drivers/scsi/lpfc/lpfc_mem.c

   1 /*******************************************************************
   2  * This file is part of the Emulex Linux Device Driver for         *
   3  * Fibre Channel Host Bus Adapters.                                *
   4  * Copyright (C) 2004-2008 Emulex.  All rights reserved.           *
   5  * EMULEX and SLI are trademarks of Emulex.                        *
   6  * www.emulex.com                                                  *
   7  * Portions Copyright (C) 2004-2005 Christoph Hellwig              *
   8  *                                                                 *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or   *
  10  * modify it under the terms of version 2 of the GNU General       *
  11  * Public License as published by the Free Software Foundation.    *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful. *
  13  * ALL EXPRESS OR IMPLIED CONDITIONS, REPRESENTATIONS AND          *
  14  * WARRANTIES, INCLUDING ANY IMPLIED WARRANTY OF MERCHANTABILITY,  *
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, OR NON-INFRINGEMENT, ARE      *
  16  * DISCLAIMED, EXCEPT TO THE EXTENT THAT SUCH DISCLAIMERS ARE HELD *
  17  * TO BE LEGALLY INVALID.  See the GNU General Public License for  *
  18  * more details, a copy of which can be found in the file COPYING  *
  19  * included with this package.                                     *
  20  *******************************************************************/
  21
  22 #include <linux/mempool.h>
  23 #include <linux/pci.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25
  26 #include <scsi/scsi_device.h>
  27 #include <scsi/scsi_transport_fc.h>
  28
  29 #include <scsi/scsi.h>
  30
  31 #include "lpfc_hw.h"
  32 #include "lpfc_sli.h"
  33 #include "lpfc_disc.h"
  34 #include "lpfc_scsi.h"
  35 #include "lpfc.h"
  36 #include "lpfc_crtn.h"
  37
  38 #define LPFC_MBUF_POOL_SIZE     64      /* max elements in MBUF safety pool */
  39 #define LPFC_MEM_POOL_SIZE      64      /* max elem in non-DMA safety pool */
  40
  41
  42 /**
  43  * lpfc_mem_alloc: create and allocate all PCI and memory pools
  44  * @phba: HBA to allocate pools for
  45  *
  46  * Description: Creates and allocates PCI pools lpfc_scsi_dma_buf_pool,
  47  * lpfc_mbuf_pool, lpfc_hbq_pool.  Creates and allocates kmalloc-backed mempools
  48  * for LPFC_MBOXQ_t and lpfc_nodelist.  Also allocates the VPI bitmask.
  49  *
  50  * Notes: Not interrupt-safe.  Must be called with no locks held.  If any
  51  * allocation fails, frees all successfully allocated memory before returning.
  52  *
  53  * Returns:
  54  *   0 on success
  55  *   -ENOMEM on failure (if any memory allocations fail)
  56  **/
  57 int
  58 lpfc_mem_alloc(struct lpfc_hba * phba)
  59 {
  60         struct lpfc_dma_pool *pool = &phba->lpfc_mbuf_safety_pool;
  61         int longs;
  62         int i;
  63
  64         phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool = pci_pool_create("lpfc_scsi_dma_buf_pool",
  65                                 phba->pcidev, phba->cfg_sg_dma_buf_size, 8, 0);
  66         if (!phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool)
  67                 goto fail;
  68
  69         phba->lpfc_mbuf_pool = pci_pool_create("lpfc_mbuf_pool", phba->pcidev,
  70                                                         LPFC_BPL_SIZE, 8,0);
  71         if (!phba->lpfc_mbuf_pool)
  72                 goto fail_free_dma_buf_pool;
  73
  74         pool->elements = kmalloc(sizeof(struct lpfc_dmabuf) *
  75                                          LPFC_MBUF_POOL_SIZE, GFP_KERNEL);
  76         if (!pool->elements)
  77                 goto fail_free_lpfc_mbuf_pool;
  78
  79         pool->max_count = 0;
  80         pool->current_count = 0;
  81         for ( i = 0; i < LPFC_MBUF_POOL_SIZE; i++) {
  82                 pool->elements[i].virt = pci_pool_alloc(phba->lpfc_mbuf_pool,
  83                                        GFP_KERNEL, &pool->elements[i].phys);
  84                 if (!pool->elements[i].virt)
  85                         goto fail_free_mbuf_pool;
  86                 pool->max_count++;
  87                 pool->current_count++;
  88         }
  89
  90         phba->mbox_mem_pool = mempool_create_kmalloc_pool(LPFC_MEM_POOL_SIZE,
  91                                                          sizeof(LPFC_MBOXQ_t));
  92         if (!phba->mbox_mem_pool)
  93                 goto fail_free_mbuf_pool;
  94
  95         phba->nlp_mem_pool = mempool_create_kmalloc_pool(LPFC_MEM_POOL_SIZE,
  96                                                 sizeof(struct lpfc_nodelist));
  97         if (!phba->nlp_mem_pool)
  98                 goto fail_free_mbox_pool;
  99
 100         phba->lpfc_hbq_pool = pci_pool_create("lpfc_hbq_pool",phba->pcidev,
 101                                               LPFC_BPL_SIZE, 8, 0);
 102         if (!phba->lpfc_hbq_pool)
 103                 goto fail_free_nlp_mem_pool;
 104
 105         /* vpi zero is reserved for the physical port so add 1 to max */
 106         longs = ((phba->max_vpi + 1) + BITS_PER_LONG - 1) / BITS_PER_LONG;
 107         phba->vpi_bmask = kzalloc(longs * sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
 108         if (!phba->vpi_bmask)
 109                 goto fail_free_hbq_pool;
 110
 111         return 0;
 112
 113  fail_free_hbq_pool:
 114         lpfc_sli_hbqbuf_free_all(phba);
 115         pci_pool_destroy(phba->lpfc_hbq_pool);
 116  fail_free_nlp_mem_pool:
 117         mempool_destroy(phba->nlp_mem_pool);
 118         phba->nlp_mem_pool = NULL;
 119  fail_free_mbox_pool:
 120         mempool_destroy(phba->mbox_mem_pool);
 121         phba->mbox_mem_pool = NULL;
 122  fail_free_mbuf_pool:
 123         while (i--)
 124                 pci_pool_free(phba->lpfc_mbuf_pool, pool->elements[i].virt,
 125                                                  pool->elements[i].phys);
 126         kfree(pool->elements);
 127  fail_free_lpfc_mbuf_pool:
 128         pci_pool_destroy(phba->lpfc_mbuf_pool);
 129         phba->lpfc_mbuf_pool = NULL;
 130  fail_free_dma_buf_pool:
 131         pci_pool_destroy(phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool);
 132         phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool = NULL;
 133  fail:
 134         return -ENOMEM;
 135 }
 136
 137 /**
 138  * lpfc_mem_free: Frees all PCI and memory allocated by lpfc_mem_alloc
 139  * @phba: HBA to free memory for
 140  *
 141  * Description: Frees PCI pools lpfc_scsi_dma_buf_pool, lpfc_mbuf_pool,
 142  * lpfc_hbq_pool.  Frees kmalloc-backed mempools for LPFC_MBOXQ_t and
 143  * lpfc_nodelist.  Also frees the VPI bitmask.
 144  *
 145  * Returns: None
 146  **/
 147 void
 148 lpfc_mem_free(struct lpfc_hba * phba)
 149 {
 150         struct lpfc_sli *psli = &phba->sli;
 151         struct lpfc_dma_pool *pool = &phba->lpfc_mbuf_safety_pool;
 152         LPFC_MBOXQ_t *mbox, *next_mbox;
 153         struct lpfc_dmabuf   *mp;
 154         int i;
 155
 156         kfree(phba->vpi_bmask);
 157         lpfc_sli_hbqbuf_free_all(phba);
 158
 159         list_for_each_entry_safe(mbox, next_mbox, &psli->mboxq, list) {
 160                 mp = (struct lpfc_dmabuf *) (mbox->context1);
 161                 if (mp) {
 162                         lpfc_mbuf_free(phba, mp->virt, mp->phys);
 163                         kfree(mp);
 164                 }
 165                 list_del(&mbox->list);
 166                 mempool_free(mbox, phba->mbox_mem_pool);
 167         }
 168         list_for_each_entry_safe(mbox, next_mbox, &psli->mboxq_cmpl, list) {
 169                 mp = (struct lpfc_dmabuf *) (mbox->context1);
 170                 if (mp) {
 171                         lpfc_mbuf_free(phba, mp->virt, mp->phys);
 172                         kfree(mp);
 173                 }
 174                 list_del(&mbox->list);
 175                 mempool_free(mbox, phba->mbox_mem_pool);
 176         }
 177
 178         psli->sli_flag &= ~LPFC_SLI_MBOX_ACTIVE;
 179         if (psli->mbox_active) {
 180                 mbox = psli->mbox_active;
 181                 mp = (struct lpfc_dmabuf *) (mbox->context1);
 182                 if (mp) {
 183                         lpfc_mbuf_free(phba, mp->virt, mp->phys);
 184                         kfree(mp);
 185                 }
 186                 mempool_free(mbox, phba->mbox_mem_pool);
 187                 psli->mbox_active = NULL;
 188         }
 189
 190         for (i = 0; i < pool->current_count; i++)
 191                 pci_pool_free(phba->lpfc_mbuf_pool, pool->elements[i].virt,
 192                                                  pool->elements[i].phys);
 193         kfree(pool->elements);
 194
 195         pci_pool_destroy(phba->lpfc_hbq_pool);
 196         mempool_destroy(phba->nlp_mem_pool);
 197         mempool_destroy(phba->mbox_mem_pool);
 198
 199         pci_pool_destroy(phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool);
 200         pci_pool_destroy(phba->lpfc_mbuf_pool);
 201
 202         phba->lpfc_hbq_pool = NULL;
 203         phba->nlp_mem_pool = NULL;
 204         phba->mbox_mem_pool = NULL;
 205         phba->lpfc_scsi_dma_buf_pool = NULL;
 206         phba->lpfc_mbuf_pool = NULL;
 207
 208         /* Free the iocb lookup array */
 209         kfree(psli->iocbq_lookup);
 210         psli->iocbq_lookup = NULL;
 211 }
 212
 213 /**
 214  * lpfc_mbuf_alloc: Allocate an mbuf from the lpfc_mbuf_pool PCI pool
 215  * @phba: HBA which owns the pool to allocate from
 216  * @mem_flags: indicates if this is a priority (MEM_PRI) allocation
 217  * @handle: used to return the DMA-mapped address of the mbuf
 218  *
 219  * Description: Allocates a DMA-mapped buffer from the lpfc_mbuf_pool PCI pool.
 220  * Allocates from generic pci_pool_alloc function first and if that fails and
 221  * mem_flags has MEM_PRI set (the only defined flag), returns an mbuf from the
 222  * HBA's pool.
 223  *
 224  * Notes: Not interrupt-safe.  Must be called with no locks held.  Takes
 225  * phba->hbalock.
 226  *
 227  * Returns:
 228  *   pointer to the allocated mbuf on success
 229  *   NULL on failure
 230  **/
 231 void *
 232 lpfc_mbuf_alloc(struct lpfc_hba *phba, int mem_flags, dma_addr_t *handle)
 233 {
 234         struct lpfc_dma_pool *pool = &phba->lpfc_mbuf_safety_pool;
 235         unsigned long iflags;
 236         void *ret;
 237
 238         ret = pci_pool_alloc(phba->lpfc_mbuf_pool, GFP_KERNEL, handle);
 239
 240         spin_lock_irqsave(&phba->hbalock, iflags);
 241         if (!ret && (mem_flags & MEM_PRI) && pool->current_count) {
 242                 pool->current_count--;
 243                 ret = pool->elements[pool->current_count].virt;
 244                 *handle = pool->elements[pool->current_count].phys;
 245         }
 246         spin_unlock_irqrestore(&phba->hbalock, iflags);
 247         return ret;
 248 }
 249
 250 /**
 251  * __lpfc_mem_free: Free an mbuf from the lpfc_mbuf_pool PCI pool (locked)
 252  * @phba: HBA which owns the pool to return to
 253  * @virt: mbuf to free
 254  * @dma: the DMA-mapped address of the lpfc_mbuf_pool to be freed
 255  *
 256  * Description: Returns an mbuf lpfc_mbuf_pool to the lpfc_mbuf_safety_pool if
 257  * it is below its max_count, frees the mbuf otherwise.
 258  *
 259  * Notes: Must be called with phba->hbalock held to synchronize access to
 260  * lpfc_mbuf_safety_pool.
 261  *
 262  * Returns: None
 263  **/
 264 void
 265 __lpfc_mbuf_free(struct lpfc_hba * phba, void *virt, dma_addr_t dma)
 266 {
 267         struct lpfc_dma_pool *pool = &phba->lpfc_mbuf_safety_pool;
 268
 269         if (pool->current_count < pool->max_count) {
 270                 pool->elements[pool->current_count].virt = virt;
 271                 pool->elements[pool->current_count].phys = dma;
 272                 pool->current_count++;
 273         } else {
 274                 pci_pool_free(phba->lpfc_mbuf_pool, virt, dma);
 275         }
 276         return;
 277 }
 278
 279 /**
 280  * lpfc_mem_free: Free an mbuf from the lpfc_mbuf_pool PCI pool (unlocked)
 281  * @phba: HBA which owns the pool to return to
 282  * @virt: mbuf to free
 283  * @dma: the DMA-mapped address of the lpfc_mbuf_pool to be freed
 284  *
 285  * Description: Returns an mbuf lpfc_mbuf_pool to the lpfc_mbuf_safety_pool if
 286  * it is below its max_count, frees the mbuf otherwise.
 287  *
 288  * Notes: Takes phba->hbalock.  Can be called with or without other locks held.
 289  *
 290  * Returns: None
 291  **/
 292 void
 293
 294 lpfc_mbuf_free(struct lpfc_hba * phba, void *virt, dma_addr_t dma)
 295 {
 296         unsigned long iflags;
 297
 298         spin_lock_irqsave(&phba->hbalock, iflags);
 299         __lpfc_mbuf_free(phba, virt, dma);
 300         spin_unlock_irqrestore(&phba->hbalock, iflags);
 301         return;
 302 }
 303
 304 /**
 305  * lpfc_els_hbq_alloc: Allocate an HBQ buffer
 306  * @phba: HBA to allocate HBQ buffer for
 307  *
 308  * Description: Allocates a DMA-mapped HBQ buffer from the lpfc_hbq_pool PCI
 309  * pool along a non-DMA-mapped container for it.
 310  *
 311  * Notes: Not interrupt-safe.  Must be called with no locks held.
 312  *
 313  * Returns:
 314  *   pointer to HBQ on success
 315  *   NULL on failure
 316  **/
 317 struct hbq_dmabuf *
 318 lpfc_els_hbq_alloc(struct lpfc_hba *phba)
 319 {
 320         struct hbq_dmabuf *hbqbp;
 321
 322         hbqbp = kmalloc(sizeof(struct hbq_dmabuf), GFP_KERNEL);
 323         if (!hbqbp)
 324                 return NULL;
 325
 326         hbqbp->dbuf.virt = pci_pool_alloc(phba->lpfc_hbq_pool, GFP_KERNEL,
 327                                           &hbqbp->dbuf.phys);
 328         if (!hbqbp->dbuf.virt) {
 329                 kfree(hbqbp);
 330                 return NULL;
 331         }
 332         hbqbp->size = LPFC_BPL_SIZE;
 333         return hbqbp;
 334 }
 335
 336 /**
 337  * lpfc_mem_hbq_free: Frees an HBQ buffer allocated with lpfc_els_hbq_alloc
 338  * @phba: HBA buffer was allocated for
 339  * @hbqbp: HBQ container returned by lpfc_els_hbq_alloc
 340  *
 341  * Description: Frees both the container and the DMA-mapped buffer returned by
 342  * lpfc_els_hbq_alloc.
 343  *
 344  * Notes: Can be called with or without locks held.
 345  *
 346  * Returns: None
 347  **/
 348 void
 349 lpfc_els_hbq_free(struct lpfc_hba *phba, struct hbq_dmabuf *hbqbp)
 350 {
 351         pci_pool_free(phba->lpfc_hbq_pool, hbqbp->dbuf.virt, hbqbp->dbuf.phys);
 352         kfree(hbqbp);
 353         return;
 354 }
 355
 356 /**
 357  * lpfc_in_buf_free: Free a DMA buffer
 358  * @phba: HBA buffer is associated with
 359  * @mp: Buffer to free
 360  *
 361  * Description: Frees the given DMA buffer in the appropriate way given if the
 362  * HBA is running in SLI3 mode with HBQs enabled.
 363  *
 364  * Notes: Takes phba->hbalock.  Can be called with or without other locks held.
 365  *
 366  * Returns: None
 367  **/
 368 void
 369 lpfc_in_buf_free(struct lpfc_hba *phba, struct lpfc_dmabuf *mp)
 370 {
 371         struct hbq_dmabuf *hbq_entry;
 372         unsigned long flags;
 373
 374         if (!mp)
 375                 return;
 376
 377         if (phba->sli3_options & LPFC_SLI3_HBQ_ENABLED) {
 378                 /* Check whether HBQ is still in use */
 379                 spin_lock_irqsave(&phba->hbalock, flags);
 380                 if (!phba->hbq_in_use) {
 381                         spin_unlock_irqrestore(&phba->hbalock, flags);
 382                         return;
 383                 }
 384                 hbq_entry = container_of(mp, struct hbq_dmabuf, dbuf);
 385                 list_del(&hbq_entry->dbuf.list);
 386                 if (hbq_entry->tag == -1) {
 387                         (phba->hbqs[LPFC_ELS_HBQ].hbq_free_buffer)
 388                                 (phba, hbq_entry);
 389                 } else {
 390                         lpfc_sli_free_hbq(phba, hbq_entry);
 391                 }
 392                 spin_unlock_irqrestore(&phba->hbalock, flags);
 393         } else {
 394                 lpfc_mbuf_free(phba, mp->virt, mp->phys);
 395                 kfree(mp);
 396         }
 397         return;
 398 }