drivers/staging/rdma/hfi1/user_sdma.c

   1 /*
   2  *
   3  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   4  * redistributing this file, you may do so under either license.
   5  *
   6  * GPL LICENSE SUMMARY
   7  *
   8  * Copyright(c) 2015 Intel Corporation.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * General Public License for more details.
  18  *
  19  * BSD LICENSE
  20  *
  21  * Copyright(c) 2015 Intel Corporation.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  *
  27  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  29  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  30  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  31  *    the documentation and/or other materials provided with the
  32  *    distribution.
  33  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  34  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  35  *    from this software without specific prior written permission.
  36  *
  37  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  38  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  39  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  40  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  41  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  42  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  43  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  44  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  45  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  46  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  47  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  48  *
  49  */
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/types.h>
  52 #include <linux/device.h>
  53 #include <linux/dmapool.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55 #include <linux/list.h>
  56 #include <linux/highmem.h>
  57 #include <linux/io.h>
  58 #include <linux/uio.h>
  59 #include <linux/rbtree.h>
  60 #include <linux/spinlock.h>
  61 #include <linux/delay.h>
  62 #include <linux/kthread.h>
  63 #include <linux/mmu_context.h>
  64 #include <linux/module.h>
  65 #include <linux/vmalloc.h>
  66
  67 #include "hfi.h"
  68 #include "sdma.h"
  69 #include "user_sdma.h"
  70 #include "sdma.h"
  71 #include "verbs.h"  /* for the headers */
  72 #include "common.h" /* for struct hfi1_tid_info */
  73 #include "trace.h"
  74
  75 static uint hfi1_sdma_comp_ring_size = 128;
  76 module_param_named(sdma_comp_size, hfi1_sdma_comp_ring_size, uint, S_IRUGO);
  77 MODULE_PARM_DESC(sdma_comp_size, "Size of User SDMA completion ring. Default: 128");
  78
  79 /* The maximum number of Data io vectors per message/request */
  80 #define MAX_VECTORS_PER_REQ 8
  81 /*
  82  * Maximum number of packet to send from each message/request
  83  * before moving to the next one.
  84  */
  85 #define MAX_PKTS_PER_QUEUE 16
  86
  87 #define num_pages(x) (1 + ((((x) - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT))
  88
  89 #define req_opcode(x) \
  90         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  91 #define req_version(x) \
  92         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_VERSION_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  93 #define req_iovcnt(x) \
  94         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_MASK)
  95
  96 /* Number of BTH.PSN bits used for sequence number in expected rcvs */
  97 #define BTH_SEQ_MASK 0x7ffull
  98
  99 /*
 100  * Define fields in the KDETH header so we can update the header
 101  * template.
 102  */
 103 #define KDETH_OFFSET_SHIFT        0
 104 #define KDETH_OFFSET_MASK         0x7fff
 105 #define KDETH_OM_SHIFT            15
 106 #define KDETH_OM_MASK             0x1
 107 #define KDETH_TID_SHIFT           16
 108 #define KDETH_TID_MASK            0x3ff
 109 #define KDETH_TIDCTRL_SHIFT       26
 110 #define KDETH_TIDCTRL_MASK        0x3
 111 #define KDETH_INTR_SHIFT          28
 112 #define KDETH_INTR_MASK           0x1
 113 #define KDETH_SH_SHIFT            29
 114 #define KDETH_SH_MASK             0x1
 115 #define KDETH_HCRC_UPPER_SHIFT    16
 116 #define KDETH_HCRC_UPPER_MASK     0xff
 117 #define KDETH_HCRC_LOWER_SHIFT    24
 118 #define KDETH_HCRC_LOWER_MASK     0xff
 119
 120 #define PBC2LRH(x) ((((x) & 0xfff) << 2) - 4)
 121 #define LRH2PBC(x) ((((x) >> 2) + 1) & 0xfff)
 122
 123 #define KDETH_GET(val, field)                                           \
 124         (((le32_to_cpu((val))) >> KDETH_##field##_SHIFT) & KDETH_##field##_MASK)
 125 #define KDETH_SET(dw, field, val) do {                                  \
 126                 u32 dwval = le32_to_cpu(dw);                            \
 127                 dwval &= ~(KDETH_##field##_MASK << KDETH_##field##_SHIFT); \
 128                 dwval |= (((val) & KDETH_##field##_MASK) << \
 129                           KDETH_##field##_SHIFT);                       \
 130                 dw = cpu_to_le32(dwval);                                \
 131         } while (0)
 132
 133 #define AHG_HEADER_SET(arr, idx, dw, bit, width, value)                 \
 134         do {                                                            \
 135                 if ((idx) < ARRAY_SIZE((arr)))                          \
 136                         (arr)[(idx++)] = sdma_build_ahg_descriptor(     \
 137                                 (__force u16)(value), (dw), (bit),      \
 138                                                         (width));       \
 139                 else                                                    \
 140                         return -ERANGE;                                 \
 141         } while (0)
 142
 143 /* KDETH OM multipliers and switch over point */
 144 #define KDETH_OM_SMALL     4
 145 #define KDETH_OM_LARGE     64
 146 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 147
 148 /* Last packet in the request */
 149 #define TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT BIT(0)
 150 #define TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT BIT(0)
 151
 152 #define SDMA_REQ_IN_USE     0
 153 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 154 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 155 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 156 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 157 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 158
 159 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE BIT(0)
 160 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   BIT(1)
 161 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED BIT(2)
 162
 163 /*
 164  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 165  * before putting the process to sleep.
 166  */
 167 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 168
 169 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 170
 171 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 172
 173 struct user_sdma_iovec {
 174         struct iovec iov;
 175         /* number of pages in this vector */
 176         unsigned npages;
 177         /* array of pinned pages for this vector */
 178         struct page **pages;
 179         /* offset into the virtual address space of the vector at
 180          * which we last left off. */
 181         u64 offset;
 182 };
 183
 184 struct user_sdma_request {
 185         struct sdma_req_info info;
 186         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 187         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 188         /* This is the original header from user space */
 189         struct hfi1_pkt_header hdr;
 190         /*
 191          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 192          * Since different request could be on different VLs,
 193          * each request will need it's own engine pointer.
 194          */
 195         struct sdma_engine *sde;
 196         u8 ahg_idx;
 197         u32 ahg[9];
 198         /*
 199          * KDETH.Offset (Eager) field
 200          * We need to remember the initial value so the headers
 201          * can be updated properly.
 202          */
 203         u32 koffset;
 204         /*
 205          * KDETH.OFFSET (TID) field
 206          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 207          * size of the TID entry.
 208          */
 209         u32 tidoffset;
 210         /*
 211          * KDETH.OM
 212          * Remember this because the header template always sets it
 213          * to 0.
 214          */
 215         u8 omfactor;
 216         /*
 217          * pointer to the user's task_struct. We are going to
 218          * get a reference to it so we can process io vectors
 219          * at a later time.
 220          */
 221         struct task_struct *user_proc;
 222         /*
 223          * pointer to the user's mm_struct. We are going to
 224          * get a reference to it so it doesn't get freed
 225          * since we might not be in process context when we
 226          * are processing the iov's.
 227          * Using this mm_struct, we can get vma based on the
 228          * iov's address (find_vma()).
 229          */
 230         struct mm_struct *user_mm;
 231         /*
 232          * We copy the iovs for this request (based on
 233          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 234          */
 235         unsigned data_iovs;
 236         /* total length of the data in the request */
 237         u32 data_len;
 238         /* progress index moving along the iovs array */
 239         unsigned iov_idx;
 240         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 241         /* number of elements copied to the tids array */
 242         u16 n_tids;
 243         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 244         u32 *tids;
 245         u16 tididx;
 246         u32 sent;
 247         u64 seqnum;
 248         spinlock_t list_lock;
 249         struct list_head txps;
 250         unsigned long flags;
 251 };
 252
 253 /*
 254  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 255  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 256  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 257  * independently of each other.
 258  */
 259 struct user_sdma_txreq {
 260         /* Packet header for the txreq */
 261         struct hfi1_pkt_header hdr;
 262         struct sdma_txreq txreq;
 263         struct user_sdma_request *req;
 264         struct {
 265                 struct user_sdma_iovec *vec;
 266                 u8 flags;
 267         } iovecs[3];
 268         int idx;
 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 *, unsigned);
 283 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 284 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int, int);
 285 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *);
 286 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 287                             struct user_sdma_iovec *);
 288 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *);
 289 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 290                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 291 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 292                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 293 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 294                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 295 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *,
 296                                         enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 297 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 298 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 299
 300 static int defer_packet_queue(
 301         struct sdma_engine *,
 302         struct iowait *,
 303         struct sdma_txreq *,
 304         unsigned seq);
 305 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 306
 307 static int defer_packet_queue(
 308         struct sdma_engine *sde,
 309         struct iowait *wait,
 310         struct sdma_txreq *txreq,
 311         unsigned seq)
 312 {
 313         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 314                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 315         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 316         struct user_sdma_txreq *tx =
 317                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 318
 319         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 320                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 321                         goto eagain;
 322         }
 323         /*
 324          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 325          * is to the dmawait list since that is the only place where
 326          * it is supposed to be enqueued.
 327          */
 328         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 329         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 330         if (list_empty(&pq->busy.list))
 331                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 332         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 333         return -EBUSY;
 334 eagain:
 335         return -EAGAIN;
 336 }
 337
 338 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 339 {
 340         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 341                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 342         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 343         wake_up(&wait->wait_dma);
 344 };
 345
 346 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 347 {
 348         struct user_sdma_txreq *tx = (struct user_sdma_txreq *)obj;
 349
 350         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 351 }
 352
 353 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 354 {
 355         struct hfi1_filedata *fd;
 356         int ret = 0;
 357         unsigned memsize;
 358         char buf[64];
 359         struct hfi1_devdata *dd;
 360         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 361         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 362         unsigned long flags;
 363
 364         if (!uctxt || !fp) {
 365                 ret = -EBADF;
 366                 goto done;
 367         }
 368
 369         fd = fp->private_data;
 370
 371         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 372                 ret = -EINVAL;
 373                 goto done;
 374         }
 375
 376         dd = uctxt->dd;
 377
 378         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 379         if (!pq)
 380                 goto pq_nomem;
 381
 382         memsize = sizeof(*pq->reqs) * hfi1_sdma_comp_ring_size;
 383         pq->reqs = kmalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 384         if (!pq->reqs)
 385                 goto pq_reqs_nomem;
 386
 387         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 388         pq->dd = dd;
 389         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 390         pq->subctxt = fd->subctxt;
 391         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 392         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 393         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 394
 395         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 396                     activate_packet_queue);
 397         pq->reqidx = 0;
 398         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 399                  fd->subctxt);
 400         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 401                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 402                                             L1_CACHE_BYTES,
 403                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 404                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 405         if (!pq->txreq_cache) {
 406                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 407                            uctxt->ctxt);
 408                 goto pq_txreq_nomem;
 409         }
 410         fd->pq = pq;
 411         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 412         if (!cq)
 413                 goto cq_nomem;
 414
 415         memsize = ALIGN(sizeof(*cq->comps) * hfi1_sdma_comp_ring_size,
 416                         PAGE_SIZE);
 417         cq->comps = vmalloc_user(memsize);
 418         if (!cq->comps)
 419                 goto cq_comps_nomem;
 420
 421         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 422         fd->cq = cq;
 423
 424         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 425         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 426         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 427         goto done;
 428
 429 cq_comps_nomem:
 430         kfree(cq);
 431 cq_nomem:
 432         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 433 pq_txreq_nomem:
 434         kfree(pq->reqs);
 435 pq_reqs_nomem:
 436         kfree(pq);
 437         fd->pq = NULL;
 438 pq_nomem:
 439         ret = -ENOMEM;
 440 done:
 441         return ret;
 442 }
 443
 444 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 445 {
 446         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 447         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 448         unsigned long flags;
 449
 450         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 451                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 452         pq = fd->pq;
 453         if (pq) {
 454                 u16 i, j;
 455
 456                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 457                 if (!list_empty(&pq->list))
 458                         list_del_init(&pq->list);
 459                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 460                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 461                 if (pq->reqs) {
 462                         for (i = 0, j = 0; i < atomic_read(&pq->n_reqs) &&
 463                                      j < pq->n_max_reqs; j++) {
 464                                 struct user_sdma_request *req = &pq->reqs[j];
 465
 466                                 if (test_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags)) {
 467                                         set_comp_state(req, ERROR, -ECOMM);
 468                                         user_sdma_free_request(req);
 469                                         i++;
 470                                 }
 471                         }
 472                         kfree(pq->reqs);
 473                 }
 474                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 475                 kfree(pq);
 476                 fd->pq = NULL;
 477         }
 478         if (fd->cq) {
 479                 if (fd->cq->comps)
 480                         vfree(fd->cq->comps);
 481                 kfree(fd->cq);
 482                 fd->cq = NULL;
 483         }
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 488                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 489 {
 490         int ret = 0, i = 0, sent;
 491         struct hfi1_filedata *fd = fp->private_data;
 492         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 493         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = fd->pq;
 494         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = fd->cq;
 495         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 496         unsigned long idx = 0;
 497         u8 pcount = initial_pkt_count;
 498         struct sdma_req_info info;
 499         struct user_sdma_request *req;
 500         u8 opcode, sc, vl;
 501
 502         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 503                 hfi1_cdbg(
 504                    SDMA,
 505                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 506                    dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 507                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 508                 ret = -EINVAL;
 509                 goto done;
 510         }
 511         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 512         if (ret) {
 513                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 514                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, ret);
 515                 ret = -EFAULT;
 516                 goto done;
 517         }
 518         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 519                                      (u16 *)&info);
 520         if (cq->comps[info.comp_idx].status == QUEUED) {
 521                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in QUEUED state",
 522                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt,
 523                           info.comp_idx);
 524                 ret = -EBADSLT;
 525                 goto done;
 526         }
 527         if (!info.fragsize) {
 528                 hfi1_cdbg(SDMA,
 529                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 530                           dd->unit, uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 531                 ret = -EINVAL;
 532                 goto done;
 533         }
 534         /*
 535          * We've done all the safety checks that we can up to this point,
 536          * "allocate" the request entry.
 537          */
 538         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 539                   uctxt->ctxt, fd->subctxt, info.comp_idx);
 540         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 541         memset(req, 0, sizeof(*req));
 542         /* Mark the request as IN_USE before we start filling it in. */
 543         set_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
 544         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1;
 545         req->pq = pq;
 546         req->cq = cq;
 547         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 548         spin_lock_init(&req->list_lock);
 549         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 550
 551         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED)
 552                 req->data_iovs--;
 553
 554         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 555                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 556                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 557                 ret = -EINVAL;
 558                 goto done;
 559         }
 560         /* Copy the header from the user buffer */
 561         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 562                              sizeof(req->hdr));
 563         if (ret) {
 564                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 565                 ret = -EFAULT;
 566                 goto free_req;
 567         }
 568
 569         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 570         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 571                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 572
 573         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 574         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 575         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 576              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 577                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 578                 ret = -EINVAL;
 579                 goto free_req;
 580         }
 581         /*
 582          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 583          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 584          * match the SC look up.
 585          */
 586         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 587         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 588               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 589         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 590             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 591                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 592                 ret = -EINVAL;
 593                 goto free_req;
 594         }
 595
 596         /*
 597          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 598          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 599          * or miss it entirely.
 600          */
 601         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 602                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 603                 ret = -EINVAL;
 604                 goto free_req;
 605         }
 606
 607         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 608         /* Calculate the initial TID offset based on the values of
 609            KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in. */
 610         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 611                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 612                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 613         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 614         idx++;
 615
 616         /* Save all the IO vector structures */
 617         while (i < req->data_iovs) {
 618                 memcpy(&req->iovs[i].iov, iovec + idx++, sizeof(struct iovec));
 619                 req->iovs[i].offset = 0;
 620                 req->data_len += req->iovs[i++].iov.iov_len;
 621         }
 622         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 623
 624         if (pcount > req->info.npkts)
 625                 pcount = req->info.npkts;
 626         /*
 627          * Copy any TID info
 628          * User space will provide the TID info only when the
 629          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 630          * only one packet in the request and the header is already
 631          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 632          * driver needs to perform safety checks.
 633          */
 634         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 635                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 636
 637                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 638                         ret = -EINVAL;
 639                         goto free_req;
 640                 }
 641                 req->tids = kcalloc(ntids, sizeof(*req->tids), GFP_KERNEL);
 642                 if (!req->tids) {
 643                         ret = -ENOMEM;
 644                         goto free_req;
 645                 }
 646                 /*
 647                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 648                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 649                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 650                  * tell at this point.
 651                  */
 652                 ret = copy_from_user(req->tids, iovec[idx].iov_base,
 653                                      ntids * sizeof(*req->tids));
 654                 if (ret) {
 655                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 656                                  ntids, ret);
 657                         ret = -EFAULT;
 658                         goto free_req;
 659                 }
 660                 req->n_tids = ntids;
 661                 idx++;
 662         }
 663
 664         /* Have to select the engine */
 665         req->sde = sdma_select_engine_vl(dd,
 666                                          (u32)(uctxt->ctxt + fd->subctxt),
 667                                          vl);
 668         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 669                 ret = -ECOMM;
 670                 goto free_req;
 671         }
 672
 673         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 674         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 675                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 676
 677                 if (likely(ahg >= 0)) {
 678                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 679                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 680                 }
 681         }
 682
 683         set_comp_state(req, QUEUED, 0);
 684         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 685         sent = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 686         if (unlikely(sent < 0)) {
 687                 if (sent != -EBUSY) {
 688                         ret = sent;
 689                         goto send_err;
 690                 } else
 691                         sent = 0;
 692         }
 693         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 694
 695         if (sent < req->info.npkts) {
 696                 /* Take the references to the user's task and mm_struct */
 697                 get_task_struct(current);
 698                 req->user_proc = current;
 699
 700                 /*
 701                  * This is a somewhat blocking send implementation.
 702                  * The driver will block the caller until all packets of the
 703                  * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 704                  * will not wait for send completions.
 705                  */
 706                 while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 707                         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 708                         if (ret < 0) {
 709                                 if (ret != -EBUSY)
 710                                         goto send_err;
 711                                 wait_event_interruptible_timeout(
 712                                         pq->busy.wait_dma,
 713                                         (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 714                                         msecs_to_jiffies(
 715                                                 SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 716                         }
 717                 }
 718
 719         }
 720         ret = 0;
 721         *count += idx;
 722         goto done;
 723 send_err:
 724         set_comp_state(req, ERROR, ret);
 725 free_req:
 726         user_sdma_free_request(req);
 727 done:
 728         return ret;
 729 }
 730
 731 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 732                                             struct user_sdma_txreq *tx)
 733 {
 734         /*
 735          * Determine the proper size of the packet data.
 736          * The size of the data of the first packet is in the header
 737          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 738          * to be subtracted.
 739          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 740          * size (MTU) or remaining data in the request.
 741          */
 742         u32 len;
 743
 744         if (!req->seqnum) {
 745                 len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 746                        (sizeof(tx->hdr) - 4));
 747         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 748                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 749                         PAGE_SIZE;
 750                 /* Get the data length based on the remaining space in the
 751                  * TID pair. */
 752                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 753                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 754                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 755                     req->tids[req->tididx]) {
 756                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 757                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 758                         req->tidoffset = 0;
 759                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 760                 }
 761                 /* Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 762                  * are not going to try to send more data that we have
 763                  * remaining. */
 764                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 765         } else
 766                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 767         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 768         return len;
 769 }
 770
 771 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 772 {
 773         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 774         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 775 }
 776
 777 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 778 {
 779         int ret = 0;
 780         unsigned npkts = 0;
 781         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 782         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 783         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 784
 785         if (!req->pq) {
 786                 ret = -EINVAL;
 787                 goto done;
 788         }
 789
 790         pq = req->pq;
 791
 792         /*
 793          * Check if we might have sent the entire request already
 794          */
 795         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 796                 if (!list_empty(&req->txps))
 797                         goto dosend;
 798                 goto done;
 799         }
 800
 801         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 802                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 803
 804         while (npkts < maxpkts) {
 805                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 806                 u64 iov_offset = 0;
 807
 808                 /*
 809                  * Check whether any of the completions have come back
 810                  * with errors. If so, we are not going to process any
 811                  * more packets from this request.
 812                  */
 813                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 814                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 815                         ret = -EFAULT;
 816                         goto done;
 817                 }
 818
 819                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 820                 if (!tx) {
 821                         ret = -ENOMEM;
 822                         goto done;
 823                 }
 824                 tx->flags = 0;
 825                 tx->req = req;
 826                 tx->busycount = 0;
 827                 tx->idx = -1;
 828                 memset(tx->iovecs, 0, sizeof(tx->iovecs));
 829
 830                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 831                         tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT;
 832
 833                 /*
 834                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 835                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 836                  * if we have payload data.
 837                  */
 838                 if (req->data_len) {
 839                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 840                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 841                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 842                                         ret = -EFAULT;
 843                                         goto free_txreq;
 844                                 }
 845                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 846                                 WARN_ON(iovec->offset);
 847                         }
 848
 849                         /*
 850                          * This request might include only a header and no user
 851                          * data, so pin pages only if there is data and it the
 852                          * pages have not been pinned already.
 853                          */
 854                         if (unlikely(!iovec->pages && iovec->iov.iov_len)) {
 855                                 ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 856                                 if (ret)
 857                                         goto free_tx;
 858                         }
 859
 860                         tx->iovecs[++tx->idx].vec = iovec;
 861                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 862                         if (!datalen) {
 863                                 SDMA_DBG(req,
 864                                          "Request has data but pkt len is 0");
 865                                 ret = -EFAULT;
 866                                 goto free_tx;
 867                         }
 868                 }
 869
 870                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 871                         if (!req->seqnum) {
 872                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 873                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr, datalen);
 874                                 /*
 875                                  * Copy the request header into the tx header
 876                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
 877                                  * address.
 878                                  * This copy can be optimized out if the hdr
 879                                  * member of user_sdma_request were also
 880                                  * cacheline aligned.
 881                                  */
 882                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
 883                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
 884                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
 885                                                 LRH2PBC(lrhlen);
 886                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
 887                                 }
 888                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 889                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
 890                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
 891                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
 892                                                       user_sdma_txreq_cb);
 893                                 if (ret)
 894                                         goto free_tx;
 895                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
 896                                                         &tx->hdr,
 897                                                         sizeof(tx->hdr));
 898                                 if (ret)
 899                                         goto free_txreq;
 900                         } else {
 901                                 int changes;
 902
 903                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
 904                                                                datalen);
 905                                 if (changes < 0)
 906                                         goto free_tx;
 907                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 908                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
 909                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
 910                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
 911                                                 user_sdma_txreq_cb);
 912                         }
 913                 } else {
 914                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
 915                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
 916                         if (ret)
 917                                 goto free_tx;
 918                         /*
 919                          * Modify the header for this packet. This only needs
 920                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
 921                          * the HW will do it based on the changes we gave it
 922                          * during sdma_txinit_ahg().
 923                          */
 924                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
 925                         if (ret)
 926                                 goto free_txreq;
 927                 }
 928
 929                 /*
 930                  * If the request contains any data vectors, add up to
 931                  * fragsize bytes to the descriptor.
 932                  */
 933                 while (queued < datalen &&
 934                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
 935                         unsigned long base, offset;
 936                         unsigned pageidx, len;
 937
 938                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
 939                         offset = ((base + iovec->offset + iov_offset) &
 940                                   ~PAGE_MASK);
 941                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
 942                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
 943                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
 944                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
 945                         len = min((datalen - queued), len);
 946                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
 947                                               iovec->pages[pageidx],
 948                                               offset, len);
 949                         if (ret) {
 950                                 int i;
 951
 952                                 dd_dev_err(pq->dd,
 953                                            "SDMA txreq add page failed %d\n",
 954                                            ret);
 955                                 /* Mark all assigned vectors as complete so they
 956                                  * are unpinned in the callback. */
 957                                 for (i = tx->idx; i >= 0; i--) {
 958                                         tx->iovecs[i].flags |=
 959                                                 TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 960                                 }
 961                                 goto free_txreq;
 962                         }
 963                         iov_offset += len;
 964                         queued += len;
 965                         data_sent += len;
 966                         if (unlikely(queued < datalen &&
 967                                      pageidx == iovec->npages &&
 968                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1 &&
 969                                      tx->idx < ARRAY_SIZE(tx->iovecs))) {
 970                                 iovec->offset += iov_offset;
 971                                 tx->iovecs[tx->idx].flags |=
 972                                         TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 973                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
 974                                 if (!iovec->pages) {
 975                                         ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 976                                         if (ret)
 977                                                 goto free_txreq;
 978                                 }
 979                                 iov_offset = 0;
 980                                 tx->iovecs[++tx->idx].vec = iovec;
 981                         }
 982                 }
 983                 /*
 984                  * The txreq was submitted successfully so we can update
 985                  * the counters.
 986                  */
 987                 req->koffset += datalen;
 988                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
 989                         req->tidoffset += datalen;
 990                 req->sent += data_sent;
 991                 if (req->data_len) {
 992                         tx->iovecs[tx->idx].vec->offset += iov_offset;
 993                         /* If we've reached the end of the io vector, mark it
 994                          * so the callback can unpin the pages and free it. */
 995                         if (tx->iovecs[tx->idx].vec->offset ==
 996                             tx->iovecs[tx->idx].vec->iov.iov_len)
 997                                 tx->iovecs[tx->idx].flags |=
 998                                         TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 999                 }
1000
1001                 /*
1002                  * It is important to increment this here as it is used to
1003                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1004                  * outside of the loop.
1005                  */
1006                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1007                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1008                 npkts++;
1009         }
1010 dosend:
1011         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps);
1012         if (list_empty(&req->txps))
1013                 if (req->seqnum == req->info.npkts) {
1014                         set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1015                         /*
1016                          * The txreq has already been submitted to the HW queue
1017                          * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1018                          * happen due to the sequential manner in which
1019                          * descriptors are processed.
1020                          */
1021                         if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1022                                 sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1023                 }
1024         goto done;
1025 free_txreq:
1026         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1027 free_tx:
1028         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1029 done:
1030         return ret;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * How many pages in this iovec element?
1035  */
1036 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1037 {
1038         const unsigned long addr  = (unsigned long) iov->iov_base;
1039         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1040         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1041         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1042
1043         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1044 }
1045
1046 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1047                             struct user_sdma_iovec *iovec) {
1048         int ret = 0;
1049         unsigned pinned;
1050
1051         iovec->npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1052         iovec->pages = kcalloc(iovec->npages, sizeof(*iovec->pages),
1053                                GFP_KERNEL);
1054         if (!iovec->pages) {
1055                 SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1056                 ret = -ENOMEM;
1057                 goto done;
1058         }
1059         /* If called by the kernel thread, use the user's mm */
1060         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1061                 use_mm(req->user_proc->mm);
1062         pinned = get_user_pages_fast(
1063                 (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1064                 iovec->npages, 0, iovec->pages);
1065         /* If called by the kernel thread, unuse the user's mm */
1066         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1067                 unuse_mm(req->user_proc->mm);
1068         if (pinned != iovec->npages) {
1069                 SDMA_DBG(req, "Failed to pin pages (%u/%u)", pinned,
1070                          iovec->npages);
1071                 ret = -EFAULT;
1072                 goto pfree;
1073         }
1074         goto done;
1075 pfree:
1076         unpin_vector_pages(iovec);
1077 done:
1078         return ret;
1079 }
1080
1081 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *iovec)
1082 {
1083         unsigned i;
1084
1085         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) != iovec->iov.iov_len) {
1086                 hfi1_cdbg(SDMA,
1087                           "the complete vector has not been sent yet %llu %zu",
1088                           iovec->offset, iovec->iov.iov_len);
1089                 return;
1090         }
1091         for (i = 0; i < iovec->npages; i++)
1092                 if (iovec->pages[i])
1093                         put_page(iovec->pages[i]);
1094         kfree(iovec->pages);
1095         iovec->pages = NULL;
1096         iovec->npages = 0;
1097         iovec->offset = 0;
1098 }
1099
1100 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1101                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1102                                  u32 datalen)
1103 {
1104         /*
1105          * Perform safety checks for any type of packet:
1106          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1107          *    - packet length is multiple of 4bytes
1108          *    - entire request length is multiple of 4bytes
1109          *    - packet length is not larger than MTU size
1110          *
1111          * These checks are only done for the first packet of the
1112          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1113          * For the remainder of the packets we compute the values.
1114          */
1115         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE ||
1116             lrhlen & 0x3 || req->data_len & 0x3  ||
1117             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1118                 return -EINVAL;
1119
1120         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1121                 /*
1122                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1123                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1124                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1125                  * tididx points to something sane.
1126                  */
1127                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1128                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1129                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1130                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1131                         tidoff;
1132                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1133
1134                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1135                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1136                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1137                 /*
1138                  * Expected receive packets have the following
1139                  * additional checks:
1140                  *     - offset is not larger than the TID size
1141                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1142                  *     - TID indexes match between header and TID array
1143                  */
1144                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1145                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1146                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1147                         return -EINVAL;
1148         }
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1154  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1155  * expected packets encode generation and sequence in the
1156  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1157  */
1158 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1159 {
1160         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1161                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1162                         0xffffffull),
1163                 psn = val & mask;
1164         if (expct)
1165                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1166         else
1167                 psn = psn + frags;
1168         return psn & mask;
1169 }
1170
1171 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1172                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1173 {
1174         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1175         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1176         u16 pbclen;
1177         int ret;
1178         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, datalen);
1179
1180         /* Copy the header template to the request before modification */
1181         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1182
1183         /*
1184          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1185          * adjust both in the header.
1186          */
1187         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1188         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1189                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1190                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1191                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1192                 /*
1193                  * Third packet
1194                  * This is the first packet in the sequence that has
1195                  * a "static" size that can be used for the rest of
1196                  * the packets (besides the last one).
1197                  */
1198                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1199                         /*
1200                          * From this point on the lengths in both the
1201                          * PBC and LRH are the same until the last
1202                          * packet.
1203                          * Adjust the template so we don't have to update
1204                          * every packet
1205                          */
1206                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1207                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1208                 }
1209         }
1210         /*
1211          * We only have to modify the header if this is not the
1212          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1213          * header given to us.
1214          */
1215         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1216                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1217                 if (ret)
1218                         return ret;
1219                 goto done;
1220
1221         }
1222
1223         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1224                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1225                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1226                                 req->seqnum));
1227
1228         /* Set ACK request on last packet */
1229         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1230                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL<<31);
1231
1232         /* Set the new offset */
1233         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1234         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1235         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1236                 tidval = req->tids[req->tididx];
1237                 /*
1238                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1239                  * advance everything.
1240                  */
1241                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1242                                          PAGE_SIZE)) {
1243                         req->tidoffset = 0;
1244                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1245                          * we have to check again. */
1246                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1247                             !req->tids[req->tididx]) {
1248                                 return -EINVAL;
1249                         }
1250                         tidval = req->tids[req->tididx];
1251                 }
1252                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1253                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1254                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1255                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1256                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1257                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1258                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1259                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1260                 /* Clear KDETH.SH only on the last packet */
1261                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1262                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1263                 /*
1264                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1265                  * transfer.
1266                  */
1267                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1268                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1269                          !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1270                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1271                           req->tidoffset / req->omfactor);
1272                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1273                           !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1274         }
1275 done:
1276         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1277                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1278         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1279 }
1280
1281 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1282                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1283 {
1284         int diff = 0;
1285         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1286         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1287         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1288         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, len);
1289
1290         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1291                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1292                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1293                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1294                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1295                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1296                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1297         }
1298
1299         /*
1300          * Do the common updates
1301          */
1302         /* BTH.PSN and BTH.A */
1303         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1304                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1305         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1306                 val32 |= 1UL << 31;
1307         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1308         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1309         /* KDETH.Offset */
1310         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1311                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1312         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1313                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1314         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1315                 __le16 val;
1316
1317                 tidval = req->tids[req->tididx];
1318
1319                 /*
1320                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1321                  * advance everything.
1322                  */
1323                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1324                                          PAGE_SIZE)) {
1325                         req->tidoffset = 0;
1326                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1327                          * we have to check again. */
1328                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1329                             !req->tids[req->tididx]) {
1330                                 return -EINVAL;
1331                         }
1332                         tidval = req->tids[req->tididx];
1333                 }
1334                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1335                                   PAGE_SIZE) >=
1336                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1337                         KDETH_OM_SMALL;
1338                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1339                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1340                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1341                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1342                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID */
1343                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1344                                         (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1345                 /* Clear KDETH.SH on last packet */
1346                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT)) {
1347                         val |= cpu_to_le16(KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1348                                                                 INTR) >> 16);
1349                         val &= cpu_to_le16(~(1U << 13));
1350                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1351                 } else
1352                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 12, val);
1353         }
1354
1355         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1356                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1357                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1358         return diff;
1359 }
1360
1361 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status,
1362                                int drain)
1363 {
1364         struct user_sdma_txreq *tx =
1365                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1366         struct user_sdma_request *req = tx->req;
1367         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req ? req->pq : NULL;
1368         u64 tx_seqnum;
1369
1370         if (unlikely(!req || !pq))
1371                 return;
1372
1373         /* If we have any io vectors associated with this txreq,
1374          * check whether they need to be 'freed'. */
1375         if (tx->idx != -1) {
1376                 int i;
1377
1378                 for (i = tx->idx; i >= 0; i--) {
1379                         if (tx->iovecs[i].flags & TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT)
1380                                 unpin_vector_pages(tx->iovecs[i].vec);
1381                 }
1382         }
1383
1384         tx_seqnum = tx->seqnum;
1385         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1386
1387         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1388                 dd_dev_err(pq->dd, "SDMA completion with error %d", status);
1389                 set_comp_state(req, ERROR, status);
1390                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1391                 /* Do not free the request until the sender loop has ack'ed
1392                  * the error and we've seen all txreqs. */
1393                 if (tx_seqnum == ACCESS_ONCE(req->seqnum) &&
1394                     test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags)) {
1395                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1396                         user_sdma_free_request(req);
1397                 }
1398         } else {
1399                 if (tx_seqnum == req->info.npkts - 1) {
1400                         /* We've sent and completed all packets in this
1401                          * request. Signal completion to the user */
1402                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1403                         set_comp_state(req, COMPLETE, 0);
1404                         user_sdma_free_request(req);
1405                 }
1406         }
1407         if (!atomic_read(&pq->n_reqs))
1408                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1409 }
1410
1411 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req)
1412 {
1413         if (!list_empty(&req->txps)) {
1414                 struct sdma_txreq *t, *p;
1415
1416                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1417                         struct user_sdma_txreq *tx =
1418                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1419                         list_del_init(&t->list);
1420                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1421                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1422                 }
1423         }
1424         if (req->data_iovs) {
1425                 int i;
1426
1427                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++)
1428                         if (req->iovs[i].npages && req->iovs[i].pages)
1429                                 unpin_vector_pages(&req->iovs[i]);
1430         }
1431         if (req->user_proc)
1432                 put_task_struct(req->user_proc);
1433         kfree(req->tids);
1434         clear_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
1435 }
1436
1437 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *req,
1438                                         enum hfi1_sdma_comp_state state,
1439                                         int ret)
1440 {
1441         SDMA_DBG(req, "Setting completion status %u %d", state, ret);
1442         req->cq->comps[req->info.comp_idx].status = state;
1443         if (state == ERROR)
1444                 req->cq->comps[req->info.comp_idx].errcode = -ret;
1445         trace_hfi1_sdma_user_completion(req->pq->dd, req->pq->ctxt,
1446                                         req->pq->subctxt, req->info.comp_idx,
1447                                         state, ret);
1448 }