net/sunrpc/xprtrdma/frwr_ops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Oracle.  All rights reserved.
   3  * Copyright (c) 2003-2007 Network Appliance, Inc. All rights reserved.
   4  */
   5
   6 /* Lightweight memory registration using Fast Registration Work
   7  * Requests (FRWR). Also referred to sometimes as FRMR mode.
   8  *
   9  * FRWR features ordered asynchronous registration and deregistration
  10  * of arbitrarily sized memory regions. This is the fastest and safest
  11  * but most complex memory registration mode.
  12  */
  13
  14 #include "xprt_rdma.h"
  15
  16 #if IS_ENABLED(CONFIG_SUNRPC_DEBUG)
  17 # define RPCDBG_FACILITY        RPCDBG_TRANS
  18 #endif
  19
  20 static int
  21 __frwr_init(struct rpcrdma_mw *r, struct ib_pd *pd, struct ib_device *device,
  22             unsigned int depth)
  23 {
  24         struct rpcrdma_frmr *f = &r->r.frmr;
  25         int rc;
  26
  27         f->fr_mr = ib_alloc_fast_reg_mr(pd, depth);
  28         if (IS_ERR(f->fr_mr))
  29                 goto out_mr_err;
  30         f->fr_pgl = ib_alloc_fast_reg_page_list(device, depth);
  31         if (IS_ERR(f->fr_pgl))
  32                 goto out_list_err;
  33         return 0;
  34
  35 out_mr_err:
  36         rc = PTR_ERR(f->fr_mr);
  37         dprintk("RPC:       %s: ib_alloc_fast_reg_mr status %i\n",
  38                 __func__, rc);
  39         return rc;
  40
  41 out_list_err:
  42         rc = PTR_ERR(f->fr_pgl);
  43         dprintk("RPC:       %s: ib_alloc_fast_reg_page_list status %i\n",
  44                 __func__, rc);
  45         ib_dereg_mr(f->fr_mr);
  46         return rc;
  47 }
  48
  49 static void
  50 __frwr_release(struct rpcrdma_mw *r)
  51 {
  52         int rc;
  53
  54         rc = ib_dereg_mr(r->r.frmr.fr_mr);
  55         if (rc)
  56                 dprintk("RPC:       %s: ib_dereg_mr status %i\n",
  57                         __func__, rc);
  58         ib_free_fast_reg_page_list(r->r.frmr.fr_pgl);
  59 }
  60
  61 /* FRWR mode conveys a list of pages per chunk segment. The
  62  * maximum length of that list is the FRWR page list depth.
  63  */
  64 static size_t
  65 frwr_op_maxpages(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
  66 {
  67         struct rpcrdma_ia *ia = &r_xprt->rx_ia;
  68
  69         return min_t(unsigned int, RPCRDMA_MAX_DATA_SEGS,
  70                      rpcrdma_max_segments(r_xprt) * ia->ri_max_frmr_depth);
  71 }
  72
  73 static int
  74 frwr_op_init(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
  75 {
  76         struct rpcrdma_buffer *buf = &r_xprt->rx_buf;
  77         struct ib_device *device = r_xprt->rx_ia.ri_id->device;
  78         unsigned int depth = r_xprt->rx_ia.ri_max_frmr_depth;
  79         struct ib_pd *pd = r_xprt->rx_ia.ri_pd;
  80         int i;
  81
  82         INIT_LIST_HEAD(&buf->rb_mws);
  83         INIT_LIST_HEAD(&buf->rb_all);
  84
  85         i = (buf->rb_max_requests + 1) * RPCRDMA_MAX_SEGS;
  86         dprintk("RPC:       %s: initalizing %d FRMRs\n", __func__, i);
  87
  88         while (i--) {
  89                 struct rpcrdma_mw *r;
  90                 int rc;
  91
  92                 r = kzalloc(sizeof(*r), GFP_KERNEL);
  93                 if (!r)
  94                         return -ENOMEM;
  95
  96                 rc = __frwr_init(r, pd, device, depth);
  97                 if (rc) {
  98                         kfree(r);
  99                         return rc;
 100                 }
 101
 102                 list_add(&r->mw_list, &buf->rb_mws);
 103                 list_add(&r->mw_all, &buf->rb_all);
 104         }
 105
 106         return 0;
 107 }
 108
 109 /* Post a FAST_REG Work Request to register a memory region
 110  * for remote access via RDMA READ or RDMA WRITE.
 111  */
 112 static int
 113 frwr_op_map(struct rpcrdma_xprt *r_xprt, struct rpcrdma_mr_seg *seg,
 114             int nsegs, bool writing)
 115 {
 116         struct rpcrdma_ia *ia = &r_xprt->rx_ia;
 117         struct rpcrdma_mr_seg *seg1 = seg;
 118         struct rpcrdma_mw *mw = seg1->rl_mw;
 119         struct rpcrdma_frmr *frmr = &mw->r.frmr;
 120         struct ib_mr *mr = frmr->fr_mr;
 121         struct ib_send_wr fastreg_wr, *bad_wr;
 122         u8 key;
 123         int len, pageoff;
 124         int i, rc;
 125         int seg_len;
 126         u64 pa;
 127         int page_no;
 128
 129         pageoff = offset_in_page(seg1->mr_offset);
 130         seg1->mr_offset -= pageoff;     /* start of page */
 131         seg1->mr_len += pageoff;
 132         len = -pageoff;
 133         if (nsegs > ia->ri_max_frmr_depth)
 134                 nsegs = ia->ri_max_frmr_depth;
 135         for (page_no = i = 0; i < nsegs;) {
 136                 rpcrdma_map_one(ia, seg, writing);
 137                 pa = seg->mr_dma;
 138                 for (seg_len = seg->mr_len; seg_len > 0; seg_len -= PAGE_SIZE) {
 139                         frmr->fr_pgl->page_list[page_no++] = pa;
 140                         pa += PAGE_SIZE;
 141                 }
 142                 len += seg->mr_len;
 143                 ++seg;
 144                 ++i;
 145                 /* Check for holes */
 146                 if ((i < nsegs && offset_in_page(seg->mr_offset)) ||
 147                     offset_in_page((seg-1)->mr_offset + (seg-1)->mr_len))
 148                         break;
 149         }
 150         dprintk("RPC:       %s: Using frmr %p to map %d segments (%d bytes)\n",
 151                 __func__, mw, i, len);
 152
 153         frmr->fr_state = FRMR_IS_VALID;
 154
 155         memset(&fastreg_wr, 0, sizeof(fastreg_wr));
 156         fastreg_wr.wr_id = (unsigned long)(void *)mw;
 157         fastreg_wr.opcode = IB_WR_FAST_REG_MR;
 158         fastreg_wr.wr.fast_reg.iova_start = seg1->mr_dma + pageoff;
 159         fastreg_wr.wr.fast_reg.page_list = frmr->fr_pgl;
 160         fastreg_wr.wr.fast_reg.page_shift = PAGE_SHIFT;
 161         fastreg_wr.wr.fast_reg.page_list_len = page_no;
 162         fastreg_wr.wr.fast_reg.length = len;
 163         fastreg_wr.wr.fast_reg.access_flags = writing ?
 164                                 IB_ACCESS_REMOTE_WRITE | IB_ACCESS_LOCAL_WRITE :
 165                                 IB_ACCESS_REMOTE_READ;
 166         key = (u8)(mr->rkey & 0x000000FF);
 167         ib_update_fast_reg_key(mr, ++key);
 168         fastreg_wr.wr.fast_reg.rkey = mr->rkey;
 169
 170         DECR_CQCOUNT(&r_xprt->rx_ep);
 171         rc = ib_post_send(ia->ri_id->qp, &fastreg_wr, &bad_wr);
 172         if (rc)
 173                 goto out_senderr;
 174
 175         seg1->mr_rkey = mr->rkey;
 176         seg1->mr_base = seg1->mr_dma + pageoff;
 177         seg1->mr_nsegs = i;
 178         seg1->mr_len = len;
 179         return i;
 180
 181 out_senderr:
 182         dprintk("RPC:       %s: ib_post_send status %i\n", __func__, rc);
 183         ib_update_fast_reg_key(mr, --key);
 184         frmr->fr_state = FRMR_IS_INVALID;
 185         while (i--)
 186                 rpcrdma_unmap_one(ia, --seg);
 187         return rc;
 188 }
 189
 190 /* Post a LOCAL_INV Work Request to prevent further remote access
 191  * via RDMA READ or RDMA WRITE.
 192  */
 193 static int
 194 frwr_op_unmap(struct rpcrdma_xprt *r_xprt, struct rpcrdma_mr_seg *seg)
 195 {
 196         struct rpcrdma_mr_seg *seg1 = seg;
 197         struct rpcrdma_ia *ia = &r_xprt->rx_ia;
 198         struct ib_send_wr invalidate_wr, *bad_wr;
 199         int rc, nsegs = seg->mr_nsegs;
 200
 201         seg1->rl_mw->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_INVALID;
 202
 203         memset(&invalidate_wr, 0, sizeof(invalidate_wr));
 204         invalidate_wr.wr_id = (unsigned long)(void *)seg1->rl_mw;
 205         invalidate_wr.opcode = IB_WR_LOCAL_INV;
 206         invalidate_wr.ex.invalidate_rkey = seg1->rl_mw->r.frmr.fr_mr->rkey;
 207         DECR_CQCOUNT(&r_xprt->rx_ep);
 208
 209         read_lock(&ia->ri_qplock);
 210         while (seg1->mr_nsegs--)
 211                 rpcrdma_unmap_one(ia, seg++);
 212         rc = ib_post_send(ia->ri_id->qp, &invalidate_wr, &bad_wr);
 213         read_unlock(&ia->ri_qplock);
 214         if (rc)
 215                 goto out_err;
 216         return nsegs;
 217
 218 out_err:
 219         /* Force rpcrdma_buffer_get() to retry */
 220         seg1->rl_mw->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_STALE;
 221         dprintk("RPC:       %s: ib_post_send status %i\n", __func__, rc);
 222         return nsegs;
 223 }
 224
 225 /* After a disconnect, a flushed FAST_REG_MR can leave an FRMR in
 226  * an unusable state. Find FRMRs in this state and dereg / reg
 227  * each.  FRMRs that are VALID and attached to an rpcrdma_req are
 228  * also torn down.
 229  *
 230  * This gives all in-use FRMRs a fresh rkey and leaves them INVALID.
 231  *
 232  * This is invoked only in the transport connect worker in order
 233  * to serialize with rpcrdma_register_frmr_external().
 234  */
 235 static void
 236 frwr_op_reset(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
 237 {
 238         struct rpcrdma_buffer *buf = &r_xprt->rx_buf;
 239         struct ib_device *device = r_xprt->rx_ia.ri_id->device;
 240         unsigned int depth = r_xprt->rx_ia.ri_max_frmr_depth;
 241         struct ib_pd *pd = r_xprt->rx_ia.ri_pd;
 242         struct rpcrdma_mw *r;
 243         int rc;
 244
 245         list_for_each_entry(r, &buf->rb_all, mw_all) {
 246                 if (r->r.frmr.fr_state == FRMR_IS_INVALID)
 247                         continue;
 248
 249                 __frwr_release(r);
 250                 rc = __frwr_init(r, pd, device, depth);
 251                 if (rc) {
 252                         dprintk("RPC:       %s: mw %p left %s\n",
 253                                 __func__, r,
 254                                 (r->r.frmr.fr_state == FRMR_IS_STALE ?
 255                                         "stale" : "valid"));
 256                         continue;
 257                 }
 258
 259                 r->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_INVALID;
 260         }
 261 }
 262
 263 const struct rpcrdma_memreg_ops rpcrdma_frwr_memreg_ops = {
 264         .ro_map                         = frwr_op_map,
 265         .ro_unmap                       = frwr_op_unmap,
 266         .ro_maxpages                    = frwr_op_maxpages,
 267         .ro_init                        = frwr_op_init,
 268         .ro_reset                       = frwr_op_reset,
 269         .ro_displayname                 = "frwr",
 270 };