nomem;
 408
 409         pq->req_in_use = kcalloc(BITS_TO_LONGS(hfi1_sdma_comp_ring_size),
 410                                  sizeof(*pq->req_in_use),
 411                                  GFP_KERNEL);
 412         if (!pq->req_in_use)
 413                 goto pq_reqs_no_in_use;
 414
 415         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 416         pq->dd = dd;
 417         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 418         pq->subctxt = fd->subctxt;
 419         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 420         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 421         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 422         init_waitqueue_head(&pq->wait);
 423         atomic_set(&pq->n_locked, 0);
 424         pq->mm = fd->mm;
 425
 426         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 427                     activate_packet_queue, NULL);
 428         pq->reqidx = 0;
 429         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 430                  fd->subctxt);
 431         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 432                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 433                                             L1_CACHE_BYTES,
 434                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 435                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 436         if (!pq->txreq_cache) {
 437                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 438                            uctxt->ctxt);
 439                 goto pq_txreq_nomem;
 440         }
 441         fd->pq = pq;
 442         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 443         if (!cq)
 444                 goto cq_nomem;
 445
 446         cq->comps = vmalloc_user(PAGE_ALIGN(sizeof(*cq->comps)
 447                                  * hfi1_sdma_comp_ring_size));
 448         if (!cq->comps)
 449                 goto cq_comps_nomem;
 450
 451         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 452         fd->cq = cq;
 453
 454         ret = hfi1_mmu_rb_register(pq, pq->mm, &sdma_rb_ops, dd->pport->hfi1_wq,
 455                                    &pq->handler);
 456         if (ret) {
 457                 dd_dev_err(dd, "Failed to register with MMU %d", ret);
 458                 goto done;
 459         }
 460
 461         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 462         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 463         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 464         goto done;
 465
 466 cq_comps_nomem:
 467         kfree(cq);
 468 cq_nomem:
 469         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 470 pq_txreq_nomem:
 471         kfree(pq->req_in_use);
 472 pq_reqs_no_in_use:
 473         kfree(pq->reqs);
 474 pq_reqs_nomem:
 475         kfree(pq);
 476         fd->pq = NULL;
 477 pq_nomem:
 478         ret = -ENOMEM;
 479 done:
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 484 {
 485         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 486         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 487         unsigned long flags;
 488
 489         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 490                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 491         pq = fd->pq;
 492         if (pq) {
 493                 if (pq->handler)
 494                         hfi1_mmu_rb_unregister(pq->handler);
 495                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 496                 if (!list_empty(&pq->list))
 497                         list_del_init(&pq->list);
 498                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 499                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 500                 /* Wait until all requests have been freed. */
 501                 wait_event_interruptible(
 502                         pq->wait,
 503                         (ACCESS_ONCE(pq->state) == SDMA_PKT_Q_INACTIVE));
 504                 kfree(pq->reqs);
 505                 kfree(pq->req_in_use);
 506                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 507                 kfree(pq);
 508                 fd->pq = NULL;
 509         }
 510         if (fd->cq) {
 511                 vfree(fd->cq->comps);
 512                 kfree(fd->cq);
 513                 fd->cq = NULL;
 514         }
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 static u8 dlid_to_selector(u16 dlid)
 519 {
 520         static u8 mapping[256];
 521         static int initialized;
 522         static u8 next;
 523         int hash;
 524
 525         if (!initialized) {
 526                 memset(mapping, 0xFF, 256);
 527                 initialized = 1;
 528         }
 529
 530         hash = ((dlid >> 8) ^ dlid) & 0xFF;
 531         if (mapping[hash] == 0xFF) {
 532                 mapping[hash] = next;
 533                 next = (next + 1) & 0x7F;
 534         }
 535
 536         return mapping[hash];
 537 }
 538
 539 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 540                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 541 {
 542         int ret = 0, i;
 543         struct hfi1_filedata *fd = fp->private_data;
 544         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 545         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = fd->pq;
 546         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = fd->cq;
 547         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 548         unsigned long idx = 0;
 549         u8 pcount = initial_pkt_count;
 550         struct sdma_req_info info;
 551         struct user_sdma_request *req;
 552         u8 opcode, sc, vl;
 553         int req_queued = 0;
 554         u16 dlid;
 555         u32 selector;
 556
 557         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 558                 hfi1_cdbg(
 559                    SDMA,
 560                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 561                    dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 562                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 563                 return -EINVAL;
 564         }
 565         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 566         if (ret) {
 567                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 568                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, ret);
 569                 return -EFAULT;
 570         }
 571
 572         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 573                                      (u16 *)&info);
 574
 575         if (info.comp_idx >= hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 576                 hfi1_cdbg(SDMA,
 577                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid comp index",
 578                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 579                 return -EINVAL;
 580         }
 581
 582         /*
 583          * Sanity check the header io vector count.  Need at least 1 vector
 584          * (header) and cannot be larger than the actual io vector count.
 585          */
 586         if (req_iovcnt(info.ctrl) < 1 || req_iovcnt(info.ctrl) > dim) {
 587                 hfi1_cdbg(SDMA,
 588                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid iov count %d, dim %ld",
 589                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx,
 590                           req_iovcnt(info.ctrl), dim);
 591                 return -EINVAL;
 592         }
 593
 594         if (!info.fragsize) {
 595                 hfi1_cdbg(SDMA,
 596                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 597                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 598                 return -EINVAL;
 599         }
 600
 601         /* Try to claim the request. */
 602         if (test_and_set_bit(info.comp_idx, pq->req_in_use)) {
 603                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in use",
 604                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 605                           info.comp_idx);
 606                 return -EBADSLT;
 607         }
 608         /*
 609          * All safety checks have been done and this request has been claimed.
 610          */
 611         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 612                   uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 613         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 614         memset(req, 0, sizeof(*req));
 615         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1; /* subtract header vector */
 616         req->pq = pq;
 617         req->cq = cq;
 618         req->status = -1;
 619         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 620
 621         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 622
 623         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED) {
 624                 /* expected must have a TID info and at least one data vector */
 625                 if (req->data_iovs < 2) {
 626                         SDMA_DBG(req,
 627                                  "Not enough vectors for expected request");
 628                         ret = -EINVAL;
 629                         goto free_req;
 630                 }
 631                 req->data_iovs--;
 632         }
 633
 634         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 635                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 636                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 637                 ret = -EINVAL;
 638                 goto free_req;
 639         }
 640         /* Copy the header from the user buffer */
 641         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 642                              sizeof(req->hdr));
 643         if (ret) {
 644                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 645                 ret = -EFAULT;
 646                 goto free_req;
 647         }
 648
 649         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 650         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 651                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 652
 653         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 654         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 655         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 656              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 657                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 658                 ret = -EINVAL;
 659                 goto free_req;
 660         }
 661         /*
 662          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 663          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 664          * match the SC look up.
 665          */
 666         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 667         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 668               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 669         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 670             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 671                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 672                 ret = -EINVAL;
 673                 goto free_req;
 674         }
 675
 676         /* Checking P_KEY for requests from user-space */
 677         if (egress_pkey_check(dd->pport, req->hdr.lrh, req->hdr.bth, sc,
 678                               PKEY_CHECK_INVALID)) {
 679                 ret = -EINVAL;
 680                 goto free_req;
 681         }
 682
 683         /*
 684          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 685          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 686          * or miss it entirely.
 687          */
 688         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 689                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 690                 ret = -EINVAL;
 691                 goto free_req;
 692         }
 693
 694         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 695         /*
 696          * Calculate the initial TID offset based on the values of
 697          * KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in.
 698          */
 699         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 700                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 701                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 702         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 703         idx++;
 704
 705         /* Save all the IO vector structures */
 706         for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
 707                 INIT_LIST_HEAD(&req->iovs[i].list);
 708                 memcpy(&req->iovs[i].iov,
 709                        iovec + idx++,
 710                        sizeof(req->iovs[i].iov));
 711                 ret = pin_vector_pages(req, &req->iovs[i]);
 712                 if (ret) {
 713                         req->status = ret;
 714                         goto free_req;
 715                 }
 716                 req->data_len += req->iovs[i].iov.iov_len;
 717         }
 718         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 719
 720         if (pcount > req->info.npkts)
 721                 pcount = req->info.npkts;
 722         /*
 723          * Copy any TID info
 724          * User space will provide the TID info only when the
 725          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 726          * only one packet in the request and the header is already
 727          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 728          * driver needs to perform safety checks.
 729          */
 730         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 731                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 732                 u32 *tmp;
 733
 734                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 735                         ret = -EINVAL;
 736                         goto free_req;
 737                 }
 738
 739                 /*
 740                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 741                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 742                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 743                  * tell at this point.
 744                  */
 745                 tmp = memdup_user(iovec[idx].iov_base,
 746                                   ntids * sizeof(*req->tids));
 747                 if (IS_ERR(tmp)) {
 748                         ret = PTR_ERR(tmp);
 749                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 750                                  ntids, ret);
 751                         goto free_req;
 752                 }
 753                 req->tids = tmp;
 754                 req->n_tids = ntids;
 755                 idx++;
 756         }
 757
 758         dlid = be16_to_cpu(req->hdr.lrh[1]);
 759         selector = dlid_to_selector(dlid);
 760         selector += uctxt->ctxt + fd->subctxt;
 761         req->sde = sdma_select_user_engine(dd, selector, vl);
 762
 763         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 764                 ret = -ECOMM;
 765                 goto free_req;
 766         }
 767
 768         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 769         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 770                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 771
 772                 if (likely(ahg >= 0)) {
 773                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 774                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 775                 }
 776         }
 777
 778         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, QUEUED, 0);
 779         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 780         req_queued = 1;
 781         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 782         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 783         if (unlikely(ret < 0 && ret != -EBUSY)) {
 784                 req->status = ret;
 785                 goto free_req;
 786         }
 787
 788         /*
 789          * It is possible that the SDMA engine would have processed all the
 790          * submitted packets by the time we get here. Therefore, only set
 791          * packet queue state to ACTIVE if there are still uncompleted
 792          * requests.
 793          */
 794         if (atomic_read(&pq->n_reqs))
 795                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 796
 797         /*
 798          * This is a somewhat blocking send implementation.
 799          * The driver will block the caller until all packets of the
 800          * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 801          * will not wait for send completions.
 802          */
 803         while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 804                 ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 805                 if (ret < 0) {
 806                         if (ret != -EBUSY) {
 807                                 req->status = ret;
 808                                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 809                                 if (ACCESS_ONCE(req->seqcomp) ==
 810                                     req->seqsubmitted - 1)
 811                                         goto free_req;
 812                                 return ret;
 813                         }
 814                         wait_event_interruptible_timeout(
 815                                 pq->busy.wait_dma,
 816                                 (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 817                                 msecs_to_jiffies(
 818                                         SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 819                 }
 820         }
 821         *count += idx;
 822         return 0;
 823 free_req:
 824         user_sdma_free_request(req, true);
 825         if (req_queued)
 826                 pq_update(pq);
 827         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, ERROR, req->status);
 828         return ret;
 829 }
 830
 831 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 832                                       struct user_sdma_txreq *tx)
 833 {
 834         /*
 835          * Determine the proper size of the packet data.
 836          * The size of the data of the first packet is in the header
 837          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 838          * to be subtracted.
 839          * The minimum representable packet data length in a header is 4 bytes,
 840          * therefore, when the data length request is less than 4 bytes, there's
 841          * only one packet, and the packet data length is equal to that of the
 842          * request data length.
 843          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 844          * size (MTU) or remaining data in the request.
 845          */
 846         u32 len;
 847
 848         if (!req->seqnum) {
 849                 if (req->data_len < sizeof(u32))
 850                         len = req->data_len;
 851                 else
 852                         len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 853                                (sizeof(tx->hdr) - 4));
 854         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 855                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 856                         PAGE_SIZE;
 857                 /*
 858                  * Get the data length based on the remaining space in the
 859                  * TID pair.
 860                  */
 861                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 862                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 863                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 864                     req->tids[req->tididx]) {
 865                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 866                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 867                         req->tidoffset = 0;
 868                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 869                 }
 870                 /*
 871                  * Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 872                  * are not going to try to send more data that we have
 873                  * remaining.
 874                  */
 875                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 876         } else {
 877                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 878         }
 879         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 880         return len;
 881 }
 882
 883 static inline u32 pad_len(u32 len)
 884 {
 885         if (len & (sizeof(u32) - 1))
 886                 len += sizeof(u32) - (len & (sizeof(u32) - 1));
 887         return len;
 888 }
 889
 890 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 891 {
 892         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 893         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 894 }
 895
 896 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 897 {
 898         int ret = 0, count;
 899         unsigned npkts = 0;
 900         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 901         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 902         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 903
 904         if (!req->pq)
 905                 return -EINVAL;
 906
 907         pq = req->pq;
 908
 909         /* If tx completion has reported an error, we are done. */
 910         if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 911                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 912                 return -EFAULT;
 913         }
 914
 915         /*
 916          * Check if we might have sent the entire request already
 917          */
 918         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 919                 if (!list_empty(&req->txps))
 920                         goto dosend;
 921                 return ret;
 922         }
 923
 924         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 925                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 926
 927         while (npkts < maxpkts) {
 928                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 929                 u64 iov_offset = 0;
 930
 931                 /*
 932                  * Check whether any of the completions have come back
 933                  * with errors. If so, we are not going to process any
 934                  * more packets from this request.
 935                  */
 936                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 937                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 938                         return -EFAULT;
 939                 }
 940
 941                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 942                 if (!tx)
 943                         return -ENOMEM;
 944
 945                 tx->flags = 0;
 946                 tx->req = req;
 947                 tx->busycount = 0;
 948                 INIT_LIST_HEAD(&tx->list);
 949
 950                 /*
 951                  * For the last packet set the ACK request
 952                  * and disable header suppression.
 953                  */
 954                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 955                         tx->flags |= (TXREQ_FLAGS_REQ_ACK |
 956                                       TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH);
 957
 958                 /*
 959                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 960                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 961                  * if we have payload data.
 962                  */
 963                 if (req->data_len) {
 964                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 965                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 966                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 967                                         ret = -EFAULT;
 968                                         goto free_txreq;
 969                                 }
 970                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 971                                 WARN_ON(iovec->offset);
 972                         }
 973
 974                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 975
 976                         /*
 977                          * Disable header suppression for the payload <= 8DWS.
 978                          * If there is an uncorrectable error in the receive
 979                          * data FIFO when the received payload size is less than
 980                          * or equal to 8DWS then the RxDmaDataFifoRdUncErr is
 981                          * not reported.There is set RHF.EccErr if the header
 982                          * is not suppressed.
 983                          */
 984                         if (!datalen) {
 985                                 SDMA_DBG(req,
 986                                          "Request has data but pkt len is 0");
 987                                 ret = -EFAULT;
 988                                 goto free_tx;
 989                         } else if (datalen <= 32) {
 990                                 tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH;
 991                         }
 992                 }
 993
 994                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 995                         if (!req->seqnum) {
 996                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 997                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr,
 998                                                          pad_len(datalen));
 999                                 /*
1000                                  * Copy the request header into the tx header
1001                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
1002                                  * address.
1003                                  * This copy can be optimized out if the hdr
1004                                  * member of user_sdma_request were also
1005                                  * cacheline aligned.
1006                                  */
1007                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
1008                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1009                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
1010                                                 LRH2PBC(lrhlen);
1011                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1012                                 }
1013                                 ret = check_header_template(req, &tx->hdr,
1014                                                             lrhlen, datalen);
1015                                 if (ret)
1016                                         goto free_tx;
1017                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1018                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
1019                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
1020                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
1021                                                       user_sdma_txreq_cb);
1022                                 if (ret)
1023                                         goto free_tx;
1024                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
1025                                                         &tx->hdr,
1026                                                         sizeof(tx->hdr));
1027                                 if (ret)
1028                                         goto free_txreq;
1029                         } else {
1030                                 int changes;
1031
1032                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
1033                                                                datalen);
1034                                 if (changes < 0)
1035                                         goto free_tx;
1036                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1037                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
1038                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
1039                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
1040                                                 user_sdma_txreq_cb);
1041                         }
1042                 } else {
1043                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
1044                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
1045                         if (ret)
1046                                 goto free_tx;
1047                         /*
1048                          * Modify the header for this packet. This only needs
1049                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
1050                          * the HW will do it based on the changes we gave it
1051                          * during sdma_txinit_ahg().
1052                          */
1053                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
1054                         if (ret)
1055                                 goto free_txreq;
1056                 }
1057
1058                 /*
1059                  * If the request contains any data vectors, add up to
1060                  * fragsize bytes to the descriptor.
1061                  */
1062                 while (queued < datalen &&
1063                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
1064                         unsigned long base, offset;
1065                         unsigned pageidx, len;
1066
1067                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1068                         offset = offset_in_page(base + iovec->offset +
1069                                                 iov_offset);
1070                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
1071                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
1072                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
1073                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
1074                         len = min((datalen - queued), len);
1075                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
1076                                               iovec->pages[pageidx],
1077                                               offset, len);
1078                         if (ret) {
1079                                 SDMA_DBG(req, "SDMA txreq add page failed %d\n",
1080                                          ret);
1081                                 goto free_txreq;
1082                         }
1083                         iov_offset += len;
1084                         queued += len;
1085                         data_sent += len;
1086                         if (unlikely(queued < datalen &&
1087                                      pageidx == iovec->npages &&
1088                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1)) {
1089                                 iovec->offset += iov_offset;
1090                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
1091                                 iov_offset = 0;
1092                         }
1093                 }
1094                 /*
1095                  * The txreq was submitted successfully so we can update
1096                  * the counters.
1097                  */
1098                 req->koffset += datalen;
1099                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
1100                         req->tidoffset += datalen;
1101                 req->sent += data_sent;
1102                 if (req->data_len)
1103                         iovec->offset += iov_offset;
1104                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1105                 /*
1106                  * It is important to increment this here as it is used to
1107                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1108                  * outside of the loop.
1109                  */
1110                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1111                 npkts++;
1112         }
1113 dosend:
1114         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps, &count);
1115         req->seqsubmitted += count;
1116         if (req->seqsubmitted == req->info.npkts) {
1117                 set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1118                 /*
1119                  * The txreq has already been submitted to the HW queue
1120                  * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1121                  * happen due to the sequential manner in which
1122                  * descriptors are processed.
1123                  */
1124                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1125                         sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1126         }
1127         return ret;
1128
1129 free_txreq:
1130         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1131 free_tx:
1132         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1133         return ret;
1134 }
1135
1136 /*
1137  * How many pages in this iovec element?
1138  */
1139 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1140 {
1141         const unsigned long addr  = (unsigned long)iov->iov_base;
1142         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1143         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1144         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1145
1146         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1147 }
1148
1149 static u32 sdma_cache_evict(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq, u32 npages)
1150 {
1151         struct evict_data evict_data;
1152
1153         evict_data.cleared = 0;
1154         evict_data.target = npages;
1155         hfi1_mmu_rb_evict(pq->handler, &evict_data);
1156         return evict_data.cleared;
1157 }
1158
1159 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1160                             struct user_sdma_iovec *iovec)
1161 {
1162         int ret = 0, pinned, npages, cleared;
1163         struct page **pages;
1164         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1165         struct sdma_mmu_node *node = NULL;
1166         struct mmu_rb_node *rb_node;
1167
1168         rb_node = hfi1_mmu_rb_extract(pq->handler,
1169                                       (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1170                                       iovec->iov.iov_len);
1171         if (rb_node)
1172                 node = container_of(rb_node, struct sdma_mmu_node, rb);
1173         else
1174                 rb_node = NULL;
1175
1176         if (!node) {
1177                 node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
1178                 if (!node)
1179                         return -ENOMEM;
1180
1181                 node->rb.addr = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1182                 node->pq = pq;
1183                 atomic_set(&node->refcount, 0);
1184         }
1185
1186         npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1187         if (node->npages < npages) {
1188                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1189                 if (!pages) {
1190                         SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1191                         ret = -ENOMEM;
1192                         goto bail;
1193                 }
1194                 memcpy(pages, node->pages, node->npages * sizeof(*pages));
1195
1196                 npages -= node->npages;
1197
1198 retry:
1199                 if (!hfi1_can_pin_pages(pq->dd, pq->mm,
1200                                         atomic_read(&pq->n_locked), npages)) {
1201                         cleared = sdma_cache_evict(pq, npages);
1202                         if (cleared >= npages)
1203                                 goto retry;
1204                 }
1205                 pinned = hfi1_acquire_user_pages(pq->mm,
1206                         ((unsigned long)iovec->iov.iov_base +
1207                          (node->npages * PAGE_SIZE)), npages, 0,
1208                         pages + node->npages);
1209                 if (pinned < 0) {
1210                         kfree(pages);
1211                         ret = pinned;
1212                         goto bail;
1213                 }
1214                 if (pinned != npages) {
1215                         unpin_vector_pages(pq->mm, pages, node->npages,
1216                                            pinned);
1217                         ret = -EFAULT;
1218                         goto bail;
1219                 }
1220                 kfree(node->pages);
1221                 node->rb.len = iovec->iov.iov_len;
1222                 node->pages = pages;
1223                 node->npages += pinned;
1224                 npages = node->npages;
1225                 atomic_add(pinned, &pq->n_locked);
1226         }
1227         iovec->pages = node->pages;
1228         iovec->npages = npages;
1229         iovec->node = node;
1230
1231         ret = hfi1_mmu_rb_insert(req->pq->handler, &node->rb);
1232         if (ret) {
1233                 atomic_sub(node->npages, &pq->n_locked);
1234                 iovec->node = NULL;
1235                 goto bail;
1236         }
1237         return 0;
1238 bail:
1239         if (rb_node)
1240                 unpin_vector_pages(pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1241         kfree(node);
1242         return ret;
1243 }
1244
1245 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *mm, struct page **pages,
1246                                unsigned start, unsigned npages)
1247 {
1248         hfi1_release_user_pages(mm, pages + start, npages, false);
1249         kfree(pages);
1250 }
1251
1252 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1253                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1254                                  u32 datalen)
1255 {
1256         /*
1257          * Perform safety checks for any type of packet:
1258          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1259          *    - packet length is multiple of 4 bytes
1260          *    - packet length is not larger than MTU size
1261          *
1262          * These checks are only done for the first packet of the
1263          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1264          * For the remainder of the packets we compute the values.
1265          */
1266         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE || lrhlen & 0x3 ||
1267             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1268                 return -EINVAL;
1269
1270         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1271                 /*
1272                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1273                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1274                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1275                  * tididx points to something sane.
1276                  */
1277                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1278                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1279                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1280                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1281                         tidoff;
1282                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1283
1284                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1285                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1286                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1287                 /*
1288                  * Expected receive packets have the following
1289                  * additional checks:
1290                  *     - offset is not larger than the TID size
1291                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1292                  *     - TID indexes match between header and TID array
1293                  */
1294                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1295                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1296                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1297                         return -EINVAL;
1298         }
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1304  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1305  * expected packets encode generation and sequence in the
1306  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1307  */
1308 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1309 {
1310         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1311                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1312                         0xffffffull),
1313                 psn = val & mask;
1314         if (expct)
1315                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1316         else
1317                 psn = psn + frags;
1318         return psn & mask;
1319 }
1320
1321 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1322                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1323 {
1324         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1325         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1326         u16 pbclen;
1327         int ret;
1328         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(datalen));
1329
1330         /* Copy the header template to the request before modification */
1331         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1332
1333         /*
1334          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1335          * adjust both in the header.
1336          */
1337         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1338         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1339                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1340                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1341                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1342                 /*
1343                  * Third packet
1344                  * This is the first packet in the sequence that has
1345                  * a "static" size that can be used for the rest of
1346                  * the packets (besides the last one).
1347                  */
1348                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1349                         /*
1350                          * From this point on the lengths in both the
1351                          * PBC and LRH are the same until the last
1352                          * packet.
1353                          * Adjust the template so we don't have to update
1354                          * every packet
1355                          */
1356                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1357                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1358                 }
1359         }
1360         /*
1361          * We only have to modify the header if this is not the
1362          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1363          * header given to us.
1364          */
1365         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1366                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1367                 if (ret)
1368                         return ret;
1369                 goto done;
1370         }
1371
1372         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1373                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1374                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1375                                 req->seqnum));
1376
1377         /* Set ACK request on last packet */
1378         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1379                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL << 31);
1380
1381         /* Set the new offset */
1382         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1383         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1384         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1385                 tidval = req->tids[req->tididx];
1386                 /*
1387                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1388                  * advance everything.
1389                  */
1390                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1391                                          PAGE_SIZE)) {
1392                         req->tidoffset = 0;
1393                         /*
1394                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1395                          * we have to check again.
1396                          */
1397                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1398                             !req->tids[req->tididx]) {
1399                                 return -EINVAL;
1400                         }
1401                         tidval = req->tids[req->tididx];
1402                 }
1403                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1404                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1405                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1406                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1407                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1408                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1409                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1410                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1411                 /* Clear KDETH.SH when DISABLE_SH flag is set */
1412                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH))
1413                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1414                 /*
1415                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1416                  * transfer.
1417                  */
1418                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1419                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1420                          req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1421                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1422                           req->tidoffset / req->omfactor);
1423                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1424                           req->omfactor != KDETH_OM_SMALL);
1425         }
1426 done:
1427         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1428                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1429         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1430 }
1431
1432 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1433                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1434 {
1435         int diff = 0;
1436         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1437         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1438         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1439         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(len));
1440
1441         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1442                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1443                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1444                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1445                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1446                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1447                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1448         }
1449
1450         /*
1451          * Do the common updates
1452          */
1453         /* BTH.PSN and BTH.A */
1454         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1455                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1456         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1457                 val32 |= 1UL << 31;
1458         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1459         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1460         /* KDETH.Offset */
1461         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1462                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1463         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1464                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1465         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1466                 __le16 val;
1467
1468                 tidval = req->tids[req->tididx];
1469
1470                 /*
1471                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1472                  * advance everything.
1473                  */
1474                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1475                                          PAGE_SIZE)) {
1476                         req->tidoffset = 0;
1477                         /*
1478                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1479                          * we have to check again.
1480                          */
1481                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1482                             !req->tids[req->tididx]) {
1483                                 return -EINVAL;
1484                         }
1485                         tidval = req->tids[req->tididx];
1486                 }
1487                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1488                                   PAGE_SIZE) >=
1489                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1490                         KDETH_OM_SMALL;
1491                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1492                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1493                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1494                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1495                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID, KDETH.Intr, KDETH.SH */
1496                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1497                                    (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1498
1499                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH)) {
1500                         val |= cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1501                                                       INTR) <<
1502                                             AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1503                 } else {
1504                         val |= KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH) ?
1505                                cpu_to_le16(0x1 << AHG_KDETH_SH_SHIFT) :
1506                                cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1507                                                       INTR) <<
1508                                              AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1509                 }
1510
1511                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1512         }
1513
1514         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1515                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1516                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1517         return diff;
1518 }
1519
1520 /*
1521  * SDMA tx request completion callback. Called when the SDMA progress
1522  * state machine gets notification that the SDMA descriptors for this
1523  * tx request have been processed by the DMA engine. Called in
1524  * interrupt context.
1525  */
1526 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status)
1527 {
1528         struct user_sdma_txreq *tx =
1529                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1530         struct user_sdma_request *req;
1531         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
1532         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
1533         u16 idx;
1534
1535         if (!tx->req)
1536                 return;
1537
1538         req = tx->req;
1539         pq = req->pq;
1540         cq = req->cq;
1541
1542         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1543                 SDMA_DBG(req, "SDMA completion with error %d",
1544                          status);
1545                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1546         }
1547
1548         req->seqcomp = tx->seqnum;
1549         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1550         tx = NULL;
1551
1552         idx = req->info.comp_idx;
1553         if (req->status == -1 && status == SDMA_TXREQ_S_OK) {
1554                 if (req->seqcomp == req->info.npkts - 1) {
1555                         req->status = 0;
1556                         user_sdma_free_request(req, false);
1557                         pq_update(pq);
1558                         set_comp_state(pq, cq, idx, COMPLETE, 0);
1559                 }
1560         } else {
1561                 if (status != SDMA_TXREQ_S_OK)
1562                         req->status = status;
1563                 if (req->seqcomp == (ACCESS_ONCE(req->seqsubmitted) - 1) &&
1564                     (test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags) ||
1565                      test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags))) {
1566                         user_sdma_free_request(req, false);
1567                         pq_update(pq);
1568                         set_comp_state(pq, cq, idx, ERROR, req->status);
1569                 }
1570         }
1571 }
1572
1573 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq)
1574 {
1575         if (atomic_dec_and_test(&pq->n_reqs)) {
1576                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1577                 wake_up(&pq->wait);
1578         }
1579 }
1580
1581 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req, bool unpin)
1582 {
1583         if (!list_empty(&req->txps)) {
1584                 struct sdma_txreq *t, *p;
1585
1586                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1587                         struct user_sdma_txreq *tx =
1588                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1589                         list_del_init(&t->list);
1590                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1591                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1592                 }
1593         }
1594         if (req->data_iovs) {
1595                 struct sdma_mmu_node *node;
1596                 int i;
1597
1598                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
1599                         node = req->iovs[i].node;
1600                         if (!node)
1601                                 continue;
1602
1603                         if (unpin)
1604                                 hfi1_mmu_rb_remove(req->pq->handler,
1605                                                    &node->rb);
1606                         else
1607                                 atomic_dec(&node->refcount);
1608                 }
1609         }
1610         kfree(req->tids);
1611         clear_bit(req->info.comp_idx, req->pq->req_in_use);
1612 }
1613
1614 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq,
1615                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq,
1616                                   u16 idx, enum hfi1_sdma_comp_state state,
1617                                   int ret)
1618 {
1619         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] Setting completion status %u %d",
1620                   pq->dd->unit, pq->ctxt, pq->subctxt, idx, state, ret);
1621         if (state == ERROR)
1622                 cq->comps[idx].errcode = -ret;
1623         smp_wmb(); /* make sure errcode is visible first */
1624         cq->comps[idx].status = state;
1625         trace_hfi1_sdma_user_completion(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1626                                         idx, state, ret);
1627 }
1628
1629 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *node, unsigned long addr,
1630                            unsigned long len)
1631 {
1632         return (bool)(node->addr == addr);
1633 }
1634
1635 static int sdma_rb_insert(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1636 {
1637         struct sdma_mmu_node *node =
1638                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1639
1640         atomic_inc(&node->refcount);
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Return 1 to remove the node from the rb tree and call the remove op.
1646  *
1647  * Called with the rb tree lock held.
1648  */
1649 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
1650                          void *evict_arg, bool *stop)
1651 {
1652         struct sdma_mmu_node *node =
1653                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1654         struct evict_data *evict_data = evict_arg;
1655
1656         /* is this node still being used? */
1657         if (atomic_read(&node->refcount))
1658                 return 0; /* keep this node */
1659
1660         /* this node will be evicted, add its pages to our count */
1661         evict_data->cleared += node->npages;
1662
1663         /* have enough pages been cleared? */
1664         if (evict_data->cleared >= evict_data->target)
1665                 *stop = true;
1666
1667         return 1; /* remove this node */
1668 }
1669
1670 static void sdma_rb_remove(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1671 {
1672         struct sdma_mmu_node *node =
1673                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1674
1675         atomic_sub(node->npages, &node->pq->n_locked);
1676
1677         unpin_vector_pages(node->pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1678
1679         kfree(node);
1680 }
1681
1682 static int sdma_rb_invalidate(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1683 {
1684         struct sdma_mmu_node *node =
1685                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1686
1687         if (!atomic_read(&node->refcount))
1688                 return 1;
1689         return 0;
1690 }