drivers/infiniband/sw/rxe/rxe_pool.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Mellanox Technologies Ltd. All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2015 System Fabric Works, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This software is available to you under a choice of one of two
   6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   9  * OpenIB.org BSD license below:
  10  *
  11  *         Redistribution and use in source and binary forms, with or
  12  *         without modification, are permitted provided that the following
  13  *         conditions are met:
  14  *
  15  *              - Redistributions of source code must retain the above
  16  *                copyright notice, this list of conditions and the following
  17  *                disclaimer.
  18  *
  19  *              - Redistributions in binary form must reproduce the above
  20  *                copyright notice, this list of conditions and the following
  21  *                disclaimer in the documentation and/or other materials
  22  *                provided with the distribution.
  23  *
  24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  31  * SOFTWARE.
  32  */
  33
  34 #include "rxe.h"
  35 #include "rxe_loc.h"
  36
  37 /* info about object pools
  38  * note that mr and mw share a single index space
  39  * so that one can map an lkey to the correct type of object
  40  */
  41 struct rxe_type_info rxe_type_info[RXE_NUM_TYPES] = {
  42         [RXE_TYPE_UC] = {
  43                 .name           = "rxe-uc",
  44                 .size           = sizeof(struct rxe_ucontext),
  45         },
  46         [RXE_TYPE_PD] = {
  47                 .name           = "rxe-pd",
  48                 .size           = sizeof(struct rxe_pd),
  49         },
  50         [RXE_TYPE_AH] = {
  51                 .name           = "rxe-ah",
  52                 .size           = sizeof(struct rxe_ah),
  53                 .flags          = RXE_POOL_ATOMIC,
  54         },
  55         [RXE_TYPE_SRQ] = {
  56                 .name           = "rxe-srq",
  57                 .size           = sizeof(struct rxe_srq),
  58                 .flags          = RXE_POOL_INDEX,
  59                 .min_index      = RXE_MIN_SRQ_INDEX,
  60                 .max_index      = RXE_MAX_SRQ_INDEX,
  61         },
  62         [RXE_TYPE_QP] = {
  63                 .name           = "rxe-qp",
  64                 .size           = sizeof(struct rxe_qp),
  65                 .cleanup        = rxe_qp_cleanup,
  66                 .flags          = RXE_POOL_INDEX,
  67                 .min_index      = RXE_MIN_QP_INDEX,
  68                 .max_index      = RXE_MAX_QP_INDEX,
  69         },
  70         [RXE_TYPE_CQ] = {
  71                 .name           = "rxe-cq",
  72                 .size           = sizeof(struct rxe_cq),
  73                 .cleanup        = rxe_cq_cleanup,
  74         },
  75         [RXE_TYPE_MR] = {
  76                 .name           = "rxe-mr",
  77                 .size           = sizeof(struct rxe_mem),
  78                 .cleanup        = rxe_mem_cleanup,
  79                 .flags          = RXE_POOL_INDEX,
  80                 .max_index      = RXE_MAX_MR_INDEX,
  81                 .min_index      = RXE_MIN_MR_INDEX,
  82         },
  83         [RXE_TYPE_MW] = {
  84                 .name           = "rxe-mw",
  85                 .size           = sizeof(struct rxe_mem),
  86                 .flags          = RXE_POOL_INDEX,
  87                 .max_index      = RXE_MAX_MW_INDEX,
  88                 .min_index      = RXE_MIN_MW_INDEX,
  89         },
  90         [RXE_TYPE_MC_GRP] = {
  91                 .name           = "rxe-mc_grp",
  92                 .size           = sizeof(struct rxe_mc_grp),
  93                 .cleanup        = rxe_mc_cleanup,
  94                 .flags          = RXE_POOL_KEY,
  95                 .key_offset     = offsetof(struct rxe_mc_grp, mgid),
  96                 .key_size       = sizeof(union ib_gid),
  97         },
  98         [RXE_TYPE_MC_ELEM] = {
  99                 .name           = "rxe-mc_elem",
 100                 .size           = sizeof(struct rxe_mc_elem),
 101                 .flags          = RXE_POOL_ATOMIC,
 102         },
 103 };
 104
 105 static inline char *pool_name(struct rxe_pool *pool)
 106 {
 107         return rxe_type_info[pool->type].name;
 108 }
 109
 110 static inline struct kmem_cache *pool_cache(struct rxe_pool *pool)
 111 {
 112         return rxe_type_info[pool->type].cache;
 113 }
 114
 115 static inline enum rxe_elem_type rxe_type(void *arg)
 116 {
 117         struct rxe_pool_entry *elem = arg;
 118
 119         return elem->pool->type;
 120 }
 121
 122 int rxe_cache_init(void)
 123 {
 124         int err;
 125         int i;
 126         size_t size;
 127         struct rxe_type_info *type;
 128
 129         for (i = 0; i < RXE_NUM_TYPES; i++) {
 130                 type = &rxe_type_info[i];
 131                 size = ALIGN(type->size, RXE_POOL_ALIGN);
 132                 type->cache = kmem_cache_create(type->name, size,
 133                                 RXE_POOL_ALIGN,
 134                                 RXE_POOL_CACHE_FLAGS, NULL);
 135                 if (!type->cache) {
 136                         pr_err("Unable to init kmem cache for %s\n",
 137                                type->name);
 138                         err = -ENOMEM;
 139                         goto err1;
 140                 }
 141         }
 142
 143         return 0;
 144
 145 err1:
 146         while (--i >= 0) {
 147                 kmem_cache_destroy(type->cache);
 148                 type->cache = NULL;
 149         }
 150
 151         return err;
 152 }
 153
 154 void rxe_cache_exit(void)
 155 {
 156         int i;
 157         struct rxe_type_info *type;
 158
 159         for (i = 0; i < RXE_NUM_TYPES; i++) {
 160                 type = &rxe_type_info[i];
 161                 kmem_cache_destroy(type->cache);
 162                 type->cache = NULL;
 163         }
 164 }
 165
 166 static int rxe_pool_init_index(struct rxe_pool *pool, u32 max, u32 min)
 167 {
 168         int err = 0;
 169         size_t size;
 170
 171         if ((max - min + 1) < pool->max_elem) {
 172                 pr_warn("not enough indices for max_elem\n");
 173                 err = -EINVAL;
 174                 goto out;
 175         }
 176
 177         pool->max_index = max;
 178         pool->min_index = min;
 179
 180         size = BITS_TO_LONGS(max - min + 1) * sizeof(long);
 181         pool->table = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
 182         if (!pool->table) {
 183                 err = -ENOMEM;
 184                 goto out;
 185         }
 186
 187         pool->table_size = size;
 188         bitmap_zero(pool->table, max - min + 1);
 189
 190 out:
 191         return err;
 192 }
 193
 194 int rxe_pool_init(
 195         struct rxe_dev          *rxe,
 196         struct rxe_pool         *pool,
 197         enum rxe_elem_type      type,
 198         unsigned                max_elem)
 199 {
 200         int                     err = 0;
 201         size_t                  size = rxe_type_info[type].size;
 202
 203         memset(pool, 0, sizeof(*pool));
 204
 205         pool->rxe               = rxe;
 206         pool->type              = type;
 207         pool->max_elem          = max_elem;
 208         pool->elem_size         = ALIGN(size, RXE_POOL_ALIGN);
 209         pool->flags             = rxe_type_info[type].flags;
 210         pool->tree              = RB_ROOT;
 211         pool->cleanup           = rxe_type_info[type].cleanup;
 212
 213         atomic_set(&pool->num_elem, 0);
 214
 215         kref_init(&pool->ref_cnt);
 216
 217         spin_lock_init(&pool->pool_lock);
 218
 219         if (rxe_type_info[type].flags & RXE_POOL_INDEX) {
 220                 err = rxe_pool_init_index(pool,
 221                                           rxe_type_info[type].max_index,
 222                                           rxe_type_info[type].min_index);
 223                 if (err)
 224                         goto out;
 225         }
 226
 227         if (rxe_type_info[type].flags & RXE_POOL_KEY) {
 228                 pool->key_offset = rxe_type_info[type].key_offset;
 229                 pool->key_size = rxe_type_info[type].key_size;
 230         }
 231
 232         pool->state = rxe_pool_valid;
 233
 234 out:
 235         return err;
 236 }
 237
 238 static void rxe_pool_release(struct kref *kref)
 239 {
 240         struct rxe_pool *pool = container_of(kref, struct rxe_pool, ref_cnt);
 241
 242         pool->state = rxe_pool_invalid;
 243         kfree(pool->table);
 244 }
 245
 246 static void rxe_pool_put(struct rxe_pool *pool)
 247 {
 248         kref_put(&pool->ref_cnt, rxe_pool_release);
 249 }
 250
 251 int rxe_pool_cleanup(struct rxe_pool *pool)
 252 {
 253         unsigned long flags;
 254
 255         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 256         pool->state = rxe_pool_invalid;
 257         if (atomic_read(&pool->num_elem) > 0)
 258                 pr_warn("%s pool destroyed with unfree'd elem\n",
 259                         pool_name(pool));
 260         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 261
 262         rxe_pool_put(pool);
 263
 264         return 0;
 265 }
 266
 267 static u32 alloc_index(struct rxe_pool *pool)
 268 {
 269         u32 index;
 270         u32 range = pool->max_index - pool->min_index + 1;
 271
 272         index = find_next_zero_bit(pool->table, range, pool->last);
 273         if (index >= range)
 274                 index = find_first_zero_bit(pool->table, range);
 275
 276         set_bit(index, pool->table);
 277         pool->last = index;
 278         return index + pool->min_index;
 279 }
 280
 281 static void insert_index(struct rxe_pool *pool, struct rxe_pool_entry *new)
 282 {
 283         struct rb_node **link = &pool->tree.rb_node;
 284         struct rb_node *parent = NULL;
 285         struct rxe_pool_entry *elem;
 286
 287         while (*link) {
 288                 parent = *link;
 289                 elem = rb_entry(parent, struct rxe_pool_entry, node);
 290
 291                 if (elem->index == new->index) {
 292                         pr_warn("element already exists!\n");
 293                         goto out;
 294                 }
 295
 296                 if (elem->index > new->index)
 297                         link = &(*link)->rb_left;
 298                 else
 299                         link = &(*link)->rb_right;
 300         }
 301
 302         rb_link_node(&new->node, parent, link);
 303         rb_insert_color(&new->node, &pool->tree);
 304 out:
 305         return;
 306 }
 307
 308 static void insert_key(struct rxe_pool *pool, struct rxe_pool_entry *new)
 309 {
 310         struct rb_node **link = &pool->tree.rb_node;
 311         struct rb_node *parent = NULL;
 312         struct rxe_pool_entry *elem;
 313         int cmp;
 314
 315         while (*link) {
 316                 parent = *link;
 317                 elem = rb_entry(parent, struct rxe_pool_entry, node);
 318
 319                 cmp = memcmp((u8 *)elem + pool->key_offset,
 320                              (u8 *)new + pool->key_offset, pool->key_size);
 321
 322                 if (cmp == 0) {
 323                         pr_warn("key already exists!\n");
 324                         goto out;
 325                 }
 326
 327                 if (cmp > 0)
 328                         link = &(*link)->rb_left;
 329                 else
 330                         link = &(*link)->rb_right;
 331         }
 332
 333         rb_link_node(&new->node, parent, link);
 334         rb_insert_color(&new->node, &pool->tree);
 335 out:
 336         return;
 337 }
 338
 339 void rxe_add_key(void *arg, void *key)
 340 {
 341         struct rxe_pool_entry *elem = arg;
 342         struct rxe_pool *pool = elem->pool;
 343         unsigned long flags;
 344
 345         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 346         memcpy((u8 *)elem + pool->key_offset, key, pool->key_size);
 347         insert_key(pool, elem);
 348         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 349 }
 350
 351 void rxe_drop_key(void *arg)
 352 {
 353         struct rxe_pool_entry *elem = arg;
 354         struct rxe_pool *pool = elem->pool;
 355         unsigned long flags;
 356
 357         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 358         rb_erase(&elem->node, &pool->tree);
 359         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 360 }
 361
 362 void rxe_add_index(void *arg)
 363 {
 364         struct rxe_pool_entry *elem = arg;
 365         struct rxe_pool *pool = elem->pool;
 366         unsigned long flags;
 367
 368         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 369         elem->index = alloc_index(pool);
 370         insert_index(pool, elem);
 371         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 372 }
 373
 374 void rxe_drop_index(void *arg)
 375 {
 376         struct rxe_pool_entry *elem = arg;
 377         struct rxe_pool *pool = elem->pool;
 378         unsigned long flags;
 379
 380         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 381         clear_bit(elem->index - pool->min_index, pool->table);
 382         rb_erase(&elem->node, &pool->tree);
 383         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 384 }
 385
 386 void *rxe_alloc(struct rxe_pool *pool)
 387 {
 388         struct rxe_pool_entry *elem;
 389         unsigned long flags;
 390
 391         might_sleep_if(!(pool->flags & RXE_POOL_ATOMIC));
 392
 393         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 394         if (pool->state != rxe_pool_valid) {
 395                 spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 396                 return NULL;
 397         }
 398         kref_get(&pool->ref_cnt);
 399         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 400
 401         kref_get(&pool->rxe->ref_cnt);
 402
 403         if (atomic_inc_return(&pool->num_elem) > pool->max_elem) {
 404                 atomic_dec(&pool->num_elem);
 405                 rxe_dev_put(pool->rxe);
 406                 rxe_pool_put(pool);
 407                 return NULL;
 408         }
 409
 410         elem = kmem_cache_zalloc(pool_cache(pool),
 411                                  (pool->flags & RXE_POOL_ATOMIC) ?
 412                                  GFP_ATOMIC : GFP_KERNEL);
 413
 414         elem->pool = pool;
 415         kref_init(&elem->ref_cnt);
 416
 417         return elem;
 418 }
 419
 420 void rxe_elem_release(struct kref *kref)
 421 {
 422         struct rxe_pool_entry *elem =
 423                 container_of(kref, struct rxe_pool_entry, ref_cnt);
 424         struct rxe_pool *pool = elem->pool;
 425
 426         if (pool->cleanup)
 427                 pool->cleanup(elem);
 428
 429         kmem_cache_free(pool_cache(pool), elem);
 430         atomic_dec(&pool->num_elem);
 431         rxe_dev_put(pool->rxe);
 432         rxe_pool_put(pool);
 433 }
 434
 435 void *rxe_pool_get_index(struct rxe_pool *pool, u32 index)
 436 {
 437         struct rb_node *node = NULL;
 438         struct rxe_pool_entry *elem = NULL;
 439         unsigned long flags;
 440
 441         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 442
 443         if (pool->state != rxe_pool_valid)
 444                 goto out;
 445
 446         node = pool->tree.rb_node;
 447
 448         while (node) {
 449                 elem = rb_entry(node, struct rxe_pool_entry, node);
 450
 451                 if (elem->index > index)
 452                         node = node->rb_left;
 453                 else if (elem->index < index)
 454                         node = node->rb_right;
 455                 else
 456                         break;
 457         }
 458
 459         if (node)
 460                 kref_get(&elem->ref_cnt);
 461
 462 out:
 463         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 464         return node ? (void *)elem : NULL;
 465 }
 466
 467 void *rxe_pool_get_key(struct rxe_pool *pool, void *key)
 468 {
 469         struct rb_node *node = NULL;
 470         struct rxe_pool_entry *elem = NULL;
 471         int cmp;
 472         unsigned long flags;
 473
 474         spin_lock_irqsave(&pool->pool_lock, flags);
 475
 476         if (pool->state != rxe_pool_valid)
 477                 goto out;
 478
 479         node = pool->tree.rb_node;
 480
 481         while (node) {
 482                 elem = rb_entry(node, struct rxe_pool_entry, node);
 483
 484                 cmp = memcmp((u8 *)elem + pool->key_offset,
 485                              key, pool->key_size);
 486
 487                 if (cmp > 0)
 488                         node = node->rb_left;
 489                 else if (cmp < 0)
 490                         node = node->rb_right;
 491                 else
 492                         break;
 493         }
 494
 495         if (node)
 496                 kref_get(&elem->ref_cnt);
 497
 498 out:
 499         spin_unlock_irqrestore(&pool->pool_lock, flags);
 500         return node ? ((void *)elem) : NULL;
 501 }