]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/rds/ib_recv.c
Merge tag 'linux-can-next-for-4.4-20150917' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux...
[karo-tx-linux.git] / net / rds / ib_recv.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006 Oracle.  All rights reserved.
3  *
4  * This software is available to you under a choice of one of two
5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
8  * OpenIB.org BSD license below:
9  *
10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
11  *     without modification, are permitted provided that the following
12  *     conditions are met:
13  *
14  *      - Redistributions of source code must retain the above
15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
16  *        disclaimer.
17  *
18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
21  *        provided with the distribution.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
30  * SOFTWARE.
31  *
32  */
33 #include <linux/kernel.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/pci.h>
36 #include <linux/dma-mapping.h>
37 #include <rdma/rdma_cm.h>
38
39 #include "rds.h"
40 #include "ib.h"
41
42 static struct kmem_cache *rds_ib_incoming_slab;
43 static struct kmem_cache *rds_ib_frag_slab;
44 static atomic_t rds_ib_allocation = ATOMIC_INIT(0);
45
46 void rds_ib_recv_init_ring(struct rds_ib_connection *ic)
47 {
48         struct rds_ib_recv_work *recv;
49         u32 i;
50
51         for (i = 0, recv = ic->i_recvs; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++, recv++) {
52                 struct ib_sge *sge;
53
54                 recv->r_ibinc = NULL;
55                 recv->r_frag = NULL;
56
57                 recv->r_wr.next = NULL;
58                 recv->r_wr.wr_id = i;
59                 recv->r_wr.sg_list = recv->r_sge;
60                 recv->r_wr.num_sge = RDS_IB_RECV_SGE;
61
62                 sge = &recv->r_sge[0];
63                 sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (i * sizeof(struct rds_header));
64                 sge->length = sizeof(struct rds_header);
65                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
66
67                 sge = &recv->r_sge[1];
68                 sge->addr = 0;
69                 sge->length = RDS_FRAG_SIZE;
70                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
71         }
72 }
73
74 /*
75  * The entire 'from' list, including the from element itself, is put on
76  * to the tail of the 'to' list.
77  */
78 static void list_splice_entire_tail(struct list_head *from,
79                                     struct list_head *to)
80 {
81         struct list_head *from_last = from->prev;
82
83         list_splice_tail(from_last, to);
84         list_add_tail(from_last, to);
85 }
86
87 static void rds_ib_cache_xfer_to_ready(struct rds_ib_refill_cache *cache)
88 {
89         struct list_head *tmp;
90
91         tmp = xchg(&cache->xfer, NULL);
92         if (tmp) {
93                 if (cache->ready)
94                         list_splice_entire_tail(tmp, cache->ready);
95                 else
96                         cache->ready = tmp;
97         }
98 }
99
100 static int rds_ib_recv_alloc_cache(struct rds_ib_refill_cache *cache)
101 {
102         struct rds_ib_cache_head *head;
103         int cpu;
104
105         cache->percpu = alloc_percpu(struct rds_ib_cache_head);
106         if (!cache->percpu)
107                return -ENOMEM;
108
109         for_each_possible_cpu(cpu) {
110                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
111                 head->first = NULL;
112                 head->count = 0;
113         }
114         cache->xfer = NULL;
115         cache->ready = NULL;
116
117         return 0;
118 }
119
120 int rds_ib_recv_alloc_caches(struct rds_ib_connection *ic)
121 {
122         int ret;
123
124         ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_incs);
125         if (!ret) {
126                 ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_frags);
127                 if (ret)
128                         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
129         }
130
131         return ret;
132 }
133
134 static void rds_ib_cache_splice_all_lists(struct rds_ib_refill_cache *cache,
135                                           struct list_head *caller_list)
136 {
137         struct rds_ib_cache_head *head;
138         int cpu;
139
140         for_each_possible_cpu(cpu) {
141                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
142                 if (head->first) {
143                         list_splice_entire_tail(head->first, caller_list);
144                         head->first = NULL;
145                 }
146         }
147
148         if (cache->ready) {
149                 list_splice_entire_tail(cache->ready, caller_list);
150                 cache->ready = NULL;
151         }
152 }
153
154 void rds_ib_recv_free_caches(struct rds_ib_connection *ic)
155 {
156         struct rds_ib_incoming *inc;
157         struct rds_ib_incoming *inc_tmp;
158         struct rds_page_frag *frag;
159         struct rds_page_frag *frag_tmp;
160         LIST_HEAD(list);
161
162         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
163         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_incs, &list);
164         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
165
166         list_for_each_entry_safe(inc, inc_tmp, &list, ii_cache_entry) {
167                 list_del(&inc->ii_cache_entry);
168                 WARN_ON(!list_empty(&inc->ii_frags));
169                 kmem_cache_free(rds_ib_incoming_slab, inc);
170         }
171
172         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
173         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_frags, &list);
174         free_percpu(ic->i_cache_frags.percpu);
175
176         list_for_each_entry_safe(frag, frag_tmp, &list, f_cache_entry) {
177                 list_del(&frag->f_cache_entry);
178                 WARN_ON(!list_empty(&frag->f_item));
179                 kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
180         }
181 }
182
183 /* fwd decl */
184 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
185                                   struct rds_ib_refill_cache *cache);
186 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache);
187
188
189 /* Recycle frag and attached recv buffer f_sg */
190 static void rds_ib_frag_free(struct rds_ib_connection *ic,
191                              struct rds_page_frag *frag)
192 {
193         rdsdebug("frag %p page %p\n", frag, sg_page(&frag->f_sg));
194
195         rds_ib_recv_cache_put(&frag->f_cache_entry, &ic->i_cache_frags);
196 }
197
198 /* Recycle inc after freeing attached frags */
199 void rds_ib_inc_free(struct rds_incoming *inc)
200 {
201         struct rds_ib_incoming *ibinc;
202         struct rds_page_frag *frag;
203         struct rds_page_frag *pos;
204         struct rds_ib_connection *ic = inc->i_conn->c_transport_data;
205
206         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
207
208         /* Free attached frags */
209         list_for_each_entry_safe(frag, pos, &ibinc->ii_frags, f_item) {
210                 list_del_init(&frag->f_item);
211                 rds_ib_frag_free(ic, frag);
212         }
213         BUG_ON(!list_empty(&ibinc->ii_frags));
214
215         rdsdebug("freeing ibinc %p inc %p\n", ibinc, inc);
216         rds_ib_recv_cache_put(&ibinc->ii_cache_entry, &ic->i_cache_incs);
217 }
218
219 static void rds_ib_recv_clear_one(struct rds_ib_connection *ic,
220                                   struct rds_ib_recv_work *recv)
221 {
222         if (recv->r_ibinc) {
223                 rds_inc_put(&recv->r_ibinc->ii_inc);
224                 recv->r_ibinc = NULL;
225         }
226         if (recv->r_frag) {
227                 ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
228                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
229                 recv->r_frag = NULL;
230         }
231 }
232
233 void rds_ib_recv_clear_ring(struct rds_ib_connection *ic)
234 {
235         u32 i;
236
237         for (i = 0; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++)
238                 rds_ib_recv_clear_one(ic, &ic->i_recvs[i]);
239 }
240
241 static struct rds_ib_incoming *rds_ib_refill_one_inc(struct rds_ib_connection *ic,
242                                                      gfp_t slab_mask)
243 {
244         struct rds_ib_incoming *ibinc;
245         struct list_head *cache_item;
246         int avail_allocs;
247
248         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_incs);
249         if (cache_item) {
250                 ibinc = container_of(cache_item, struct rds_ib_incoming, ii_cache_entry);
251         } else {
252                 avail_allocs = atomic_add_unless(&rds_ib_allocation,
253                                                  1, rds_ib_sysctl_max_recv_allocation);
254                 if (!avail_allocs) {
255                         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_alloc_limit);
256                         return NULL;
257                 }
258                 ibinc = kmem_cache_alloc(rds_ib_incoming_slab, slab_mask);
259                 if (!ibinc) {
260                         atomic_dec(&rds_ib_allocation);
261                         return NULL;
262                 }
263         }
264         INIT_LIST_HEAD(&ibinc->ii_frags);
265         rds_inc_init(&ibinc->ii_inc, ic->conn, ic->conn->c_faddr);
266
267         return ibinc;
268 }
269
270 static struct rds_page_frag *rds_ib_refill_one_frag(struct rds_ib_connection *ic,
271                                                     gfp_t slab_mask, gfp_t page_mask)
272 {
273         struct rds_page_frag *frag;
274         struct list_head *cache_item;
275         int ret;
276
277         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_frags);
278         if (cache_item) {
279                 frag = container_of(cache_item, struct rds_page_frag, f_cache_entry);
280         } else {
281                 frag = kmem_cache_alloc(rds_ib_frag_slab, slab_mask);
282                 if (!frag)
283                         return NULL;
284
285                 sg_init_table(&frag->f_sg, 1);
286                 ret = rds_page_remainder_alloc(&frag->f_sg,
287                                                RDS_FRAG_SIZE, page_mask);
288                 if (ret) {
289                         kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
290                         return NULL;
291                 }
292         }
293
294         INIT_LIST_HEAD(&frag->f_item);
295
296         return frag;
297 }
298
299 static int rds_ib_recv_refill_one(struct rds_connection *conn,
300                                   struct rds_ib_recv_work *recv, gfp_t gfp)
301 {
302         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
303         struct ib_sge *sge;
304         int ret = -ENOMEM;
305         gfp_t slab_mask = GFP_NOWAIT;
306         gfp_t page_mask = GFP_NOWAIT;
307
308         if (gfp & __GFP_WAIT) {
309                 slab_mask = GFP_KERNEL;
310                 page_mask = GFP_HIGHUSER;
311         }
312
313         if (!ic->i_cache_incs.ready)
314                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
315         if (!ic->i_cache_frags.ready)
316                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
317
318         /*
319          * ibinc was taken from recv if recv contained the start of a message.
320          * recvs that were continuations will still have this allocated.
321          */
322         if (!recv->r_ibinc) {
323                 recv->r_ibinc = rds_ib_refill_one_inc(ic, slab_mask);
324                 if (!recv->r_ibinc)
325                         goto out;
326         }
327
328         WARN_ON(recv->r_frag); /* leak! */
329         recv->r_frag = rds_ib_refill_one_frag(ic, slab_mask, page_mask);
330         if (!recv->r_frag)
331                 goto out;
332
333         ret = ib_dma_map_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg,
334                             1, DMA_FROM_DEVICE);
335         WARN_ON(ret != 1);
336
337         sge = &recv->r_sge[0];
338         sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (recv - ic->i_recvs) * sizeof(struct rds_header);
339         sge->length = sizeof(struct rds_header);
340
341         sge = &recv->r_sge[1];
342         sge->addr = ib_sg_dma_address(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
343         sge->length = ib_sg_dma_len(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
344
345         ret = 0;
346 out:
347         return ret;
348 }
349
350 static int acquire_refill(struct rds_connection *conn)
351 {
352         return test_and_set_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags) == 0;
353 }
354
355 static void release_refill(struct rds_connection *conn)
356 {
357         clear_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags);
358
359         /* We don't use wait_on_bit()/wake_up_bit() because our waking is in a
360          * hot path and finding waiters is very rare.  We don't want to walk
361          * the system-wide hashed waitqueue buckets in the fast path only to
362          * almost never find waiters.
363          */
364         if (waitqueue_active(&conn->c_waitq))
365                 wake_up_all(&conn->c_waitq);
366 }
367
368 /*
369  * This tries to allocate and post unused work requests after making sure that
370  * they have all the allocations they need to queue received fragments into
371  * sockets.
372  *
373  * -1 is returned if posting fails due to temporary resource exhaustion.
374  */
375 void rds_ib_recv_refill(struct rds_connection *conn, int prefill, gfp_t gfp)
376 {
377         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
378         struct rds_ib_recv_work *recv;
379         struct ib_recv_wr *failed_wr;
380         unsigned int posted = 0;
381         int ret = 0;
382         bool can_wait = !!(gfp & __GFP_WAIT);
383         u32 pos;
384
385         /* the goal here is to just make sure that someone, somewhere
386          * is posting buffers.  If we can't get the refill lock,
387          * let them do their thing
388          */
389         if (!acquire_refill(conn))
390                 return;
391
392         while ((prefill || rds_conn_up(conn)) &&
393                rds_ib_ring_alloc(&ic->i_recv_ring, 1, &pos)) {
394                 if (pos >= ic->i_recv_ring.w_nr) {
395                         printk(KERN_NOTICE "Argh - ring alloc returned pos=%u\n",
396                                         pos);
397                         break;
398                 }
399
400                 recv = &ic->i_recvs[pos];
401                 ret = rds_ib_recv_refill_one(conn, recv, gfp);
402                 if (ret) {
403                         break;
404                 }
405
406                 /* XXX when can this fail? */
407                 ret = ib_post_recv(ic->i_cm_id->qp, &recv->r_wr, &failed_wr);
408                 rdsdebug("recv %p ibinc %p page %p addr %lu ret %d\n", recv,
409                          recv->r_ibinc, sg_page(&recv->r_frag->f_sg),
410                          (long) ib_sg_dma_address(
411                                 ic->i_cm_id->device,
412                                 &recv->r_frag->f_sg),
413                         ret);
414                 if (ret) {
415                         rds_ib_conn_error(conn, "recv post on "
416                                "%pI4 returned %d, disconnecting and "
417                                "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
418                                ret);
419                         break;
420                 }
421
422                 posted++;
423         }
424
425         /* We're doing flow control - update the window. */
426         if (ic->i_flowctl && posted)
427                 rds_ib_advertise_credits(conn, posted);
428
429         if (ret)
430                 rds_ib_ring_unalloc(&ic->i_recv_ring, 1);
431
432         release_refill(conn);
433
434         /* if we're called from the softirq handler, we'll be GFP_NOWAIT.
435          * in this case the ring being low is going to lead to more interrupts
436          * and we can safely let the softirq code take care of it unless the
437          * ring is completely empty.
438          *
439          * if we're called from krdsd, we'll be GFP_KERNEL.  In this case
440          * we might have raced with the softirq code while we had the refill
441          * lock held.  Use rds_ib_ring_low() instead of ring_empty to decide
442          * if we should requeue.
443          */
444         if (rds_conn_up(conn) &&
445             ((can_wait && rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring)) ||
446             rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))) {
447                 queue_delayed_work(rds_wq, &conn->c_recv_w, 1);
448         }
449 }
450
451 /*
452  * We want to recycle several types of recv allocations, like incs and frags.
453  * To use this, the *_free() function passes in the ptr to a list_head within
454  * the recyclee, as well as the cache to put it on.
455  *
456  * First, we put the memory on a percpu list. When this reaches a certain size,
457  * We move it to an intermediate non-percpu list in a lockless manner, with some
458  * xchg/compxchg wizardry.
459  *
460  * N.B. Instead of a list_head as the anchor, we use a single pointer, which can
461  * be NULL and xchg'd. The list is actually empty when the pointer is NULL, and
462  * list_empty() will return true with one element is actually present.
463  */
464 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
465                                  struct rds_ib_refill_cache *cache)
466 {
467         unsigned long flags;
468         struct list_head *old, *chpfirst;
469
470         local_irq_save(flags);
471
472         chpfirst = __this_cpu_read(cache->percpu->first);
473         if (!chpfirst)
474                 INIT_LIST_HEAD(new_item);
475         else /* put on front */
476                 list_add_tail(new_item, chpfirst);
477
478         __this_cpu_write(cache->percpu->first, new_item);
479         __this_cpu_inc(cache->percpu->count);
480
481         if (__this_cpu_read(cache->percpu->count) < RDS_IB_RECYCLE_BATCH_COUNT)
482                 goto end;
483
484         /*
485          * Return our per-cpu first list to the cache's xfer by atomically
486          * grabbing the current xfer list, appending it to our per-cpu list,
487          * and then atomically returning that entire list back to the
488          * cache's xfer list as long as it's still empty.
489          */
490         do {
491                 old = xchg(&cache->xfer, NULL);
492                 if (old)
493                         list_splice_entire_tail(old, chpfirst);
494                 old = cmpxchg(&cache->xfer, NULL, chpfirst);
495         } while (old);
496
497
498         __this_cpu_write(cache->percpu->first, NULL);
499         __this_cpu_write(cache->percpu->count, 0);
500 end:
501         local_irq_restore(flags);
502 }
503
504 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache)
505 {
506         struct list_head *head = cache->ready;
507
508         if (head) {
509                 if (!list_empty(head)) {
510                         cache->ready = head->next;
511                         list_del_init(head);
512                 } else
513                         cache->ready = NULL;
514         }
515
516         return head;
517 }
518
519 int rds_ib_inc_copy_to_user(struct rds_incoming *inc, struct iov_iter *to)
520 {
521         struct rds_ib_incoming *ibinc;
522         struct rds_page_frag *frag;
523         unsigned long to_copy;
524         unsigned long frag_off = 0;
525         int copied = 0;
526         int ret;
527         u32 len;
528
529         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
530         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
531         len = be32_to_cpu(inc->i_hdr.h_len);
532
533         while (iov_iter_count(to) && copied < len) {
534                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
535                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
536                                           struct rds_page_frag, f_item);
537                         frag_off = 0;
538                 }
539                 to_copy = min_t(unsigned long, iov_iter_count(to),
540                                 RDS_FRAG_SIZE - frag_off);
541                 to_copy = min_t(unsigned long, to_copy, len - copied);
542
543                 /* XXX needs + offset for multiple recvs per page */
544                 rds_stats_add(s_copy_to_user, to_copy);
545                 ret = copy_page_to_iter(sg_page(&frag->f_sg),
546                                         frag->f_sg.offset + frag_off,
547                                         to_copy,
548                                         to);
549                 if (ret != to_copy)
550                         return -EFAULT;
551
552                 frag_off += to_copy;
553                 copied += to_copy;
554         }
555
556         return copied;
557 }
558
559 /* ic starts out kzalloc()ed */
560 void rds_ib_recv_init_ack(struct rds_ib_connection *ic)
561 {
562         struct ib_send_wr *wr = &ic->i_ack_wr;
563         struct ib_sge *sge = &ic->i_ack_sge;
564
565         sge->addr = ic->i_ack_dma;
566         sge->length = sizeof(struct rds_header);
567         sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
568
569         wr->sg_list = sge;
570         wr->num_sge = 1;
571         wr->opcode = IB_WR_SEND;
572         wr->wr_id = RDS_IB_ACK_WR_ID;
573         wr->send_flags = IB_SEND_SIGNALED | IB_SEND_SOLICITED;
574 }
575
576 /*
577  * You'd think that with reliable IB connections you wouldn't need to ack
578  * messages that have been received.  The problem is that IB hardware generates
579  * an ack message before it has DMAed the message into memory.  This creates a
580  * potential message loss if the HCA is disabled for any reason between when it
581  * sends the ack and before the message is DMAed and processed.  This is only a
582  * potential issue if another HCA is available for fail-over.
583  *
584  * When the remote host receives our ack they'll free the sent message from
585  * their send queue.  To decrease the latency of this we always send an ack
586  * immediately after we've received messages.
587  *
588  * For simplicity, we only have one ack in flight at a time.  This puts
589  * pressure on senders to have deep enough send queues to absorb the latency of
590  * a single ack frame being in flight.  This might not be good enough.
591  *
592  * This is implemented by have a long-lived send_wr and sge which point to a
593  * statically allocated ack frame.  This ack wr does not fall under the ring
594  * accounting that the tx and rx wrs do.  The QP attribute specifically makes
595  * room for it beyond the ring size.  Send completion notices its special
596  * wr_id and avoids working with the ring in that case.
597  */
598 #ifndef KERNEL_HAS_ATOMIC64
599 static void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq,
600                                 int ack_required)
601 {
602         unsigned long flags;
603
604         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
605         ic->i_ack_next = seq;
606         if (ack_required)
607                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
608         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
609 }
610
611 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
612 {
613         unsigned long flags;
614         u64 seq;
615
616         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
617
618         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
619         seq = ic->i_ack_next;
620         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
621
622         return seq;
623 }
624 #else
625 static void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq,
626                                 int ack_required)
627 {
628         atomic64_set(&ic->i_ack_next, seq);
629         if (ack_required) {
630                 smp_mb__before_atomic();
631                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
632         }
633 }
634
635 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
636 {
637         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
638         smp_mb__after_atomic();
639
640         return atomic64_read(&ic->i_ack_next);
641 }
642 #endif
643
644
645 static void rds_ib_send_ack(struct rds_ib_connection *ic, unsigned int adv_credits)
646 {
647         struct rds_header *hdr = ic->i_ack;
648         struct ib_send_wr *failed_wr;
649         u64 seq;
650         int ret;
651
652         seq = rds_ib_get_ack(ic);
653
654         rdsdebug("send_ack: ic %p ack %llu\n", ic, (unsigned long long) seq);
655         rds_message_populate_header(hdr, 0, 0, 0);
656         hdr->h_ack = cpu_to_be64(seq);
657         hdr->h_credit = adv_credits;
658         rds_message_make_checksum(hdr);
659         ic->i_ack_queued = jiffies;
660
661         ret = ib_post_send(ic->i_cm_id->qp, &ic->i_ack_wr, &failed_wr);
662         if (unlikely(ret)) {
663                 /* Failed to send. Release the WR, and
664                  * force another ACK.
665                  */
666                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
667                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
668
669                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_failure);
670
671                 rds_ib_conn_error(ic->conn, "sending ack failed\n");
672         } else
673                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_sent);
674 }
675
676 /*
677  * There are 3 ways of getting acknowledgements to the peer:
678  *  1.  We call rds_ib_attempt_ack from the recv completion handler
679  *      to send an ACK-only frame.
680  *      However, there can be only one such frame in the send queue
681  *      at any time, so we may have to postpone it.
682  *  2.  When another (data) packet is transmitted while there's
683  *      an ACK in the queue, we piggyback the ACK sequence number
684  *      on the data packet.
685  *  3.  If the ACK WR is done sending, we get called from the
686  *      send queue completion handler, and check whether there's
687  *      another ACK pending (postponed because the WR was on the
688  *      queue). If so, we transmit it.
689  *
690  * We maintain 2 variables:
691  *  -   i_ack_flags, which keeps track of whether the ACK WR
692  *      is currently in the send queue or not (IB_ACK_IN_FLIGHT)
693  *  -   i_ack_next, which is the last sequence number we received
694  *
695  * Potentially, send queue and receive queue handlers can run concurrently.
696  * It would be nice to not have to use a spinlock to synchronize things,
697  * but the one problem that rules this out is that 64bit updates are
698  * not atomic on all platforms. Things would be a lot simpler if
699  * we had atomic64 or maybe cmpxchg64 everywhere.
700  *
701  * Reconnecting complicates this picture just slightly. When we
702  * reconnect, we may be seeing duplicate packets. The peer
703  * is retransmitting them, because it hasn't seen an ACK for
704  * them. It is important that we ACK these.
705  *
706  * ACK mitigation adds a header flag "ACK_REQUIRED"; any packet with
707  * this flag set *MUST* be acknowledged immediately.
708  */
709
710 /*
711  * When we get here, we're called from the recv queue handler.
712  * Check whether we ought to transmit an ACK.
713  */
714 void rds_ib_attempt_ack(struct rds_ib_connection *ic)
715 {
716         unsigned int adv_credits;
717
718         if (!test_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
719                 return;
720
721         if (test_and_set_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags)) {
722                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_delayed);
723                 return;
724         }
725
726         /* Can we get a send credit? */
727         if (!rds_ib_send_grab_credits(ic, 1, &adv_credits, 0, RDS_MAX_ADV_CREDIT)) {
728                 rds_ib_stats_inc(s_ib_tx_throttle);
729                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
730                 return;
731         }
732
733         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
734         rds_ib_send_ack(ic, adv_credits);
735 }
736
737 /*
738  * We get here from the send completion handler, when the
739  * adapter tells us the ACK frame was sent.
740  */
741 void rds_ib_ack_send_complete(struct rds_ib_connection *ic)
742 {
743         clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
744         rds_ib_attempt_ack(ic);
745 }
746
747 /*
748  * This is called by the regular xmit code when it wants to piggyback
749  * an ACK on an outgoing frame.
750  */
751 u64 rds_ib_piggyb_ack(struct rds_ib_connection *ic)
752 {
753         if (test_and_clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
754                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_piggybacked);
755         return rds_ib_get_ack(ic);
756 }
757
758 /*
759  * It's kind of lame that we're copying from the posted receive pages into
760  * long-lived bitmaps.  We could have posted the bitmaps and rdma written into
761  * them.  But receiving new congestion bitmaps should be a *rare* event, so
762  * hopefully we won't need to invest that complexity in making it more
763  * efficient.  By copying we can share a simpler core with TCP which has to
764  * copy.
765  */
766 static void rds_ib_cong_recv(struct rds_connection *conn,
767                               struct rds_ib_incoming *ibinc)
768 {
769         struct rds_cong_map *map;
770         unsigned int map_off;
771         unsigned int map_page;
772         struct rds_page_frag *frag;
773         unsigned long frag_off;
774         unsigned long to_copy;
775         unsigned long copied;
776         uint64_t uncongested = 0;
777         void *addr;
778
779         /* catch completely corrupt packets */
780         if (be32_to_cpu(ibinc->ii_inc.i_hdr.h_len) != RDS_CONG_MAP_BYTES)
781                 return;
782
783         map = conn->c_fcong;
784         map_page = 0;
785         map_off = 0;
786
787         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
788         frag_off = 0;
789
790         copied = 0;
791
792         while (copied < RDS_CONG_MAP_BYTES) {
793                 uint64_t *src, *dst;
794                 unsigned int k;
795
796                 to_copy = min(RDS_FRAG_SIZE - frag_off, PAGE_SIZE - map_off);
797                 BUG_ON(to_copy & 7); /* Must be 64bit aligned. */
798
799                 addr = kmap_atomic(sg_page(&frag->f_sg));
800
801                 src = addr + frag_off;
802                 dst = (void *)map->m_page_addrs[map_page] + map_off;
803                 for (k = 0; k < to_copy; k += 8) {
804                         /* Record ports that became uncongested, ie
805                          * bits that changed from 0 to 1. */
806                         uncongested |= ~(*src) & *dst;
807                         *dst++ = *src++;
808                 }
809                 kunmap_atomic(addr);
810
811                 copied += to_copy;
812
813                 map_off += to_copy;
814                 if (map_off == PAGE_SIZE) {
815                         map_off = 0;
816                         map_page++;
817                 }
818
819                 frag_off += to_copy;
820                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
821                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
822                                           struct rds_page_frag, f_item);
823                         frag_off = 0;
824                 }
825         }
826
827         /* the congestion map is in little endian order */
828         uncongested = le64_to_cpu(uncongested);
829
830         rds_cong_map_updated(map, uncongested);
831 }
832
833 /*
834  * Rings are posted with all the allocations they'll need to queue the
835  * incoming message to the receiving socket so this can't fail.
836  * All fragments start with a header, so we can make sure we're not receiving
837  * garbage, and we can tell a small 8 byte fragment from an ACK frame.
838  */
839 struct rds_ib_ack_state {
840         u64             ack_next;
841         u64             ack_recv;
842         unsigned int    ack_required:1;
843         unsigned int    ack_next_valid:1;
844         unsigned int    ack_recv_valid:1;
845 };
846
847 static void rds_ib_process_recv(struct rds_connection *conn,
848                                 struct rds_ib_recv_work *recv, u32 data_len,
849                                 struct rds_ib_ack_state *state)
850 {
851         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
852         struct rds_ib_incoming *ibinc = ic->i_ibinc;
853         struct rds_header *ihdr, *hdr;
854
855         /* XXX shut down the connection if port 0,0 are seen? */
856
857         rdsdebug("ic %p ibinc %p recv %p byte len %u\n", ic, ibinc, recv,
858                  data_len);
859
860         if (data_len < sizeof(struct rds_header)) {
861                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
862                        "from %pI4 didn't include a "
863                        "header, disconnecting and "
864                        "reconnecting\n",
865                        &conn->c_faddr);
866                 return;
867         }
868         data_len -= sizeof(struct rds_header);
869
870         ihdr = &ic->i_recv_hdrs[recv - ic->i_recvs];
871
872         /* Validate the checksum. */
873         if (!rds_message_verify_checksum(ihdr)) {
874                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
875                        "from %pI4 has corrupted header - "
876                        "forcing a reconnect\n",
877                        &conn->c_faddr);
878                 rds_stats_inc(s_recv_drop_bad_checksum);
879                 return;
880         }
881
882         /* Process the ACK sequence which comes with every packet */
883         state->ack_recv = be64_to_cpu(ihdr->h_ack);
884         state->ack_recv_valid = 1;
885
886         /* Process the credits update if there was one */
887         if (ihdr->h_credit)
888                 rds_ib_send_add_credits(conn, ihdr->h_credit);
889
890         if (ihdr->h_sport == 0 && ihdr->h_dport == 0 && data_len == 0) {
891                 /* This is an ACK-only packet. The fact that it gets
892                  * special treatment here is that historically, ACKs
893                  * were rather special beasts.
894                  */
895                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_received);
896
897                 /*
898                  * Usually the frags make their way on to incs and are then freed as
899                  * the inc is freed.  We don't go that route, so we have to drop the
900                  * page ref ourselves.  We can't just leave the page on the recv
901                  * because that confuses the dma mapping of pages and each recv's use
902                  * of a partial page.
903                  *
904                  * FIXME: Fold this into the code path below.
905                  */
906                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
907                 recv->r_frag = NULL;
908                 return;
909         }
910
911         /*
912          * If we don't already have an inc on the connection then this
913          * fragment has a header and starts a message.. copy its header
914          * into the inc and save the inc so we can hang upcoming fragments
915          * off its list.
916          */
917         if (!ibinc) {
918                 ibinc = recv->r_ibinc;
919                 recv->r_ibinc = NULL;
920                 ic->i_ibinc = ibinc;
921
922                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
923                 memcpy(hdr, ihdr, sizeof(*hdr));
924                 ic->i_recv_data_rem = be32_to_cpu(hdr->h_len);
925
926                 rdsdebug("ic %p ibinc %p rem %u flag 0x%x\n", ic, ibinc,
927                          ic->i_recv_data_rem, hdr->h_flags);
928         } else {
929                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
930                 /* We can't just use memcmp here; fragments of a
931                  * single message may carry different ACKs */
932                 if (hdr->h_sequence != ihdr->h_sequence ||
933                     hdr->h_len != ihdr->h_len ||
934                     hdr->h_sport != ihdr->h_sport ||
935                     hdr->h_dport != ihdr->h_dport) {
936                         rds_ib_conn_error(conn,
937                                 "fragment header mismatch; forcing reconnect\n");
938                         return;
939                 }
940         }
941
942         list_add_tail(&recv->r_frag->f_item, &ibinc->ii_frags);
943         recv->r_frag = NULL;
944
945         if (ic->i_recv_data_rem > RDS_FRAG_SIZE)
946                 ic->i_recv_data_rem -= RDS_FRAG_SIZE;
947         else {
948                 ic->i_recv_data_rem = 0;
949                 ic->i_ibinc = NULL;
950
951                 if (ibinc->ii_inc.i_hdr.h_flags == RDS_FLAG_CONG_BITMAP)
952                         rds_ib_cong_recv(conn, ibinc);
953                 else {
954                         rds_recv_incoming(conn, conn->c_faddr, conn->c_laddr,
955                                           &ibinc->ii_inc, GFP_ATOMIC);
956                         state->ack_next = be64_to_cpu(hdr->h_sequence);
957                         state->ack_next_valid = 1;
958                 }
959
960                 /* Evaluate the ACK_REQUIRED flag *after* we received
961                  * the complete frame, and after bumping the next_rx
962                  * sequence. */
963                 if (hdr->h_flags & RDS_FLAG_ACK_REQUIRED) {
964                         rds_stats_inc(s_recv_ack_required);
965                         state->ack_required = 1;
966                 }
967
968                 rds_inc_put(&ibinc->ii_inc);
969         }
970 }
971
972 /*
973  * Plucking the oldest entry from the ring can be done concurrently with
974  * the thread refilling the ring.  Each ring operation is protected by
975  * spinlocks and the transient state of refilling doesn't change the
976  * recording of which entry is oldest.
977  *
978  * This relies on IB only calling one cq comp_handler for each cq so that
979  * there will only be one caller of rds_recv_incoming() per RDS connection.
980  */
981 void rds_ib_recv_cq_comp_handler(struct ib_cq *cq, void *context)
982 {
983         struct rds_connection *conn = context;
984         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
985
986         rdsdebug("conn %p cq %p\n", conn, cq);
987
988         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_call);
989
990         tasklet_schedule(&ic->i_recv_tasklet);
991 }
992
993 static inline void rds_poll_cq(struct rds_ib_connection *ic,
994                                struct rds_ib_ack_state *state)
995 {
996         struct rds_connection *conn = ic->conn;
997         struct ib_wc wc;
998         struct rds_ib_recv_work *recv;
999
1000         while (ib_poll_cq(ic->i_recv_cq, 1, &wc) > 0) {
1001                 rdsdebug("wc wr_id 0x%llx status %u (%s) byte_len %u imm_data %u\n",
1002                          (unsigned long long)wc.wr_id, wc.status,
1003                          ib_wc_status_msg(wc.status), wc.byte_len,
1004                          be32_to_cpu(wc.ex.imm_data));
1005                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_event);
1006
1007                 recv = &ic->i_recvs[rds_ib_ring_oldest(&ic->i_recv_ring)];
1008
1009                 ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
1010
1011                 /*
1012                  * Also process recvs in connecting state because it is possible
1013                  * to get a recv completion _before_ the rdmacm ESTABLISHED
1014                  * event is processed.
1015                  */
1016                 if (wc.status == IB_WC_SUCCESS) {
1017                         rds_ib_process_recv(conn, recv, wc.byte_len, state);
1018                 } else {
1019                         /* We expect errors as the qp is drained during shutdown */
1020                         if (rds_conn_up(conn) || rds_conn_connecting(conn))
1021                                 rds_ib_conn_error(conn, "recv completion on %pI4 had "
1022                                                   "status %u (%s), disconnecting and "
1023                                                   "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
1024                                                   wc.status,
1025                                                   ib_wc_status_msg(wc.status));
1026                 }
1027
1028                 /*
1029                  * rds_ib_process_recv() doesn't always consume the frag, and
1030                  * we might not have called it at all if the wc didn't indicate
1031                  * success. We already unmapped the frag's pages, though, and
1032                  * the following rds_ib_ring_free() call tells the refill path
1033                  * that it will not find an allocated frag here. Make sure we
1034                  * keep that promise by freeing a frag that's still on the ring.
1035                  */
1036                 if (recv->r_frag) {
1037                         rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
1038                         recv->r_frag = NULL;
1039                 }
1040                 rds_ib_ring_free(&ic->i_recv_ring, 1);
1041         }
1042 }
1043
1044 void rds_ib_recv_tasklet_fn(unsigned long data)
1045 {
1046         struct rds_ib_connection *ic = (struct rds_ib_connection *) data;
1047         struct rds_connection *conn = ic->conn;
1048         struct rds_ib_ack_state state = { 0, };
1049
1050         rds_poll_cq(ic, &state);
1051         ib_req_notify_cq(ic->i_recv_cq, IB_CQ_SOLICITED);
1052         rds_poll_cq(ic, &state);
1053
1054         if (state.ack_next_valid)
1055                 rds_ib_set_ack(ic, state.ack_next, state.ack_required);
1056         if (state.ack_recv_valid && state.ack_recv > ic->i_ack_recv) {
1057                 rds_send_drop_acked(conn, state.ack_recv, NULL);
1058                 ic->i_ack_recv = state.ack_recv;
1059         }
1060         if (rds_conn_up(conn))
1061                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1062
1063         /* If we ever end up with a really empty receive ring, we're
1064          * in deep trouble, as the sender will definitely see RNR
1065          * timeouts. */
1066         if (rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))
1067                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_ring_empty);
1068
1069         if (rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring))
1070                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_NOWAIT);
1071 }
1072
1073 int rds_ib_recv(struct rds_connection *conn)
1074 {
1075         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
1076         int ret = 0;
1077
1078         rdsdebug("conn %p\n", conn);
1079         if (rds_conn_up(conn)) {
1080                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1081                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_KERNEL);
1082         }
1083
1084         return ret;
1085 }
1086
1087 int rds_ib_recv_init(void)
1088 {
1089         struct sysinfo si;
1090         int ret = -ENOMEM;
1091
1092         /* Default to 30% of all available RAM for recv memory */
1093         si_meminfo(&si);
1094         rds_ib_sysctl_max_recv_allocation = si.totalram / 3 * PAGE_SIZE / RDS_FRAG_SIZE;
1095
1096         rds_ib_incoming_slab = kmem_cache_create("rds_ib_incoming",
1097                                         sizeof(struct rds_ib_incoming),
1098                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1099         if (!rds_ib_incoming_slab)
1100                 goto out;
1101
1102         rds_ib_frag_slab = kmem_cache_create("rds_ib_frag",
1103                                         sizeof(struct rds_page_frag),
1104                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1105         if (!rds_ib_frag_slab) {
1106                 kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1107                 rds_ib_incoming_slab = NULL;
1108         } else
1109                 ret = 0;
1110 out:
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 void rds_ib_recv_exit(void)
1115 {
1116         kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1117         kmem_cache_destroy(rds_ib_frag_slab);
1118 }