drivers/infiniband/hw/hfi1/user_sdma.c

   1 /*
   2  * Copyright(c) 2015 - 2017 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_SMALL_SHIFT     2
 147 #define KDETH_OM_LARGE     64
 148 #define KDETH_OM_LARGE_SHIFT     6
 149 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 150
 151 /* Tx request flag bits */
 152 #define TXREQ_FLAGS_REQ_ACK   BIT(0)      /* Set the ACK bit in the header */
 153 #define TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH BIT(1) /* Disable header suppression */
 154
 155 /* SDMA request flag bits */
 156 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 157 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 158 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  3
 159 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 4
 160
 161 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE BIT(0)
 162 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   BIT(1)
 163 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED BIT(2)
 164
 165 /*
 166  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 167  * before putting the process to sleep.
 168  */
 169 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 170
 171 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 172
 173 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 174
 175 struct sdma_mmu_node;
 176
 177 struct user_sdma_iovec {
 178         struct list_head list;
 179         struct iovec iov;
 180         /* number of pages in this vector */
 181         unsigned npages;
 182         /* array of pinned pages for this vector */
 183         struct page **pages;
 184         /*
 185          * offset into the virtual address space of the vector at
 186          * which we last left off.
 187          */
 188         u64 offset;
 189         struct sdma_mmu_node *node;
 190 };
 191
 192 struct sdma_mmu_node {
 193         struct mmu_rb_node rb;
 194         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 195         atomic_t refcount;
 196         struct page **pages;
 197         unsigned npages;
 198 };
 199
 200 /* evict operation argument */
 201 struct evict_data {
 202         u32 cleared;    /* count evicted so far */
 203         u32 target;     /* target count to evict */
 204 };
 205
 206 struct user_sdma_request {
 207         struct sdma_req_info info;
 208         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 209         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 210         /* This is the original header from user space */
 211         struct hfi1_pkt_header hdr;
 212         /*
 213          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 214          * Since different request could be on different VLs,
 215          * each request will need it's own engine pointer.
 216          */
 217         struct sdma_engine *sde;
 218         s8 ahg_idx;
 219         u32 ahg[9];
 220         /*
 221          * KDETH.Offset (Eager) field
 222          * We need to remember the initial value so the headers
 223          * can be updated properly.
 224          */
 225         u32 koffset;
 226         /*
 227          * KDETH.OFFSET (TID) field
 228          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 229          * size of the TID entry.
 230          */
 231         u32 tidoffset;
 232         /*
 233          * We copy the iovs for this request (based on
 234          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 235          */
 236         unsigned data_iovs;
 237         /* total length of the data in the request */
 238         u32 data_len;
 239         /* progress index moving along the iovs array */
 240         unsigned iov_idx;
 241         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 242         /* number of elements copied to the tids array */
 243         u16 n_tids;
 244         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 245         u32 *tids;
 246         u16 tididx;
 247         u32 sent;
 248         u64 seqnum;
 249         u64 seqcomp;
 250         u64 seqsubmitted;
 251         struct list_head txps;
 252         unsigned long flags;
 253         /* status of the last txreq completed */
 254         int status;
 255 };
 256
 257 /*
 258  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 259  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 260  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 261  * independently of each other.
 262  */
 263 struct user_sdma_txreq {
 264         /* Packet header for the txreq */
 265         struct hfi1_pkt_header hdr;
 266         struct sdma_txreq txreq;
 267         struct list_head list;
 268         struct user_sdma_request *req;
 269         u16 flags;
 270         unsigned busycount;
 271         u64 seqnum;
 272 };
 273
 274 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 275         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 276                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 277                  ##__VA_ARGS__)
 278 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 279         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 280                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 281
 282 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req,
 283                                unsigned maxpkts);
 284 static int num_user_pages(const struct iovec *iov);
 285 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status);
 286 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq);
 287 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req, bool unpin);
 288 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
 289                             struct user_sdma_iovec *iovec);
 290 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *mm, struct page **pages,
 291                                unsigned start, unsigned npages);
 292 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
 293                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
 294                                  u32 datalen);
 295 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
 296                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen);
 297 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
 298                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len);
 299 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq,
 300                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq,
 301                                   u16 idx, enum hfi1_sdma_comp_state state,
 302                                   int ret);
 303 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags);
 304 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 305
 306 static int defer_packet_queue(
 307         struct sdma_engine *sde,
 308         struct iowait *wait,
 309         struct sdma_txreq *txreq,
 310         unsigned int seq);
 311 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason);
 312 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *node, unsigned long addr,
 313                            unsigned long len);
 314 static int sdma_rb_insert(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode);
 315 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
 316                          void *arg2, bool *stop);
 317 static void sdma_rb_remove(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode);
 318 static int sdma_rb_invalidate(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode);
 319
 320 static struct mmu_rb_ops sdma_rb_ops = {
 321         .filter = sdma_rb_filter,
 322         .insert = sdma_rb_insert,
 323         .evict = sdma_rb_evict,
 324         .remove = sdma_rb_remove,
 325         .invalidate = sdma_rb_invalidate
 326 };
 327
 328 static int defer_packet_queue(
 329         struct sdma_engine *sde,
 330         struct iowait *wait,
 331         struct sdma_txreq *txreq,
 332         unsigned seq)
 333 {
 334         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 335                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 336         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 337         struct user_sdma_txreq *tx =
 338                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 339
 340         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 341                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 342                         goto eagain;
 343         }
 344         /*
 345          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 346          * is to the dmawait list since that is the only place where
 347          * it is supposed to be enqueued.
 348          */
 349         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 350         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 351         if (list_empty(&pq->busy.list))
 352                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 353         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 354         return -EBUSY;
 355 eagain:
 356         return -EAGAIN;
 357 }
 358
 359 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 360 {
 361         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 362                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 363         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 364         wake_up(&wait->wait_dma);
 365 };
 366
 367 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 368 {
 369         struct user_sdma_txreq *tx = obj;
 370
 371         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 372 }
 373
 374 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt,
 375                                 struct hfi1_filedata *fd)
 376 {
 377         int ret = -ENOMEM;
 378         char buf[64];
 379         struct hfi1_devdata *dd;
 380         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 381         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 382         unsigned long flags;
 383
 384         if (!uctxt || !fd)
 385                 return -EBADF;
 386
 387         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size)
 388                 return -EINVAL;
 389
 390         dd = uctxt->dd;
 391
 392         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 393         if (!pq)
 394                 return -ENOMEM;
 395
 396         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 397         pq->dd = dd;
 398         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 399         pq->subctxt = fd->subctxt;
 400         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 401         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 402         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 403         init_waitqueue_head(&pq->wait);
 404         atomic_set(&pq->n_locked, 0);
 405         pq->mm = fd->mm;
 406
 407         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 408                     activate_packet_queue, NULL);
 409         pq->reqidx = 0;
 410
 411         pq->reqs = kcalloc(hfi1_sdma_comp_ring_size,
 412                            sizeof(*pq->reqs),
 413                            GFP_KERNEL);
 414         if (!pq->reqs)
 415                 goto pq_reqs_nomem;
 416
 417         pq->req_in_use = kcalloc(BITS_TO_LONGS(hfi1_sdma_comp_ring_size),
 418                                  sizeof(*pq->req_in_use),
 419                                  GFP_KERNEL);
 420         if (!pq->req_in_use)
 421                 goto pq_reqs_no_in_use;
 422
 423         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 424                  fd->subctxt);
 425         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 426                                             sizeof(struct user_sdma_txreq),
 427                                             L1_CACHE_BYTES,
 428                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 429                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 430         if (!pq->txreq_cache) {
 431                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 432                            uctxt->ctxt);
 433                 goto pq_txreq_nomem;
 434         }
 435
 436         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 437         if (!cq)
 438                 goto cq_nomem;
 439
 440         cq->comps = vmalloc_user(PAGE_ALIGN(sizeof(*cq->comps)
 441                                  * hfi1_sdma_comp_ring_size));
 442         if (!cq->comps)
 443                 goto cq_comps_nomem;
 444
 445         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 446
 447         ret = hfi1_mmu_rb_register(pq, pq->mm, &sdma_rb_ops, dd->pport->hfi1_wq,
 448                                    &pq->handler);
 449         if (ret) {
 450                 dd_dev_err(dd, "Failed to register with MMU %d", ret);
 451                 goto pq_mmu_fail;
 452         }
 453
 454         fd->pq = pq;
 455         fd->cq = cq;
 456
 457         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 458         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 459         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 460
 461         return 0;
 462
 463 pq_mmu_fail:
 464         vfree(cq->comps);
 465 cq_comps_nomem:
 466         kfree(cq);
 467 cq_nomem:
 468         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 469 pq_txreq_nomem:
 470         kfree(pq->req_in_use);
 471 pq_reqs_no_in_use:
 472         kfree(pq->reqs);
 473 pq_reqs_nomem:
 474         kfree(pq);
 475
 476         return ret;
 477 }
 478
 479 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 480 {
 481         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 482         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 483         unsigned long flags;
 484
 485         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 486                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 487         pq = fd->pq;
 488         if (pq) {
 489                 if (pq->handler)
 490                         hfi1_mmu_rb_unregister(pq->handler);
 491                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 492                 if (!list_empty(&pq->list))
 493                         list_del_init(&pq->list);
 494                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 495                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 496                 /* Wait until all requests have been freed. */
 497                 wait_event_interruptible(
 498                         pq->wait,
 499                         (ACCESS_ONCE(pq->state) == SDMA_PKT_Q_INACTIVE));
 500                 kfree(pq->reqs);
 501                 kfree(pq->req_in_use);
 502                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 503                 kfree(pq);
 504                 fd->pq = NULL;
 505         }
 506         if (fd->cq) {
 507                 vfree(fd->cq->comps);
 508                 kfree(fd->cq);
 509                 fd->cq = NULL;
 510         }
 511         return 0;
 512 }
 513
 514 static u8 dlid_to_selector(u16 dlid)
 515 {
 516         static u8 mapping[256];
 517         static int initialized;
 518         static u8 next;
 519         int hash;
 520
 521         if (!initialized) {
 522                 memset(mapping, 0xFF, 256);
 523                 initialized = 1;
 524         }
 525
 526         hash = ((dlid >> 8) ^ dlid) & 0xFF;
 527         if (mapping[hash] == 0xFF) {
 528                 mapping[hash] = next;
 529                 next = (next + 1) & 0x7F;
 530         }
 531
 532         return mapping[hash];
 533 }
 534
 535 int hfi1_user_sdma_process_request(struct hfi1_filedata *fd,
 536                                    struct iovec *iovec, unsigned long dim,
 537                                    unsigned long *count)
 538 {
 539         int ret = 0, i;
 540         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 541         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = fd->pq;
 542         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = fd->cq;
 543         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 544         unsigned long idx = 0;
 545         u8 pcount = initial_pkt_count;
 546         struct sdma_req_info info;
 547         struct user_sdma_request *req;
 548         u8 opcode, sc, vl;
 549         int req_queued = 0;
 550         u16 dlid;
 551         u32 selector;
 552
 553         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 554                 hfi1_cdbg(
 555                    SDMA,
 556                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 557                    dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 558                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 559                 return -EINVAL;
 560         }
 561         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 562         if (ret) {
 563                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 564                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, ret);
 565                 return -EFAULT;
 566         }
 567
 568         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 569                                      (u16 *)&info);
 570
 571         if (info.comp_idx >= hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 572                 hfi1_cdbg(SDMA,
 573                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid comp index",
 574                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 575                 return -EINVAL;
 576         }
 577
 578         /*
 579          * Sanity check the header io vector count.  Need at least 1 vector
 580          * (header) and cannot be larger than the actual io vector count.
 581          */
 582         if (req_iovcnt(info.ctrl) < 1 || req_iovcnt(info.ctrl) > dim) {
 583                 hfi1_cdbg(SDMA,
 584                           "[%u:%u:%u:%u] Invalid iov count %d, dim %ld",
 585                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx,
 586                           req_iovcnt(info.ctrl), dim);
 587                 return -EINVAL;
 588         }
 589
 590         if (!info.fragsize) {
 591                 hfi1_cdbg(SDMA,
 592                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 593                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 594                 return -EINVAL;
 595         }
 596
 597         /* Try to claim the request. */
 598         if (test_and_set_bit(info.comp_idx, pq->req_in_use)) {
 599                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in use",
 600                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 601                           info.comp_idx);
 602                 return -EBADSLT;
 603         }
 604         /*
 605          * All safety checks have been done and this request has been claimed.
 606          */
 607         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 608                   uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 609         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 610         memset(req, 0, sizeof(*req));
 611         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1; /* subtract header vector */
 612         req->pq = pq;
 613         req->cq = cq;
 614         req->status = -1;
 615         req->ahg_idx = -1;
 616         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 617
 618         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 619
 620         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED) {
 621                 /* expected must have a TID info and at least one data vector */
 622                 if (req->data_iovs < 2) {
 623                         SDMA_DBG(req,
 624                                  "Not enough vectors for expected request");
 625                         ret = -EINVAL;
 626                         goto free_req;
 627                 }
 628                 req->data_iovs--;
 629         }
 630
 631         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 632                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 633                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 634                 ret = -EINVAL;
 635                 goto free_req;
 636         }
 637         /* Copy the header from the user buffer */
 638         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 639                              sizeof(req->hdr));
 640         if (ret) {
 641                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 642                 ret = -EFAULT;
 643                 goto free_req;
 644         }
 645
 646         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 647         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 648                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 649
 650         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 651         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 652         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 653              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 654                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 655                 ret = -EINVAL;
 656                 goto free_req;
 657         }
 658         /*
 659          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 660          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 661          * match the SC look up.
 662          */
 663         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 664         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 665               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 666         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 667             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 668                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 669                 ret = -EINVAL;
 670                 goto free_req;
 671         }
 672
 673         /* Checking P_KEY for requests from user-space */
 674         if (egress_pkey_check(dd->pport, req->hdr.lrh, req->hdr.bth, sc,
 675                               PKEY_CHECK_INVALID)) {
 676                 ret = -EINVAL;
 677                 goto free_req;
 678         }
 679
 680         /*
 681          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 682          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 683          * or miss it entirely.
 684          */
 685         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 686                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 687                 ret = -EINVAL;
 688                 goto free_req;
 689         }
 690
 691         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 692         /*
 693          * Calculate the initial TID offset based on the values of
 694          * KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in.
 695          */
 696         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 697                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 698                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 699         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 700         idx++;
 701
 702         /* Save all the IO vector structures */
 703         for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
 704                 INIT_LIST_HEAD(&req->iovs[i].list);
 705                 memcpy(&req->iovs[i].iov,
 706                        iovec + idx++,
 707                        sizeof(req->iovs[i].iov));
 708                 ret = pin_vector_pages(req, &req->iovs[i]);
 709                 if (ret) {
 710                         req->status = ret;
 711                         goto free_req;
 712                 }
 713                 req->data_len += req->iovs[i].iov.iov_len;
 714         }
 715         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 716
 717         if (pcount > req->info.npkts)
 718                 pcount = req->info.npkts;
 719         /*
 720          * Copy any TID info
 721          * User space will provide the TID info only when the
 722          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 723          * only one packet in the request and the header is already
 724          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 725          * driver needs to perform safety checks.
 726          */
 727         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 728                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 729                 u32 *tmp;
 730
 731                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 732                         ret = -EINVAL;
 733                         goto free_req;
 734                 }
 735
 736                 /*
 737                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 738                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 739                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 740                  * tell at this point.
 741                  */
 742                 tmp = memdup_user(iovec[idx].iov_base,
 743                                   ntids * sizeof(*req->tids));
 744                 if (IS_ERR(tmp)) {
 745                         ret = PTR_ERR(tmp);
 746                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 747                                  ntids, ret);
 748                         goto free_req;
 749                 }
 750                 req->tids = tmp;
 751                 req->n_tids = ntids;
 752                 idx++;
 753         }
 754
 755         dlid = be16_to_cpu(req->hdr.lrh[1]);
 756         selector = dlid_to_selector(dlid);
 757         selector += uctxt->ctxt + fd->subctxt;
 758         req->sde = sdma_select_user_engine(dd, selector, vl);
 759
 760         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 761                 ret = -ECOMM;
 762                 goto free_req;
 763         }
 764
 765         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 766         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG))
 767                 req->ahg_idx = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 768
 769         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, QUEUED, 0);
 770         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 771         req_queued = 1;
 772         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 773         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 774         if (unlikely(ret < 0 && ret != -EBUSY)) {
 775                 req->status = ret;
 776                 goto free_req;
 777         }
 778
 779         /*
 780          * It is possible that the SDMA engine would have processed all the
 781          * submitted packets by the time we get here. Therefore, only set
 782          * packet queue state to ACTIVE if there are still uncompleted
 783          * requests.
 784          */
 785         if (atomic_read(&pq->n_reqs))
 786                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 787
 788         /*
 789          * This is a somewhat blocking send implementation.
 790          * The driver will block the caller until all packets of the
 791          * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 792          * will not wait for send completions.
 793          */
 794         while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 795                 ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 796                 if (ret < 0) {
 797                         if (ret != -EBUSY) {
 798                                 req->status = ret;
 799                                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 800                                 if (ACCESS_ONCE(req->seqcomp) ==
 801                                     req->seqsubmitted - 1)
 802                                         goto free_req;
 803                                 return ret;
 804                         }
 805                         wait_event_interruptible_timeout(
 806                                 pq->busy.wait_dma,
 807                                 (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 808                                 msecs_to_jiffies(
 809                                         SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 810                 }
 811         }
 812         *count += idx;
 813         return 0;
 814 free_req:
 815         user_sdma_free_request(req, true);
 816         if (req_queued)
 817                 pq_update(pq);
 818         set_comp_state(pq, cq, info.comp_idx, ERROR, req->status);
 819         return ret;
 820 }
 821
 822 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 823                                       struct user_sdma_txreq *tx)
 824 {
 825         /*
 826          * Determine the proper size of the packet data.
 827          * The size of the data of the first packet is in the header
 828          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 829          * to be subtracted.
 830          * The minimum representable packet data length in a header is 4 bytes,
 831          * therefore, when the data length request is less than 4 bytes, there's
 832          * only one packet, and the packet data length is equal to that of the
 833          * request data length.
 834          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 835          * size (MTU) or remaining data in the request.
 836          */
 837         u32 len;
 838
 839         if (!req->seqnum) {
 840                 if (req->data_len < sizeof(u32))
 841                         len = req->data_len;
 842                 else
 843                         len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 844                                (sizeof(tx->hdr) - 4));
 845         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 846                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 847                         PAGE_SIZE;
 848                 /*
 849                  * Get the data length based on the remaining space in the
 850                  * TID pair.
 851                  */
 852                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 853                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 854                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 855                     req->tids[req->tididx]) {
 856                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 857                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 858                         req->tidoffset = 0;
 859                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 860                 }
 861                 /*
 862                  * Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 863                  * are not going to try to send more data that we have
 864                  * remaining.
 865                  */
 866                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 867         } else {
 868                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 869         }
 870         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 871         return len;
 872 }
 873
 874 static inline u32 pad_len(u32 len)
 875 {
 876         if (len & (sizeof(u32) - 1))
 877                 len += sizeof(u32) - (len & (sizeof(u32) - 1));
 878         return len;
 879 }
 880
 881 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 882 {
 883         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 884         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 885 }
 886
 887 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 888 {
 889         int ret = 0, count;
 890         unsigned npkts = 0;
 891         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 892         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 893         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 894
 895         if (!req->pq)
 896                 return -EINVAL;
 897
 898         pq = req->pq;
 899
 900         /* If tx completion has reported an error, we are done. */
 901         if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 902                 set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 903                 return -EFAULT;
 904         }
 905
 906         /*
 907          * Check if we might have sent the entire request already
 908          */
 909         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 910                 if (!list_empty(&req->txps))
 911                         goto dosend;
 912                 return ret;
 913         }
 914
 915         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 916                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 917
 918         while (npkts < maxpkts) {
 919                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 920                 u64 iov_offset = 0;
 921
 922                 /*
 923                  * Check whether any of the completions have come back
 924                  * with errors. If so, we are not going to process any
 925                  * more packets from this request.
 926                  */
 927                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 928                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 929                         return -EFAULT;
 930                 }
 931
 932                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 933                 if (!tx)
 934                         return -ENOMEM;
 935
 936                 tx->flags = 0;
 937                 tx->req = req;
 938                 tx->busycount = 0;
 939                 INIT_LIST_HEAD(&tx->list);
 940
 941                 /*
 942                  * For the last packet set the ACK request
 943                  * and disable header suppression.
 944                  */
 945                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 946                         tx->flags |= (TXREQ_FLAGS_REQ_ACK |
 947                                       TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH);
 948
 949                 /*
 950                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 951                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 952                  * if we have payload data.
 953                  */
 954                 if (req->data_len) {
 955                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 956                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 957                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 958                                         ret = -EFAULT;
 959                                         goto free_txreq;
 960                                 }
 961                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 962                                 WARN_ON(iovec->offset);
 963                         }
 964
 965                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 966
 967                         /*
 968                          * Disable header suppression for the payload <= 8DWS.
 969                          * If there is an uncorrectable error in the receive
 970                          * data FIFO when the received payload size is less than
 971                          * or equal to 8DWS then the RxDmaDataFifoRdUncErr is
 972                          * not reported.There is set RHF.EccErr if the header
 973                          * is not suppressed.
 974                          */
 975                         if (!datalen) {
 976                                 SDMA_DBG(req,
 977                                          "Request has data but pkt len is 0");
 978                                 ret = -EFAULT;
 979                                 goto free_tx;
 980                         } else if (datalen <= 32) {
 981                                 tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH;
 982                         }
 983                 }
 984
 985                 if (req->ahg_idx >= 0) {
 986                         if (!req->seqnum) {
 987                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 988                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr,
 989                                                          pad_len(datalen));
 990                                 /*
 991                                  * Copy the request header into the tx header
 992                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
 993                                  * address.
 994                                  * This copy can be optimized out if the hdr
 995                                  * member of user_sdma_request were also
 996                                  * cacheline aligned.
 997                                  */
 998                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
 999                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1000                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
1001                                                 LRH2PBC(lrhlen);
1002                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1003                                 }
1004                                 ret = check_header_template(req, &tx->hdr,
1005                                                             lrhlen, datalen);
1006                                 if (ret)
1007                                         goto free_tx;
1008                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1009                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
1010                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
1011                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
1012                                                       user_sdma_txreq_cb);
1013                                 if (ret)
1014                                         goto free_tx;
1015                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
1016                                                         &tx->hdr,
1017                                                         sizeof(tx->hdr));
1018                                 if (ret)
1019                                         goto free_txreq;
1020                         } else {
1021                                 int changes;
1022
1023                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
1024                                                                datalen);
1025                                 if (changes < 0)
1026                                         goto free_tx;
1027                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
1028                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
1029                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
1030                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
1031                                                 user_sdma_txreq_cb);
1032                         }
1033                 } else {
1034                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
1035                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
1036                         if (ret)
1037                                 goto free_tx;
1038                         /*
1039                          * Modify the header for this packet. This only needs
1040                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
1041                          * the HW will do it based on the changes we gave it
1042                          * during sdma_txinit_ahg().
1043                          */
1044                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
1045                         if (ret)
1046                                 goto free_txreq;
1047                 }
1048
1049                 /*
1050                  * If the request contains any data vectors, add up to
1051                  * fragsize bytes to the descriptor.
1052                  */
1053                 while (queued < datalen &&
1054                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
1055                         unsigned long base, offset;
1056                         unsigned pageidx, len;
1057
1058                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1059                         offset = offset_in_page(base + iovec->offset +
1060                                                 iov_offset);
1061                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
1062                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
1063                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
1064                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
1065                         len = min((datalen - queued), len);
1066                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
1067                                               iovec->pages[pageidx],
1068                                               offset, len);
1069                         if (ret) {
1070                                 SDMA_DBG(req, "SDMA txreq add page failed %d\n",
1071                                          ret);
1072                                 goto free_txreq;
1073                         }
1074                         iov_offset += len;
1075                         queued += len;
1076                         data_sent += len;
1077                         if (unlikely(queued < datalen &&
1078                                      pageidx == iovec->npages &&
1079                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1)) {
1080                                 iovec->offset += iov_offset;
1081                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
1082                                 iov_offset = 0;
1083                         }
1084                 }
1085                 /*
1086                  * The txreq was submitted successfully so we can update
1087                  * the counters.
1088                  */
1089                 req->koffset += datalen;
1090                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
1091                         req->tidoffset += datalen;
1092                 req->sent += data_sent;
1093                 if (req->data_len)
1094                         iovec->offset += iov_offset;
1095                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1096                 /*
1097                  * It is important to increment this here as it is used to
1098                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1099                  * outside of the loop.
1100                  */
1101                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1102                 npkts++;
1103         }
1104 dosend:
1105         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps, &count);
1106         req->seqsubmitted += count;
1107         if (req->seqsubmitted == req->info.npkts) {
1108                 set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1109                 /*
1110                  * The txreq has already been submitted to the HW queue
1111                  * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1112                  * happen due to the sequential manner in which
1113                  * descriptors are processed.
1114                  */
1115                 if (req->ahg_idx >= 0)
1116                         sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1117         }
1118         return ret;
1119
1120 free_txreq:
1121         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1122 free_tx:
1123         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * How many pages in this iovec element?
1129  */
1130 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1131 {
1132         const unsigned long addr  = (unsigned long)iov->iov_base;
1133         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1134         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1135         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1136
1137         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1138 }
1139
1140 static u32 sdma_cache_evict(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq, u32 npages)
1141 {
1142         struct evict_data evict_data;
1143
1144         evict_data.cleared = 0;
1145         evict_data.target = npages;
1146         hfi1_mmu_rb_evict(pq->handler, &evict_data);
1147         return evict_data.cleared;
1148 }
1149
1150 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1151                             struct user_sdma_iovec *iovec)
1152 {
1153         int ret = 0, pinned, npages, cleared;
1154         struct page **pages;
1155         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1156         struct sdma_mmu_node *node = NULL;
1157         struct mmu_rb_node *rb_node;
1158
1159         rb_node = hfi1_mmu_rb_extract(pq->handler,
1160                                       (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1161                                       iovec->iov.iov_len);
1162         if (rb_node)
1163                 node = container_of(rb_node, struct sdma_mmu_node, rb);
1164         else
1165                 rb_node = NULL;
1166
1167         if (!node) {
1168                 node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
1169                 if (!node)
1170                         return -ENOMEM;
1171
1172                 node->rb.addr = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
1173                 node->pq = pq;
1174                 atomic_set(&node->refcount, 0);
1175         }
1176
1177         npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1178         if (node->npages < npages) {
1179                 pages = kcalloc(npages, sizeof(*pages), GFP_KERNEL);
1180                 if (!pages) {
1181                         SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1182                         ret = -ENOMEM;
1183                         goto bail;
1184                 }
1185                 memcpy(pages, node->pages, node->npages * sizeof(*pages));
1186
1187                 npages -= node->npages;
1188
1189 retry:
1190                 if (!hfi1_can_pin_pages(pq->dd, pq->mm,
1191                                         atomic_read(&pq->n_locked), npages)) {
1192                         cleared = sdma_cache_evict(pq, npages);
1193                         if (cleared >= npages)
1194                                 goto retry;
1195                 }
1196                 pinned = hfi1_acquire_user_pages(pq->mm,
1197                         ((unsigned long)iovec->iov.iov_base +
1198                          (node->npages * PAGE_SIZE)), npages, 0,
1199                         pages + node->npages);
1200                 if (pinned < 0) {
1201                         kfree(pages);
1202                         ret = pinned;
1203                         goto bail;
1204                 }
1205                 if (pinned != npages) {
1206                         unpin_vector_pages(pq->mm, pages, node->npages,
1207                                            pinned);
1208                         ret = -EFAULT;
1209                         goto bail;
1210                 }
1211                 kfree(node->pages);
1212                 node->rb.len = iovec->iov.iov_len;
1213                 node->pages = pages;
1214                 node->npages += pinned;
1215                 npages = node->npages;
1216                 atomic_add(pinned, &pq->n_locked);
1217         }
1218         iovec->pages = node->pages;
1219         iovec->npages = npages;
1220         iovec->node = node;
1221
1222         ret = hfi1_mmu_rb_insert(req->pq->handler, &node->rb);
1223         if (ret) {
1224                 atomic_sub(node->npages, &pq->n_locked);
1225                 iovec->node = NULL;
1226                 goto bail;
1227         }
1228         return 0;
1229 bail:
1230         if (rb_node)
1231                 unpin_vector_pages(pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1232         kfree(node);
1233         return ret;
1234 }
1235
1236 static void unpin_vector_pages(struct mm_struct *mm, struct page **pages,
1237                                unsigned start, unsigned npages)
1238 {
1239         hfi1_release_user_pages(mm, pages + start, npages, false);
1240         kfree(pages);
1241 }
1242
1243 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1244                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1245                                  u32 datalen)
1246 {
1247         /*
1248          * Perform safety checks for any type of packet:
1249          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1250          *    - packet length is multiple of 4 bytes
1251          *    - packet length is not larger than MTU size
1252          *
1253          * These checks are only done for the first packet of the
1254          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1255          * For the remainder of the packets we compute the values.
1256          */
1257         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE || lrhlen & 0x3 ||
1258             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1259                 return -EINVAL;
1260
1261         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1262                 /*
1263                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1264                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1265                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1266                  * tididx points to something sane.
1267                  */
1268                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1269                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1270                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1271                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1272                         tidoff;
1273                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1274
1275                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1276                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1277                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1278                 /*
1279                  * Expected receive packets have the following
1280                  * additional checks:
1281                  *     - offset is not larger than the TID size
1282                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1283                  *     - TID indexes match between header and TID array
1284                  */
1285                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1286                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1287                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1288                         return -EINVAL;
1289         }
1290         return 0;
1291 }
1292
1293 /*
1294  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1295  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1296  * expected packets encode generation and sequence in the
1297  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1298  */
1299 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1300 {
1301         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1302                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1303                         0xffffffull),
1304                 psn = val & mask;
1305         if (expct)
1306                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1307         else
1308                 psn = psn + frags;
1309         return psn & mask;
1310 }
1311
1312 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1313                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1314 {
1315         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1316         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1317         u8 omfactor; /* KDETH.OM */
1318         u16 pbclen;
1319         int ret;
1320         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(datalen));
1321
1322         /* Copy the header template to the request before modification */
1323         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1324
1325         /*
1326          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1327          * adjust both in the header.
1328          */
1329         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1330         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1331                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1332                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1333                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1334                 /*
1335                  * Third packet
1336                  * This is the first packet in the sequence that has
1337                  * a "static" size that can be used for the rest of
1338                  * the packets (besides the last one).
1339                  */
1340                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1341                         /*
1342                          * From this point on the lengths in both the
1343                          * PBC and LRH are the same until the last
1344                          * packet.
1345                          * Adjust the template so we don't have to update
1346                          * every packet
1347                          */
1348                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1349                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1350                 }
1351         }
1352         /*
1353          * We only have to modify the header if this is not the
1354          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1355          * header given to us.
1356          */
1357         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1358                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1359                 if (ret)
1360                         return ret;
1361                 goto done;
1362         }
1363
1364         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1365                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1366                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1367                                 req->seqnum));
1368
1369         /* Set ACK request on last packet */
1370         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1371                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL << 31);
1372
1373         /* Set the new offset */
1374         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1375         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1376         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1377                 tidval = req->tids[req->tididx];
1378                 /*
1379                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1380                  * advance everything.
1381                  */
1382                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1383                                          PAGE_SIZE)) {
1384                         req->tidoffset = 0;
1385                         /*
1386                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1387                          * we have to check again.
1388                          */
1389                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1390                             !req->tids[req->tididx]) {
1391                                 return -EINVAL;
1392                         }
1393                         tidval = req->tids[req->tididx];
1394                 }
1395                 omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1396                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE_SHIFT :
1397                         KDETH_OM_SMALL_SHIFT;
1398                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1399                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1400                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1401                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1402                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1403                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1404                 /* Clear KDETH.SH when DISABLE_SH flag is set */
1405                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH))
1406                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1407                 /*
1408                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1409                  * transfer.
1410                  */
1411                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1412                          req->tidoffset, req->tidoffset >> omfactor,
1413                          omfactor != KDETH_OM_SMALL_SHIFT);
1414                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1415                           req->tidoffset >> omfactor);
1416                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1417                           omfactor != KDETH_OM_SMALL_SHIFT);
1418         }
1419 done:
1420         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1421                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1422         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1423 }
1424
1425 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1426                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1427 {
1428         int diff = 0;
1429         u8 omfactor; /* KDETH.OM */
1430         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1431         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1432         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1433         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, pad_len(len));
1434
1435         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1436                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1437                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1438                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1439                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1440                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1441                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1442         }
1443
1444         /*
1445          * Do the common updates
1446          */
1447         /* BTH.PSN and BTH.A */
1448         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1449                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1450         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_ACK))
1451                 val32 |= 1UL << 31;
1452         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1453         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1454         /* KDETH.Offset */
1455         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1456                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1457         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1458                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1459         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1460                 __le16 val;
1461
1462                 tidval = req->tids[req->tididx];
1463
1464                 /*
1465                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1466                  * advance everything.
1467                  */
1468                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1469                                          PAGE_SIZE)) {
1470                         req->tidoffset = 0;
1471                         /*
1472                          * Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1473                          * we have to check again.
1474                          */
1475                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1476                             !req->tids[req->tididx]) {
1477                                 return -EINVAL;
1478                         }
1479                         tidval = req->tids[req->tididx];
1480                 }
1481                 omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1482                                   PAGE_SIZE) >=
1483                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE_SHIFT :
1484                                  KDETH_OM_SMALL_SHIFT;
1485                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1486                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1487                                ((!!(omfactor - KDETH_OM_SMALL_SHIFT)) << 15 |
1488                                 ((req->tidoffset >> omfactor)
1489                                  & 0x7fff)));
1490                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID, KDETH.Intr, KDETH.SH */
1491                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1492                                    (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1493
1494                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_DISABLE_SH)) {
1495                         val |= cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1496                                                       INTR) <<
1497                                             AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1498                 } else {
1499                         val |= KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH) ?
1500                                cpu_to_le16(0x1 << AHG_KDETH_SH_SHIFT) :
1501                                cpu_to_le16((KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1502                                                       INTR) <<
1503                                              AHG_KDETH_INTR_SHIFT));
1504                 }
1505
1506                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1507         }
1508
1509         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1510                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1511                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1512         return diff;
1513 }
1514
1515 /*
1516  * SDMA tx request completion callback. Called when the SDMA progress
1517  * state machine gets notification that the SDMA descriptors for this
1518  * tx request have been processed by the DMA engine. Called in
1519  * interrupt context.
1520  */
1521 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status)
1522 {
1523         struct user_sdma_txreq *tx =
1524                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1525         struct user_sdma_request *req;
1526         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
1527         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
1528         u16 idx;
1529
1530         if (!tx->req)
1531                 return;
1532
1533         req = tx->req;
1534         pq = req->pq;
1535         cq = req->cq;
1536
1537         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1538                 SDMA_DBG(req, "SDMA completion with error %d",
1539                          status);
1540                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1541         }
1542
1543         req->seqcomp = tx->seqnum;
1544         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1545         tx = NULL;
1546
1547         idx = req->info.comp_idx;
1548         if (req->status == -1 && status == SDMA_TXREQ_S_OK) {
1549                 if (req->seqcomp == req->info.npkts - 1) {
1550                         req->status = 0;
1551                         user_sdma_free_request(req, false);
1552                         pq_update(pq);
1553                         set_comp_state(pq, cq, idx, COMPLETE, 0);
1554                 }
1555         } else {
1556                 if (status != SDMA_TXREQ_S_OK)
1557                         req->status = status;
1558                 if (req->seqcomp == (ACCESS_ONCE(req->seqsubmitted) - 1) &&
1559                     (test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags) ||
1560                      test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags))) {
1561                         user_sdma_free_request(req, false);
1562                         pq_update(pq);
1563                         set_comp_state(pq, cq, idx, ERROR, req->status);
1564                 }
1565         }
1566 }
1567
1568 static inline void pq_update(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq)
1569 {
1570         if (atomic_dec_and_test(&pq->n_reqs)) {
1571                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1572                 wake_up(&pq->wait);
1573         }
1574 }
1575
1576 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req, bool unpin)
1577 {
1578         if (!list_empty(&req->txps)) {
1579                 struct sdma_txreq *t, *p;
1580
1581                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1582                         struct user_sdma_txreq *tx =
1583                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1584                         list_del_init(&t->list);
1585                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1586                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1587                 }
1588         }
1589         if (req->data_iovs) {
1590                 struct sdma_mmu_node *node;
1591                 int i;
1592
1593                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++) {
1594                         node = req->iovs[i].node;
1595                         if (!node)
1596                                 continue;
1597
1598                         if (unpin)
1599                                 hfi1_mmu_rb_remove(req->pq->handler,
1600                                                    &node->rb);
1601                         else
1602                                 atomic_dec(&node->refcount);
1603                 }
1604         }
1605         kfree(req->tids);
1606         clear_bit(req->info.comp_idx, req->pq->req_in_use);
1607 }
1608
1609 static inline void set_comp_state(struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq,
1610                                   struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq,
1611                                   u16 idx, enum hfi1_sdma_comp_state state,
1612                                   int ret)
1613 {
1614         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] Setting completion status %u %d",
1615                   pq->dd->unit, pq->ctxt, pq->subctxt, idx, state, ret);
1616         if (state == ERROR)
1617                 cq->comps[idx].errcode = -ret;
1618         smp_wmb(); /* make sure errcode is visible first */
1619         cq->comps[idx].status = state;
1620         trace_hfi1_sdma_user_completion(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1621                                         idx, state, ret);
1622 }
1623
1624 static bool sdma_rb_filter(struct mmu_rb_node *node, unsigned long addr,
1625                            unsigned long len)
1626 {
1627         return (bool)(node->addr == addr);
1628 }
1629
1630 static int sdma_rb_insert(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1631 {
1632         struct sdma_mmu_node *node =
1633                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1634
1635         atomic_inc(&node->refcount);
1636         return 0;
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Return 1 to remove the node from the rb tree and call the remove op.
1641  *
1642  * Called with the rb tree lock held.
1643  */
1644 static int sdma_rb_evict(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode,
1645                          void *evict_arg, bool *stop)
1646 {
1647         struct sdma_mmu_node *node =
1648                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1649         struct evict_data *evict_data = evict_arg;
1650
1651         /* is this node still being used? */
1652         if (atomic_read(&node->refcount))
1653                 return 0; /* keep this node */
1654
1655         /* this node will be evicted, add its pages to our count */
1656         evict_data->cleared += node->npages;
1657
1658         /* have enough pages been cleared? */
1659         if (evict_data->cleared >= evict_data->target)
1660                 *stop = true;
1661
1662         return 1; /* remove this node */
1663 }
1664
1665 static void sdma_rb_remove(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1666 {
1667         struct sdma_mmu_node *node =
1668                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1669
1670         atomic_sub(node->npages, &node->pq->n_locked);
1671
1672         unpin_vector_pages(node->pq->mm, node->pages, 0, node->npages);
1673
1674         kfree(node);
1675 }
1676
1677 static int sdma_rb_invalidate(void *arg, struct mmu_rb_node *mnode)
1678 {
1679         struct sdma_mmu_node *node =
1680                 container_of(mnode, struct sdma_mmu_node, rb);
1681
1682         if (!atomic_read(&node->refcount))
1683                 return 1;
1684         return 0;
1685 }