]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/rds/ib_recv.c
8c5bc857f04d92dd85986f4c292437223a4de557
[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_mr->lkey;
66
67                 sge = &recv->r_sge[1];
68                 sge->addr = 0;
69                 sge->length = RDS_FRAG_SIZE;
70                 sge->lkey = ic->i_mr->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, int prefill)
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 (prefill) {
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 = sg_dma_address(&recv->r_frag->f_sg);
343         sge->length = sg_dma_len(&recv->r_frag->f_sg);
344
345         ret = 0;
346 out:
347         return ret;
348 }
349
350 /*
351  * This tries to allocate and post unused work requests after making sure that
352  * they have all the allocations they need to queue received fragments into
353  * sockets.
354  *
355  * -1 is returned if posting fails due to temporary resource exhaustion.
356  */
357 void rds_ib_recv_refill(struct rds_connection *conn, int prefill)
358 {
359         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
360         struct rds_ib_recv_work *recv;
361         struct ib_recv_wr *failed_wr;
362         unsigned int posted = 0;
363         int ret = 0;
364         u32 pos;
365
366         while ((prefill || rds_conn_up(conn)) &&
367                rds_ib_ring_alloc(&ic->i_recv_ring, 1, &pos)) {
368                 if (pos >= ic->i_recv_ring.w_nr) {
369                         printk(KERN_NOTICE "Argh - ring alloc returned pos=%u\n",
370                                         pos);
371                         break;
372                 }
373
374                 recv = &ic->i_recvs[pos];
375                 ret = rds_ib_recv_refill_one(conn, recv, prefill);
376                 if (ret) {
377                         break;
378                 }
379
380                 /* XXX when can this fail? */
381                 ret = ib_post_recv(ic->i_cm_id->qp, &recv->r_wr, &failed_wr);
382                 rdsdebug("recv %p ibinc %p page %p addr %lu ret %d\n", recv,
383                          recv->r_ibinc, sg_page(&recv->r_frag->f_sg),
384                          (long) sg_dma_address(&recv->r_frag->f_sg), ret);
385                 if (ret) {
386                         rds_ib_conn_error(conn, "recv post on "
387                                "%pI4 returned %d, disconnecting and "
388                                "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
389                                ret);
390                         break;
391                 }
392
393                 posted++;
394         }
395
396         /* We're doing flow control - update the window. */
397         if (ic->i_flowctl && posted)
398                 rds_ib_advertise_credits(conn, posted);
399
400         if (ret)
401                 rds_ib_ring_unalloc(&ic->i_recv_ring, 1);
402 }
403
404 /*
405  * We want to recycle several types of recv allocations, like incs and frags.
406  * To use this, the *_free() function passes in the ptr to a list_head within
407  * the recyclee, as well as the cache to put it on.
408  *
409  * First, we put the memory on a percpu list. When this reaches a certain size,
410  * We move it to an intermediate non-percpu list in a lockless manner, with some
411  * xchg/compxchg wizardry.
412  *
413  * N.B. Instead of a list_head as the anchor, we use a single pointer, which can
414  * be NULL and xchg'd. The list is actually empty when the pointer is NULL, and
415  * list_empty() will return true with one element is actually present.
416  */
417 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
418                                  struct rds_ib_refill_cache *cache)
419 {
420         unsigned long flags;
421         struct list_head *old;
422         struct list_head __percpu *chpfirst;
423
424         local_irq_save(flags);
425
426         chpfirst = __this_cpu_read(cache->percpu->first);
427         if (!chpfirst)
428                 INIT_LIST_HEAD(new_item);
429         else /* put on front */
430                 list_add_tail(new_item, chpfirst);
431
432         __this_cpu_write(chpfirst, new_item);
433         __this_cpu_inc(cache->percpu->count);
434
435         if (__this_cpu_read(cache->percpu->count) < RDS_IB_RECYCLE_BATCH_COUNT)
436                 goto end;
437
438         /*
439          * Return our per-cpu first list to the cache's xfer by atomically
440          * grabbing the current xfer list, appending it to our per-cpu list,
441          * and then atomically returning that entire list back to the
442          * cache's xfer list as long as it's still empty.
443          */
444         do {
445                 old = xchg(&cache->xfer, NULL);
446                 if (old)
447                         list_splice_entire_tail(old, chpfirst);
448                 old = cmpxchg(&cache->xfer, NULL, chpfirst);
449         } while (old);
450
451
452         __this_cpu_write(chpfirst, NULL);
453         __this_cpu_write(cache->percpu->count, 0);
454 end:
455         local_irq_restore(flags);
456 }
457
458 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache)
459 {
460         struct list_head *head = cache->ready;
461
462         if (head) {
463                 if (!list_empty(head)) {
464                         cache->ready = head->next;
465                         list_del_init(head);
466                 } else
467                         cache->ready = NULL;
468         }
469
470         return head;
471 }
472
473 int rds_ib_inc_copy_to_user(struct rds_incoming *inc, struct iovec *first_iov,
474                             size_t size)
475 {
476         struct rds_ib_incoming *ibinc;
477         struct rds_page_frag *frag;
478         struct iovec *iov = first_iov;
479         unsigned long to_copy;
480         unsigned long frag_off = 0;
481         unsigned long iov_off = 0;
482         int copied = 0;
483         int ret;
484         u32 len;
485
486         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
487         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
488         len = be32_to_cpu(inc->i_hdr.h_len);
489
490         while (copied < size && copied < len) {
491                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
492                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
493                                           struct rds_page_frag, f_item);
494                         frag_off = 0;
495                 }
496                 while (iov_off == iov->iov_len) {
497                         iov_off = 0;
498                         iov++;
499                 }
500
501                 to_copy = min(iov->iov_len - iov_off, RDS_FRAG_SIZE - frag_off);
502                 to_copy = min_t(size_t, to_copy, size - copied);
503                 to_copy = min_t(unsigned long, to_copy, len - copied);
504
505                 rdsdebug("%lu bytes to user [%p, %zu] + %lu from frag "
506                          "[%p, %u] + %lu\n",
507                          to_copy, iov->iov_base, iov->iov_len, iov_off,
508                          sg_page(&frag->f_sg), frag->f_sg.offset, frag_off);
509
510                 /* XXX needs + offset for multiple recvs per page */
511                 ret = rds_page_copy_to_user(sg_page(&frag->f_sg),
512                                             frag->f_sg.offset + frag_off,
513                                             iov->iov_base + iov_off,
514                                             to_copy);
515                 if (ret) {
516                         copied = ret;
517                         break;
518                 }
519
520                 iov_off += to_copy;
521                 frag_off += to_copy;
522                 copied += to_copy;
523         }
524
525         return copied;
526 }
527
528 /* ic starts out kzalloc()ed */
529 void rds_ib_recv_init_ack(struct rds_ib_connection *ic)
530 {
531         struct ib_send_wr *wr = &ic->i_ack_wr;
532         struct ib_sge *sge = &ic->i_ack_sge;
533
534         sge->addr = ic->i_ack_dma;
535         sge->length = sizeof(struct rds_header);
536         sge->lkey = ic->i_mr->lkey;
537
538         wr->sg_list = sge;
539         wr->num_sge = 1;
540         wr->opcode = IB_WR_SEND;
541         wr->wr_id = RDS_IB_ACK_WR_ID;
542         wr->send_flags = IB_SEND_SIGNALED | IB_SEND_SOLICITED;
543 }
544
545 /*
546  * You'd think that with reliable IB connections you wouldn't need to ack
547  * messages that have been received.  The problem is that IB hardware generates
548  * an ack message before it has DMAed the message into memory.  This creates a
549  * potential message loss if the HCA is disabled for any reason between when it
550  * sends the ack and before the message is DMAed and processed.  This is only a
551  * potential issue if another HCA is available for fail-over.
552  *
553  * When the remote host receives our ack they'll free the sent message from
554  * their send queue.  To decrease the latency of this we always send an ack
555  * immediately after we've received messages.
556  *
557  * For simplicity, we only have one ack in flight at a time.  This puts
558  * pressure on senders to have deep enough send queues to absorb the latency of
559  * a single ack frame being in flight.  This might not be good enough.
560  *
561  * This is implemented by have a long-lived send_wr and sge which point to a
562  * statically allocated ack frame.  This ack wr does not fall under the ring
563  * accounting that the tx and rx wrs do.  The QP attribute specifically makes
564  * room for it beyond the ring size.  Send completion notices its special
565  * wr_id and avoids working with the ring in that case.
566  */
567 #ifndef KERNEL_HAS_ATOMIC64
568 static void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq,
569                                 int ack_required)
570 {
571         unsigned long flags;
572
573         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
574         ic->i_ack_next = seq;
575         if (ack_required)
576                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
577         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
578 }
579
580 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
581 {
582         unsigned long flags;
583         u64 seq;
584
585         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
586
587         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
588         seq = ic->i_ack_next;
589         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
590
591         return seq;
592 }
593 #else
594 static void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq,
595                                 int ack_required)
596 {
597         atomic64_set(&ic->i_ack_next, seq);
598         if (ack_required) {
599                 smp_mb__before_clear_bit();
600                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
601         }
602 }
603
604 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
605 {
606         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
607         smp_mb__after_clear_bit();
608
609         return atomic64_read(&ic->i_ack_next);
610 }
611 #endif
612
613
614 static void rds_ib_send_ack(struct rds_ib_connection *ic, unsigned int adv_credits)
615 {
616         struct rds_header *hdr = ic->i_ack;
617         struct ib_send_wr *failed_wr;
618         u64 seq;
619         int ret;
620
621         seq = rds_ib_get_ack(ic);
622
623         rdsdebug("send_ack: ic %p ack %llu\n", ic, (unsigned long long) seq);
624         rds_message_populate_header(hdr, 0, 0, 0);
625         hdr->h_ack = cpu_to_be64(seq);
626         hdr->h_credit = adv_credits;
627         rds_message_make_checksum(hdr);
628         ic->i_ack_queued = jiffies;
629
630         ret = ib_post_send(ic->i_cm_id->qp, &ic->i_ack_wr, &failed_wr);
631         if (unlikely(ret)) {
632                 /* Failed to send. Release the WR, and
633                  * force another ACK.
634                  */
635                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
636                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
637
638                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_failure);
639
640                 rds_ib_conn_error(ic->conn, "sending ack failed\n");
641         } else
642                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_sent);
643 }
644
645 /*
646  * There are 3 ways of getting acknowledgements to the peer:
647  *  1.  We call rds_ib_attempt_ack from the recv completion handler
648  *      to send an ACK-only frame.
649  *      However, there can be only one such frame in the send queue
650  *      at any time, so we may have to postpone it.
651  *  2.  When another (data) packet is transmitted while there's
652  *      an ACK in the queue, we piggyback the ACK sequence number
653  *      on the data packet.
654  *  3.  If the ACK WR is done sending, we get called from the
655  *      send queue completion handler, and check whether there's
656  *      another ACK pending (postponed because the WR was on the
657  *      queue). If so, we transmit it.
658  *
659  * We maintain 2 variables:
660  *  -   i_ack_flags, which keeps track of whether the ACK WR
661  *      is currently in the send queue or not (IB_ACK_IN_FLIGHT)
662  *  -   i_ack_next, which is the last sequence number we received
663  *
664  * Potentially, send queue and receive queue handlers can run concurrently.
665  * It would be nice to not have to use a spinlock to synchronize things,
666  * but the one problem that rules this out is that 64bit updates are
667  * not atomic on all platforms. Things would be a lot simpler if
668  * we had atomic64 or maybe cmpxchg64 everywhere.
669  *
670  * Reconnecting complicates this picture just slightly. When we
671  * reconnect, we may be seeing duplicate packets. The peer
672  * is retransmitting them, because it hasn't seen an ACK for
673  * them. It is important that we ACK these.
674  *
675  * ACK mitigation adds a header flag "ACK_REQUIRED"; any packet with
676  * this flag set *MUST* be acknowledged immediately.
677  */
678
679 /*
680  * When we get here, we're called from the recv queue handler.
681  * Check whether we ought to transmit an ACK.
682  */
683 void rds_ib_attempt_ack(struct rds_ib_connection *ic)
684 {
685         unsigned int adv_credits;
686
687         if (!test_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
688                 return;
689
690         if (test_and_set_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags)) {
691                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_delayed);
692                 return;
693         }
694
695         /* Can we get a send credit? */
696         if (!rds_ib_send_grab_credits(ic, 1, &adv_credits, 0, RDS_MAX_ADV_CREDIT)) {
697                 rds_ib_stats_inc(s_ib_tx_throttle);
698                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
699                 return;
700         }
701
702         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
703         rds_ib_send_ack(ic, adv_credits);
704 }
705
706 /*
707  * We get here from the send completion handler, when the
708  * adapter tells us the ACK frame was sent.
709  */
710 void rds_ib_ack_send_complete(struct rds_ib_connection *ic)
711 {
712         clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
713         rds_ib_attempt_ack(ic);
714 }
715
716 /*
717  * This is called by the regular xmit code when it wants to piggyback
718  * an ACK on an outgoing frame.
719  */
720 u64 rds_ib_piggyb_ack(struct rds_ib_connection *ic)
721 {
722         if (test_and_clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
723                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_piggybacked);
724         return rds_ib_get_ack(ic);
725 }
726
727 /*
728  * It's kind of lame that we're copying from the posted receive pages into
729  * long-lived bitmaps.  We could have posted the bitmaps and rdma written into
730  * them.  But receiving new congestion bitmaps should be a *rare* event, so
731  * hopefully we won't need to invest that complexity in making it more
732  * efficient.  By copying we can share a simpler core with TCP which has to
733  * copy.
734  */
735 static void rds_ib_cong_recv(struct rds_connection *conn,
736                               struct rds_ib_incoming *ibinc)
737 {
738         struct rds_cong_map *map;
739         unsigned int map_off;
740         unsigned int map_page;
741         struct rds_page_frag *frag;
742         unsigned long frag_off;
743         unsigned long to_copy;
744         unsigned long copied;
745         uint64_t uncongested = 0;
746         void *addr;
747
748         /* catch completely corrupt packets */
749         if (be32_to_cpu(ibinc->ii_inc.i_hdr.h_len) != RDS_CONG_MAP_BYTES)
750                 return;
751
752         map = conn->c_fcong;
753         map_page = 0;
754         map_off = 0;
755
756         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
757         frag_off = 0;
758
759         copied = 0;
760
761         while (copied < RDS_CONG_MAP_BYTES) {
762                 uint64_t *src, *dst;
763                 unsigned int k;
764
765                 to_copy = min(RDS_FRAG_SIZE - frag_off, PAGE_SIZE - map_off);
766                 BUG_ON(to_copy & 7); /* Must be 64bit aligned. */
767
768                 addr = kmap_atomic(sg_page(&frag->f_sg));
769
770                 src = addr + frag_off;
771                 dst = (void *)map->m_page_addrs[map_page] + map_off;
772                 for (k = 0; k < to_copy; k += 8) {
773                         /* Record ports that became uncongested, ie
774                          * bits that changed from 0 to 1. */
775                         uncongested |= ~(*src) & *dst;
776                         *dst++ = *src++;
777                 }
778                 kunmap_atomic(addr);
779
780                 copied += to_copy;
781
782                 map_off += to_copy;
783                 if (map_off == PAGE_SIZE) {
784                         map_off = 0;
785                         map_page++;
786                 }
787
788                 frag_off += to_copy;
789                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
790                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
791                                           struct rds_page_frag, f_item);
792                         frag_off = 0;
793                 }
794         }
795
796         /* the congestion map is in little endian order */
797         uncongested = le64_to_cpu(uncongested);
798
799         rds_cong_map_updated(map, uncongested);
800 }
801
802 /*
803  * Rings are posted with all the allocations they'll need to queue the
804  * incoming message to the receiving socket so this can't fail.
805  * All fragments start with a header, so we can make sure we're not receiving
806  * garbage, and we can tell a small 8 byte fragment from an ACK frame.
807  */
808 struct rds_ib_ack_state {
809         u64             ack_next;
810         u64             ack_recv;
811         unsigned int    ack_required:1;
812         unsigned int    ack_next_valid:1;
813         unsigned int    ack_recv_valid:1;
814 };
815
816 static void rds_ib_process_recv(struct rds_connection *conn,
817                                 struct rds_ib_recv_work *recv, u32 data_len,
818                                 struct rds_ib_ack_state *state)
819 {
820         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
821         struct rds_ib_incoming *ibinc = ic->i_ibinc;
822         struct rds_header *ihdr, *hdr;
823
824         /* XXX shut down the connection if port 0,0 are seen? */
825
826         rdsdebug("ic %p ibinc %p recv %p byte len %u\n", ic, ibinc, recv,
827                  data_len);
828
829         if (data_len < sizeof(struct rds_header)) {
830                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
831                        "from %pI4 didn't include a "
832                        "header, disconnecting and "
833                        "reconnecting\n",
834                        &conn->c_faddr);
835                 return;
836         }
837         data_len -= sizeof(struct rds_header);
838
839         ihdr = &ic->i_recv_hdrs[recv - ic->i_recvs];
840
841         /* Validate the checksum. */
842         if (!rds_message_verify_checksum(ihdr)) {
843                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
844                        "from %pI4 has corrupted header - "
845                        "forcing a reconnect\n",
846                        &conn->c_faddr);
847                 rds_stats_inc(s_recv_drop_bad_checksum);
848                 return;
849         }
850
851         /* Process the ACK sequence which comes with every packet */
852         state->ack_recv = be64_to_cpu(ihdr->h_ack);
853         state->ack_recv_valid = 1;
854
855         /* Process the credits update if there was one */
856         if (ihdr->h_credit)
857                 rds_ib_send_add_credits(conn, ihdr->h_credit);
858
859         if (ihdr->h_sport == 0 && ihdr->h_dport == 0 && data_len == 0) {
860                 /* This is an ACK-only packet. The fact that it gets
861                  * special treatment here is that historically, ACKs
862                  * were rather special beasts.
863                  */
864                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_received);
865
866                 /*
867                  * Usually the frags make their way on to incs and are then freed as
868                  * the inc is freed.  We don't go that route, so we have to drop the
869                  * page ref ourselves.  We can't just leave the page on the recv
870                  * because that confuses the dma mapping of pages and each recv's use
871                  * of a partial page.
872                  *
873                  * FIXME: Fold this into the code path below.
874                  */
875                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
876                 recv->r_frag = NULL;
877                 return;
878         }
879
880         /*
881          * If we don't already have an inc on the connection then this
882          * fragment has a header and starts a message.. copy its header
883          * into the inc and save the inc so we can hang upcoming fragments
884          * off its list.
885          */
886         if (!ibinc) {
887                 ibinc = recv->r_ibinc;
888                 recv->r_ibinc = NULL;
889                 ic->i_ibinc = ibinc;
890
891                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
892                 memcpy(hdr, ihdr, sizeof(*hdr));
893                 ic->i_recv_data_rem = be32_to_cpu(hdr->h_len);
894
895                 rdsdebug("ic %p ibinc %p rem %u flag 0x%x\n", ic, ibinc,
896                          ic->i_recv_data_rem, hdr->h_flags);
897         } else {
898                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
899                 /* We can't just use memcmp here; fragments of a
900                  * single message may carry different ACKs */
901                 if (hdr->h_sequence != ihdr->h_sequence ||
902                     hdr->h_len != ihdr->h_len ||
903                     hdr->h_sport != ihdr->h_sport ||
904                     hdr->h_dport != ihdr->h_dport) {
905                         rds_ib_conn_error(conn,
906                                 "fragment header mismatch; forcing reconnect\n");
907                         return;
908                 }
909         }
910
911         list_add_tail(&recv->r_frag->f_item, &ibinc->ii_frags);
912         recv->r_frag = NULL;
913
914         if (ic->i_recv_data_rem > RDS_FRAG_SIZE)
915                 ic->i_recv_data_rem -= RDS_FRAG_SIZE;
916         else {
917                 ic->i_recv_data_rem = 0;
918                 ic->i_ibinc = NULL;
919
920                 if (ibinc->ii_inc.i_hdr.h_flags == RDS_FLAG_CONG_BITMAP)
921                         rds_ib_cong_recv(conn, ibinc);
922                 else {
923                         rds_recv_incoming(conn, conn->c_faddr, conn->c_laddr,
924                                           &ibinc->ii_inc, GFP_ATOMIC);
925                         state->ack_next = be64_to_cpu(hdr->h_sequence);
926                         state->ack_next_valid = 1;
927                 }
928
929                 /* Evaluate the ACK_REQUIRED flag *after* we received
930                  * the complete frame, and after bumping the next_rx
931                  * sequence. */
932                 if (hdr->h_flags & RDS_FLAG_ACK_REQUIRED) {
933                         rds_stats_inc(s_recv_ack_required);
934                         state->ack_required = 1;
935                 }
936
937                 rds_inc_put(&ibinc->ii_inc);
938         }
939 }
940
941 /*
942  * Plucking the oldest entry from the ring can be done concurrently with
943  * the thread refilling the ring.  Each ring operation is protected by
944  * spinlocks and the transient state of refilling doesn't change the
945  * recording of which entry is oldest.
946  *
947  * This relies on IB only calling one cq comp_handler for each cq so that
948  * there will only be one caller of rds_recv_incoming() per RDS connection.
949  */
950 void rds_ib_recv_cq_comp_handler(struct ib_cq *cq, void *context)
951 {
952         struct rds_connection *conn = context;
953         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
954
955         rdsdebug("conn %p cq %p\n", conn, cq);
956
957         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_call);
958
959         tasklet_schedule(&ic->i_recv_tasklet);
960 }
961
962 static inline void rds_poll_cq(struct rds_ib_connection *ic,
963                                struct rds_ib_ack_state *state)
964 {
965         struct rds_connection *conn = ic->conn;
966         struct ib_wc wc;
967         struct rds_ib_recv_work *recv;
968
969         while (ib_poll_cq(ic->i_recv_cq, 1, &wc) > 0) {
970                 rdsdebug("wc wr_id 0x%llx status %u (%s) byte_len %u imm_data %u\n",
971                          (unsigned long long)wc.wr_id, wc.status,
972                          rds_ib_wc_status_str(wc.status), wc.byte_len,
973                          be32_to_cpu(wc.ex.imm_data));
974                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_event);
975
976                 recv = &ic->i_recvs[rds_ib_ring_oldest(&ic->i_recv_ring)];
977
978                 ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
979
980                 /*
981                  * Also process recvs in connecting state because it is possible
982                  * to get a recv completion _before_ the rdmacm ESTABLISHED
983                  * event is processed.
984                  */
985                 if (wc.status == IB_WC_SUCCESS) {
986                         rds_ib_process_recv(conn, recv, wc.byte_len, state);
987                 } else {
988                         /* We expect errors as the qp is drained during shutdown */
989                         if (rds_conn_up(conn) || rds_conn_connecting(conn))
990                                 rds_ib_conn_error(conn, "recv completion on %pI4 had "
991                                                   "status %u (%s), disconnecting and "
992                                                   "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
993                                                   wc.status,
994                                                   rds_ib_wc_status_str(wc.status));
995                 }
996
997                 /*
998                  * It's very important that we only free this ring entry if we've truly
999                  * freed the resources allocated to the entry.  The refilling path can
1000                  * leak if we don't.
1001                  */
1002                 rds_ib_ring_free(&ic->i_recv_ring, 1);
1003         }
1004 }
1005
1006 void rds_ib_recv_tasklet_fn(unsigned long data)
1007 {
1008         struct rds_ib_connection *ic = (struct rds_ib_connection *) data;
1009         struct rds_connection *conn = ic->conn;
1010         struct rds_ib_ack_state state = { 0, };
1011
1012         rds_poll_cq(ic, &state);
1013         ib_req_notify_cq(ic->i_recv_cq, IB_CQ_SOLICITED);
1014         rds_poll_cq(ic, &state);
1015
1016         if (state.ack_next_valid)
1017                 rds_ib_set_ack(ic, state.ack_next, state.ack_required);
1018         if (state.ack_recv_valid && state.ack_recv > ic->i_ack_recv) {
1019                 rds_send_drop_acked(conn, state.ack_recv, NULL);
1020                 ic->i_ack_recv = state.ack_recv;
1021         }
1022         if (rds_conn_up(conn))
1023                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1024
1025         /* If we ever end up with a really empty receive ring, we're
1026          * in deep trouble, as the sender will definitely see RNR
1027          * timeouts. */
1028         if (rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))
1029                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_ring_empty);
1030
1031         if (rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring))
1032                 rds_ib_recv_refill(conn, 0);
1033 }
1034
1035 int rds_ib_recv(struct rds_connection *conn)
1036 {
1037         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
1038         int ret = 0;
1039
1040         rdsdebug("conn %p\n", conn);
1041         if (rds_conn_up(conn))
1042                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1043
1044         return ret;
1045 }
1046
1047 int rds_ib_recv_init(void)
1048 {
1049         struct sysinfo si;
1050         int ret = -ENOMEM;
1051
1052         /* Default to 30% of all available RAM for recv memory */
1053         si_meminfo(&si);
1054         rds_ib_sysctl_max_recv_allocation = si.totalram / 3 * PAGE_SIZE / RDS_FRAG_SIZE;
1055
1056         rds_ib_incoming_slab = kmem_cache_create("rds_ib_incoming",
1057                                         sizeof(struct rds_ib_incoming),
1058                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1059         if (!rds_ib_incoming_slab)
1060                 goto out;
1061
1062         rds_ib_frag_slab = kmem_cache_create("rds_ib_frag",
1063                                         sizeof(struct rds_page_frag),
1064                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1065         if (!rds_ib_frag_slab)
1066                 kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1067         else
1068                 ret = 0;
1069 out:
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 void rds_ib_recv_exit(void)
1074 {
1075         kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1076         kmem_cache_destroy(rds_ib_frag_slab);
1077 }