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 USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT   (1 << 0)
 150
 151 #define SDMA_REQ_IN_USE     0
 152 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 153 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 154 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 155 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 156 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 157
 158 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE (1 << 0)
 159 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   (1 << 1)
 160 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED (1 << 2)
 161
 162 /*
 163  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 164  * before putting the process to sleep.
 165  */
 166 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 167
 168 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 169
 170 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 171
 172 struct user_sdma_iovec {
 173         struct iovec iov;
 174         /* number of pages in this vector */
 175         unsigned npages;
 176         /* array of pinned pages for this vector */
 177         struct page **pages;
 178         /* offset into the virtual address space of the vector at
 179          * which we last left off. */
 180         u64 offset;
 181 };
 182
 183 struct user_sdma_request {
 184         struct sdma_req_info info;
 185         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 186         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 187         /* This is the original header from user space */
 188         struct hfi1_pkt_header hdr;
 189         /*
 190          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 191          * Since different request could be on different VLs,
 192          * each request will need it's own engine pointer.
 193          */
 194         struct sdma_engine *sde;
 195         u8 ahg_idx;
 196         u32 ahg[9];
 197         /*
 198          * KDETH.Offset (Eager) field
 199          * We need to remember the initial value so the headers
 200          * can be updated properly.
 201          */
 202         u32 koffset;
 203         /*
 204          * KDETH.OFFSET (TID) field
 205          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 206          * size of the TID entry.
 207          */
 208         u32 tidoffset;
 209         /*
 210          * KDETH.OM
 211          * Remember this because the header template always sets it
 212          * to 0.
 213          */
 214         u8 omfactor;
 215         /*
 216          * pointer to the user's task_struct. We are going to
 217          * get a reference to it so we can process io vectors
 218          * at a later time.
 219          */
 220         struct task_struct *user_proc;
 221         /*
 222          * pointer to the user's mm_struct. We are going to
 223          * get a reference to it so it doesn't get freed
 224          * since we might not be in process context when we
 225          * are processing the iov's.
 226          * Using this mm_struct, we can get vma based on the
 227          * iov's address (find_vma()).
 228          */
 229         struct mm_struct *user_mm;
 230         /*
 231          * We copy the iovs for this request (based on
 232          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 233          */
 234         unsigned data_iovs;
 235         /* total length of the data in the request */
 236         u32 data_len;
 237         /* progress index moving along the iovs array */
 238         unsigned iov_idx;
 239         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 240         /* number of elements copied to the tids array */
 241         u16 n_tids;
 242         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 243         u32 *tids;
 244         u16 tididx;
 245         u32 sent;
 246         u64 seqnum;
 247         spinlock_t list_lock;
 248         struct list_head txps;
 249         unsigned long flags;
 250 };
 251
 252 struct user_sdma_txreq {
 253         /* Packet header for the txreq */
 254         struct hfi1_pkt_header hdr;
 255         struct sdma_txreq txreq;
 256         struct user_sdma_request *req;
 257         struct user_sdma_iovec *iovec1;
 258         struct user_sdma_iovec *iovec2;
 259         u16 flags;
 260         unsigned busycount;
 261         u64 seqnum;
 262 };
 263
 264 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 265         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 266                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 267                  ##__VA_ARGS__)
 268 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 269         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 270                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 271
 272 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *, unsigned);
 273 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 274 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int, int);
 275 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *);
 276 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 277                             struct user_sdma_iovec *);
 278 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *);
 279 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 280                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 281 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 282                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 283 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 284                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 285 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *,
 286                                         enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 287 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 288 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 289
 290 static int defer_packet_queue(
 291         struct sdma_engine *,
 292         struct iowait *,
 293         struct sdma_txreq *,
 294         unsigned seq);
 295 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 296
 297 static inline int iovec_may_free(struct user_sdma_iovec *iovec,
 298                                        void (*free)(struct user_sdma_iovec *))
 299 {
 300         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 301                 free(iovec);
 302                 return 1;
 303         }
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static inline void iovec_set_complete(struct user_sdma_iovec *iovec)
 308 {
 309         iovec->offset = iovec->iov.iov_len;
 310 }
 311
 312 static int defer_packet_queue(
 313         struct sdma_engine *sde,
 314         struct iowait *wait,
 315         struct sdma_txreq *txreq,
 316         unsigned seq)
 317 {
 318         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 319                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 320         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 321         struct user_sdma_txreq *tx =
 322                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 323
 324         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 325                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 326                         goto eagain;
 327         }
 328         /*
 329          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 330          * is to the dmawait list since that is the only place where
 331          * it is supposed to be enqueued.
 332          */
 333         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 334         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 335         if (list_empty(&pq->busy.list))
 336                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 337         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 338         return -EBUSY;
 339 eagain:
 340         return -EAGAIN;
 341 }
 342
 343 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 344 {
 345         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 346                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 347         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 348         wake_up(&wait->wait_dma);
 349 };
 350
 351 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 352 {
 353         struct user_sdma_txreq *tx = (struct user_sdma_txreq *)obj;
 354
 355         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 356 }
 357
 358 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 359 {
 360         int ret = 0;
 361         unsigned memsize;
 362         char buf[64];
 363         struct hfi1_devdata *dd;
 364         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 365         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 366         unsigned long flags;
 367
 368         if (!uctxt || !fp) {
 369                 ret = -EBADF;
 370                 goto done;
 371         }
 372
 373         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 374                 ret = -EINVAL;
 375                 goto done;
 376         }
 377
 378         dd = uctxt->dd;
 379
 380         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 381         if (!pq)
 382                 goto pq_nomem;
 383
 384         memsize = sizeof(*pq->reqs) * hfi1_sdma_comp_ring_size;
 385         pq->reqs = kmalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 386         if (!pq->reqs)
 387                 goto pq_reqs_nomem;
 388
 389         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 390         pq->dd = dd;
 391         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 392         pq->subctxt = subctxt_fp(fp);
 393         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 394         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 395         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 396
 397         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 398                     activate_packet_queue);
 399         pq->reqidx = 0;
 400         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 401                  subctxt_fp(fp));
 402         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 403                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 404                                             L1_CACHE_BYTES,
 405                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 406                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 407         if (!pq->txreq_cache) {
 408                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 409                            uctxt->ctxt);
 410                 goto pq_txreq_nomem;
 411         }
 412         user_sdma_pkt_fp(fp) = pq;
 413         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 414         if (!cq)
 415                 goto cq_nomem;
 416
 417         memsize = ALIGN(sizeof(*cq->comps) * hfi1_sdma_comp_ring_size,
 418                         PAGE_SIZE);
 419         cq->comps = vmalloc_user(memsize);
 420         if (!cq->comps)
 421                 goto cq_comps_nomem;
 422
 423         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 424         user_sdma_comp_fp(fp) = cq;
 425
 426         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 427         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 428         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 429         goto done;
 430
 431 cq_comps_nomem:
 432         kfree(cq);
 433 cq_nomem:
 434         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 435 pq_txreq_nomem:
 436         kfree(pq->reqs);
 437 pq_reqs_nomem:
 438         kfree(pq);
 439         user_sdma_pkt_fp(fp) = NULL;
 440 pq_nomem:
 441         ret = -ENOMEM;
 442 done:
 443         return ret;
 444 }
 445
 446 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 447 {
 448         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 449         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 450         unsigned long flags;
 451
 452         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 453                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 454         pq = fd->pq;
 455         if (pq) {
 456                 u16 i, j;
 457
 458                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 459                 if (!list_empty(&pq->list))
 460                         list_del_init(&pq->list);
 461                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 462                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 463                 if (pq->reqs) {
 464                         for (i = 0, j = 0; i < atomic_read(&pq->n_reqs) &&
 465                                      j < pq->n_max_reqs; j++) {
 466                                 struct user_sdma_request *req = &pq->reqs[j];
 467
 468                                 if (test_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags)) {
 469                                         set_comp_state(req, ERROR, -ECOMM);
 470                                         user_sdma_free_request(req);
 471                                         i++;
 472                                 }
 473                         }
 474                         kfree(pq->reqs);
 475                 }
 476                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 477                 kfree(pq);
 478                 fd->pq = NULL;
 479         }
 480         if (fd->cq) {
 481                 if (fd->cq->comps)
 482                         vfree(fd->cq->comps);
 483                 kfree(fd->cq);
 484                 fd->cq = NULL;
 485         }
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 490                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 491 {
 492         int ret = 0, i = 0, sent;
 493         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = ctxt_fp(fp);
 494         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = user_sdma_pkt_fp(fp);
 495         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = user_sdma_comp_fp(fp);
 496         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 497         unsigned long idx = 0;
 498         u8 pcount = initial_pkt_count;
 499         struct sdma_req_info info;
 500         struct user_sdma_request *req;
 501         u8 opcode, sc, vl;
 502
 503         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 504                 hfi1_cdbg(
 505                    SDMA,
 506                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 507                    dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 508                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 509                 ret = -EINVAL;
 510                 goto done;
 511         }
 512         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 513         if (ret) {
 514                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 515                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), ret);
 516                 ret = -EFAULT;
 517                 goto done;
 518         }
 519         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 520                                      (u16 *)&info);
 521         if (cq->comps[info.comp_idx].status == QUEUED) {
 522                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in QUEUED state",
 523                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 524                           info.comp_idx);
 525                 ret = -EBADSLT;
 526                 goto done;
 527         }
 528         if (!info.fragsize) {
 529                 hfi1_cdbg(SDMA,
 530                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 531                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), info.comp_idx);
 532                 ret = -EINVAL;
 533                 goto done;
 534         }
 535         /*
 536          * We've done all the safety checks that we can up to this point,
 537          * "allocate" the request entry.
 538          */
 539         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 540                   uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), info.comp_idx);
 541         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 542         memset(req, 0, sizeof(*req));
 543         /* Mark the request as IN_USE before we start filling it in. */
 544         set_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
 545         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1;
 546         req->pq = pq;
 547         req->cq = cq;
 548         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 549         spin_lock_init(&req->list_lock);
 550         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 551
 552         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED)
 553                 req->data_iovs--;
 554
 555         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 556                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 557                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 558                 ret = -EINVAL;
 559                 goto done;
 560         }
 561         /* Copy the header from the user buffer */
 562         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 563                              sizeof(req->hdr));
 564         if (ret) {
 565                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 566                 ret = -EFAULT;
 567                 goto free_req;
 568         }
 569
 570         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 571         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 572                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 573
 574         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 575         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 576         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 577              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 578                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 579                 ret = -EINVAL;
 580                 goto free_req;
 581         }
 582         /*
 583          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 584          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 585          * match the SC look up.
 586          */
 587         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 588         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 589               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 590         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 591             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 592                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 593                 ret = -EINVAL;
 594                 goto free_req;
 595         }
 596
 597         /*
 598          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 599          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 600          * or miss it entirely.
 601          */
 602         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 603                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 604                 ret = -EINVAL;
 605                 goto free_req;
 606         }
 607
 608         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 609         /* Calculate the initial TID offset based on the values of
 610            KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in. */
 611         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 612                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 613                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 614         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 615         idx++;
 616
 617         /* Save all the IO vector structures */
 618         while (i < req->data_iovs) {
 619                 memcpy(&req->iovs[i].iov, iovec + idx++, sizeof(struct iovec));
 620                 req->iovs[i].offset = 0;
 621                 req->data_len += req->iovs[i++].iov.iov_len;
 622         }
 623         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 624
 625         if (pcount > req->info.npkts)
 626                 pcount = req->info.npkts;
 627         /*
 628          * Copy any TID info
 629          * User space will provide the TID info only when the
 630          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 631          * only one packet in the request and the header is already
 632          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 633          * driver needs to perform safety checks.
 634          */
 635         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 636                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 637
 638                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 639                         ret = -EINVAL;
 640                         goto free_req;
 641                 }
 642                 req->tids = kcalloc(ntids, sizeof(*req->tids), GFP_KERNEL);
 643                 if (!req->tids) {
 644                         ret = -ENOMEM;
 645                         goto free_req;
 646                 }
 647                 /*
 648                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 649                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 650                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 651                  * tell at this point.
 652                  */
 653                 ret = copy_from_user(req->tids, iovec[idx].iov_base,
 654                                      ntids * sizeof(*req->tids));
 655                 if (ret) {
 656                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 657                                  ntids, ret);
 658                         ret = -EFAULT;
 659                         goto free_req;
 660                 }
 661                 req->n_tids = ntids;
 662                 idx++;
 663         }
 664
 665         /* Have to select the engine */
 666         req->sde = sdma_select_engine_vl(dd,
 667                                          (u32)(uctxt->ctxt + subctxt_fp(fp)),
 668                                          vl);
 669         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 670                 ret = -ECOMM;
 671                 goto free_req;
 672         }
 673
 674         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 675         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 676                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 677
 678                 if (likely(ahg >= 0)) {
 679                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 680                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 681                 }
 682         }
 683
 684         set_comp_state(req, QUEUED, 0);
 685         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 686         sent = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 687         if (unlikely(sent < 0)) {
 688                 if (sent != -EBUSY) {
 689                         ret = sent;
 690                         goto send_err;
 691                 } else
 692                         sent = 0;
 693         }
 694         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 695
 696         if (sent < req->info.npkts) {
 697                 /* Take the references to the user's task and mm_struct */
 698                 get_task_struct(current);
 699                 req->user_proc = current;
 700
 701                 /*
 702                  * This is a somewhat blocking send implementation.
 703                  * The driver will block the caller until all packets of the
 704                  * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 705                  * will not wait for send completions.
 706                  */
 707                 while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 708                         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 709                         if (ret < 0) {
 710                                 if (ret != -EBUSY)
 711                                         goto send_err;
 712                                 wait_event_interruptible_timeout(
 713                                         pq->busy.wait_dma,
 714                                         (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 715                                         msecs_to_jiffies(
 716                                                 SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 717                         }
 718                 }
 719
 720         }
 721         ret = 0;
 722         *count += idx;
 723         goto done;
 724 send_err:
 725         set_comp_state(req, ERROR, ret);
 726 free_req:
 727         user_sdma_free_request(req);
 728 done:
 729         return ret;
 730 }
 731
 732 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 733                                             struct user_sdma_txreq *tx)
 734 {
 735         /*
 736          * Determine the proper size of the packet data.
 737          * The size of the data of the first packet is in the header
 738          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 739          * to be subtracted.
 740          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 741          * size (MTU) or remaining data in the request.
 742          */
 743         u32 len;
 744
 745         if (!req->seqnum) {
 746                 len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 747                        (sizeof(tx->hdr) - 4));
 748         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 749                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 750                         PAGE_SIZE;
 751                 /* Get the data length based on the remaining space in the
 752                  * TID pair. */
 753                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 754                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 755                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 756                     req->tids[req->tididx]) {
 757                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 758                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 759                         req->tidoffset = 0;
 760                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 761                 }
 762                 /* Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 763                  * are not going to try to send more data that we have
 764                  * remaining. */
 765                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 766         } else
 767                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 768         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 769         return len;
 770 }
 771
 772 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 773 {
 774         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 775         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 776 }
 777
 778 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 779 {
 780         int ret = 0;
 781         unsigned npkts = 0;
 782         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 783         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 784         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 785
 786         if (!req->pq) {
 787                 ret = -EINVAL;
 788                 goto done;
 789         }
 790
 791         pq = req->pq;
 792
 793         /*
 794          * Check if we might have sent the entire request already
 795          */
 796         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 797                 if (!list_empty(&req->txps))
 798                         goto dosend;
 799                 goto done;
 800         }
 801
 802         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 803                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 804
 805         while (npkts < maxpkts) {
 806                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 807                 u64 iov_offset = 0;
 808
 809                 /*
 810                  * Check whether any of the completions have come back
 811                  * with errors. If so, we are not going to process any
 812                  * more packets from this request.
 813                  */
 814                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 815                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 816                         ret = -EFAULT;
 817                         goto done;
 818                 }
 819
 820                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 821                 if (!tx) {
 822                         ret = -ENOMEM;
 823                         goto done;
 824                 }
 825                 tx->flags = 0;
 826                 tx->req = req;
 827                 tx->busycount = 0;
 828                 tx->iovec1 = NULL;
 829                 tx->iovec2 = NULL;
 830
 831                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 832                         tx->flags |= USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT;
 833
 834                 /*
 835                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 836                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 837                  * if we have payload data.
 838                  */
 839                 if (req->data_len) {
 840                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 841                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 842                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 843                                         ret = -EFAULT;
 844                                         goto free_txreq;
 845                                 }
 846                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 847                                 WARN_ON(iovec->offset);
 848                         }
 849
 850                         /*
 851                          * This request might include only a header and no user
 852                          * data, so pin pages only if there is data and it the
 853                          * pages have not been pinned already.
 854                          */
 855                         if (unlikely(!iovec->pages && iovec->iov.iov_len)) {
 856                                 ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 857                                 if (ret)
 858                                         goto free_tx;
 859                         }
 860
 861                         tx->iovec1 = iovec;
 862                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 863                         if (!datalen) {
 864                                 SDMA_DBG(req,
 865                                          "Request has data but pkt len is 0");
 866                                 ret = -EFAULT;
 867                                 goto free_tx;
 868                         }
 869                 }
 870
 871                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 872                         if (!req->seqnum) {
 873                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 874                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr, datalen);
 875                                 /*
 876                                  * Copy the request header into the tx header
 877                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
 878                                  * address.
 879                                  * This copy can be optimized out if the hdr
 880                                  * member of user_sdma_request were also
 881                                  * cacheline aligned.
 882                                  */
 883                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
 884                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
 885                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
 886                                                 LRH2PBC(lrhlen);
 887                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
 888                                 }
 889                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 890                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
 891                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
 892                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
 893                                                       user_sdma_txreq_cb);
 894                                 if (ret)
 895                                         goto free_tx;
 896                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
 897                                                         &tx->hdr,
 898                                                         sizeof(tx->hdr));
 899                                 if (ret)
 900                                         goto free_txreq;
 901                         } else {
 902                                 int changes;
 903
 904                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
 905                                                                datalen);
 906                                 if (changes < 0)
 907                                         goto free_tx;
 908                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 909                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
 910                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
 911                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
 912                                                 user_sdma_txreq_cb);
 913                         }
 914                 } else {
 915                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
 916                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
 917                         if (ret)
 918                                 goto free_tx;
 919                         /*
 920                          * Modify the header for this packet. This only needs
 921                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
 922                          * the HW will do it based on the changes we gave it
 923                          * during sdma_txinit_ahg().
 924                          */
 925                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
 926                         if (ret)
 927                                 goto free_txreq;
 928                 }
 929
 930                 /*
 931                  * If the request contains any data vectors, add up to
 932                  * fragsize bytes to the descriptor.
 933                  */
 934                 while (queued < datalen &&
 935                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
 936                         unsigned long base, offset;
 937                         unsigned pageidx, len;
 938
 939                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
 940                         offset = ((base + iovec->offset + iov_offset) &
 941                                   ~PAGE_MASK);
 942                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
 943                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
 944                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
 945                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
 946                         len = min((datalen - queued), len);
 947                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
 948                                               iovec->pages[pageidx],
 949                                               offset, len);
 950                         if (ret) {
 951                                 dd_dev_err(pq->dd,
 952                                            "SDMA txreq add page failed %d\n",
 953                                            ret);
 954                                 iovec_set_complete(iovec);
 955                                 goto free_txreq;
 956                         }
 957                         iov_offset += len;
 958                         queued += len;
 959                         data_sent += len;
 960                         if (unlikely(queued < datalen &&
 961                                      pageidx == iovec->npages &&
 962                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1)) {
 963                                 iovec->offset += iov_offset;
 964                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
 965                                 if (!iovec->pages) {
 966                                         ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 967                                         if (ret)
 968                                                 goto free_txreq;
 969                                 }
 970                                 iov_offset = 0;
 971                                 tx->iovec2 = iovec;
 972
 973                         }
 974                 }
 975                 /*
 976                  * The txreq was submitted successfully so we can update
 977                  * the counters.
 978                  */
 979                 req->koffset += datalen;
 980                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
 981                         req->tidoffset += datalen;
 982                 req->sent += data_sent;
 983                 if (req->data_len) {
 984                         if (tx->iovec1 && !tx->iovec2)
 985                                 tx->iovec1->offset += iov_offset;
 986                         else if (tx->iovec2)
 987                                 tx->iovec2->offset += iov_offset;
 988                 }
 989                 /*
 990                  * It is important to increment this here as it is used to
 991                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
 992                  * outside of the loop.
 993                  */
 994                 tx->seqnum = req->seqnum++;
 995                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
 996                 npkts++;
 997         }
 998 dosend:
 999         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps);
1000         if (list_empty(&req->txps))
1001                 if (req->seqnum == req->info.npkts) {
1002                         set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1003                         /*
1004                          * The txreq has already been submitted to the HW queue
1005                          * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1006                          * happen due to the sequential manner in which
1007                          * descriptors are processed.
1008                          */
1009                         if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1010                                 sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1011                 }
1012         goto done;
1013 free_txreq:
1014         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1015 free_tx:
1016         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1017 done:
1018         return ret;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * How many pages in this iovec element?
1023  */
1024 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1025 {
1026         const unsigned long addr  = (unsigned long) iov->iov_base;
1027         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1028         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1029         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1030
1031         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1032 }
1033
1034 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1035                             struct user_sdma_iovec *iovec) {
1036         int ret = 0;
1037         unsigned pinned;
1038
1039         iovec->npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1040         iovec->pages = kcalloc(iovec->npages, sizeof(*iovec->pages),
1041                                GFP_KERNEL);
1042         if (!iovec->pages) {
1043                 SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1044                 ret = -ENOMEM;
1045                 goto done;
1046         }
1047         /* If called by the kernel thread, use the user's mm */
1048         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1049                 use_mm(req->user_proc->mm);
1050         pinned = get_user_pages_fast(
1051                 (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1052                 iovec->npages, 0, iovec->pages);
1053         /* If called by the kernel thread, unuse the user's mm */
1054         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1055                 unuse_mm(req->user_proc->mm);
1056         if (pinned != iovec->npages) {
1057                 SDMA_DBG(req, "Failed to pin pages (%u/%u)", pinned,
1058                          iovec->npages);
1059                 ret = -EFAULT;
1060                 goto pfree;
1061         }
1062         goto done;
1063 pfree:
1064         unpin_vector_pages(iovec);
1065 done:
1066         return ret;
1067 }
1068
1069 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *iovec)
1070 {
1071         unsigned i;
1072
1073         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) != iovec->iov.iov_len) {
1074                 hfi1_cdbg(SDMA,
1075                           "the complete vector has not been sent yet %llu %zu",
1076                           iovec->offset, iovec->iov.iov_len);
1077                 return;
1078         }
1079         for (i = 0; i < iovec->npages; i++)
1080                 if (iovec->pages[i])
1081                         put_page(iovec->pages[i]);
1082         kfree(iovec->pages);
1083         iovec->pages = NULL;
1084         iovec->npages = 0;
1085         iovec->offset = 0;
1086 }
1087
1088 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1089                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1090                                  u32 datalen)
1091 {
1092         /*
1093          * Perform safety checks for any type of packet:
1094          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1095          *    - packet length is multiple of 4bytes
1096          *    - entire request length is multiple of 4bytes
1097          *    - packet length is not larger than MTU size
1098          *
1099          * These checks are only done for the first packet of the
1100          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1101          * For the remainder of the packets we compute the values.
1102          */
1103         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE ||
1104             lrhlen & 0x3 || req->data_len & 0x3  ||
1105             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1106                 return -EINVAL;
1107
1108         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1109                 /*
1110                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1111                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1112                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1113                  * tididx points to something sane.
1114                  */
1115                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1116                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1117                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1118                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1119                         tidoff;
1120                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1121
1122                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1123                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1124                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1125                 /*
1126                  * Expected receive packets have the following
1127                  * additional checks:
1128                  *     - offset is not larger than the TID size
1129                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1130                  *     - TID indexes match between header and TID array
1131                  */
1132                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1133                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1134                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1135                         return -EINVAL;
1136         }
1137         return 0;
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1142  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1143  * expected packets encode generation and sequence in the
1144  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1145  */
1146 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1147 {
1148         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1149                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1150                         0xffffffull),
1151                 psn = val & mask;
1152         if (expct)
1153                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1154         else
1155                 psn = psn + frags;
1156         return psn & mask;
1157 }
1158
1159 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1160                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1161 {
1162         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1163         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1164         u16 pbclen;
1165         int ret;
1166         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, datalen);
1167
1168         /* Copy the header template to the request before modification */
1169         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1170
1171         /*
1172          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1173          * adjust both in the header.
1174          */
1175         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1176         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1177                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1178                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1179                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1180                 /*
1181                  * Third packet
1182                  * This is the first packet in the sequence that has
1183                  * a "static" size that can be used for the rest of
1184                  * the packets (besides the last one).
1185                  */
1186                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1187                         /*
1188                          * From this point on the lengths in both the
1189                          * PBC and LRH are the same until the last
1190                          * packet.
1191                          * Adjust the template so we don't have to update
1192                          * every packet
1193                          */
1194                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1195                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1196                 }
1197         }
1198         /*
1199          * We only have to modify the header if this is not the
1200          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1201          * header given to us.
1202          */
1203         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1204                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1205                 if (ret)
1206                         return ret;
1207                 goto done;
1208
1209         }
1210
1211         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1212                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1213                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1214                                 req->seqnum));
1215
1216         /* Set ACK request on last packet */
1217         if (unlikely(tx->flags & USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT))
1218                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL<<31);
1219
1220         /* Set the new offset */
1221         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1222         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1223         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1224                 tidval = req->tids[req->tididx];
1225                 /*
1226                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1227                  * advance everything.
1228                  */
1229                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1230                                          PAGE_SIZE)) {
1231                         req->tidoffset = 0;
1232                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1233                          * we have to check again. */
1234                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1235                             !req->tids[req->tididx]) {
1236                                 return -EINVAL;
1237                         }
1238                         tidval = req->tids[req->tididx];
1239                 }
1240                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1241                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1242                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1243                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1244                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1245                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1246                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1247                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1248                 /* Clear KDETH.SH only on the last packet */
1249                 if (unlikely(tx->flags & USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT))
1250                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1251                 /*
1252                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1253                  * transfer.
1254                  */
1255                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1256                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1257                          !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1258                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1259                           req->tidoffset / req->omfactor);
1260                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1261                           !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1262         }
1263 done:
1264         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1265                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1266         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1267 }
1268
1269 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1270                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1271 {
1272         int diff = 0;
1273         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1274         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1275         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1276         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, len);
1277
1278         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1279                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1280                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1281                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1282                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1283                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1284                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1285         }
1286
1287         /*
1288          * Do the common updates
1289          */
1290         /* BTH.PSN and BTH.A */
1291         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1292                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1293         if (unlikely(tx->flags & USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT))
1294                 val32 |= 1UL << 31;
1295         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1296         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1297         /* KDETH.Offset */
1298         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1299                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1300         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1301                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1302         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1303                 __le16 val;
1304
1305                 tidval = req->tids[req->tididx];
1306
1307                 /*
1308                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1309                  * advance everything.
1310                  */
1311                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1312                                          PAGE_SIZE)) {
1313                         req->tidoffset = 0;
1314                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1315                          * we have to check again. */
1316                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1317                             !req->tids[req->tididx]) {
1318                                 return -EINVAL;
1319                         }
1320                         tidval = req->tids[req->tididx];
1321                 }
1322                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1323                                   PAGE_SIZE) >=
1324                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1325                         KDETH_OM_SMALL;
1326                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1327                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1328                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1329                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1330                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID */
1331                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1332                                         (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1333                 /* Clear KDETH.SH on last packet */
1334                 if (unlikely(tx->flags & USER_SDMA_TXREQ_FLAGS_LAST_PKT)) {
1335                         val |= cpu_to_le16(KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1336                                                                 INTR) >> 16);
1337                         val &= cpu_to_le16(~(1U << 13));
1338                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1339                 } else
1340                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 12, val);
1341         }
1342
1343         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1344                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1345                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1346         return diff;
1347 }
1348
1349 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status,
1350                                int drain)
1351 {
1352         struct user_sdma_txreq *tx =
1353                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1354         struct user_sdma_request *req = tx->req;
1355         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req ? req->pq : NULL;
1356         u64 tx_seqnum;
1357
1358         if (unlikely(!req || !pq))
1359                 return;
1360
1361         if (tx->iovec1)
1362                 iovec_may_free(tx->iovec1, unpin_vector_pages);
1363         if (tx->iovec2)
1364                 iovec_may_free(tx->iovec2, unpin_vector_pages);
1365
1366         tx_seqnum = tx->seqnum;
1367         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1368
1369         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1370                 dd_dev_err(pq->dd, "SDMA completion with error %d", status);
1371                 set_comp_state(req, ERROR, status);
1372                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1373                 /* Do not free the request until the sender loop has ack'ed
1374                  * the error and we've seen all txreqs. */
1375                 if (tx_seqnum == ACCESS_ONCE(req->seqnum) &&
1376                     test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags)) {
1377                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1378                         user_sdma_free_request(req);
1379                 }
1380         } else {
1381                 if (tx_seqnum == req->info.npkts - 1) {
1382                         /* We've sent and completed all packets in this
1383                          * request. Signal completion to the user */
1384                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1385                         set_comp_state(req, COMPLETE, 0);
1386                         user_sdma_free_request(req);
1387                 }
1388         }
1389         if (!atomic_read(&pq->n_reqs))
1390                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1391 }
1392
1393 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req)
1394 {
1395         if (!list_empty(&req->txps)) {
1396                 struct sdma_txreq *t, *p;
1397
1398                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1399                         struct user_sdma_txreq *tx =
1400                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1401                         list_del_init(&t->list);
1402                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1403                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1404                 }
1405         }
1406         if (req->data_iovs) {
1407                 int i;
1408
1409                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++)
1410                         if (req->iovs[i].npages && req->iovs[i].pages)
1411                                 unpin_vector_pages(&req->iovs[i]);
1412         }
1413         if (req->user_proc)
1414                 put_task_struct(req->user_proc);
1415         kfree(req->tids);
1416         clear_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
1417 }
1418
1419 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *req,
1420                                         enum hfi1_sdma_comp_state state,
1421                                         int ret)
1422 {
1423         SDMA_DBG(req, "Setting completion status %u %d", state, ret);
1424         req->cq->comps[req->info.comp_idx].status = state;
1425         if (state == ERROR)
1426                 req->cq->comps[req->info.comp_idx].errcode = -ret;
1427         trace_hfi1_sdma_user_completion(req->pq->dd, req->pq->ctxt,
1428                                         req->pq->subctxt, req->info.comp_idx,
1429                                         state, ret);
1430 }