]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/rds/ib_recv.c
Merge branch 'akpm-current/current'
[karo-tx-linux.git] / net / rds / ib_recv.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006 Oracle.  All rights reserved.
3  *
4  * This software is available to you under a choice of one of two
5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
8  * OpenIB.org BSD license below:
9  *
10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
11  *     without modification, are permitted provided that the following
12  *     conditions are met:
13  *
14  *      - Redistributions of source code must retain the above
15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
16  *        disclaimer.
17  *
18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
21  *        provided with the distribution.
22  *
23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
30  * SOFTWARE.
31  *
32  */
33 #include <linux/kernel.h>
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/pci.h>
36 #include <linux/dma-mapping.h>
37 #include <rdma/rdma_cm.h>
38
39 #include "rds.h"
40 #include "ib.h"
41
42 static struct kmem_cache *rds_ib_incoming_slab;
43 static struct kmem_cache *rds_ib_frag_slab;
44 static atomic_t rds_ib_allocation = ATOMIC_INIT(0);
45
46 void rds_ib_recv_init_ring(struct rds_ib_connection *ic)
47 {
48         struct rds_ib_recv_work *recv;
49         u32 i;
50
51         for (i = 0, recv = ic->i_recvs; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++, recv++) {
52                 struct ib_sge *sge;
53
54                 recv->r_ibinc = NULL;
55                 recv->r_frag = NULL;
56
57                 recv->r_wr.next = NULL;
58                 recv->r_wr.wr_id = i;
59                 recv->r_wr.sg_list = recv->r_sge;
60                 recv->r_wr.num_sge = RDS_IB_RECV_SGE;
61
62                 sge = &recv->r_sge[0];
63                 sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (i * sizeof(struct rds_header));
64                 sge->length = sizeof(struct rds_header);
65                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
66
67                 sge = &recv->r_sge[1];
68                 sge->addr = 0;
69                 sge->length = RDS_FRAG_SIZE;
70                 sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
71         }
72 }
73
74 /*
75  * The entire 'from' list, including the from element itself, is put on
76  * to the tail of the 'to' list.
77  */
78 static void list_splice_entire_tail(struct list_head *from,
79                                     struct list_head *to)
80 {
81         struct list_head *from_last = from->prev;
82
83         list_splice_tail(from_last, to);
84         list_add_tail(from_last, to);
85 }
86
87 static void rds_ib_cache_xfer_to_ready(struct rds_ib_refill_cache *cache)
88 {
89         struct list_head *tmp;
90
91         tmp = xchg(&cache->xfer, NULL);
92         if (tmp) {
93                 if (cache->ready)
94                         list_splice_entire_tail(tmp, cache->ready);
95                 else
96                         cache->ready = tmp;
97         }
98 }
99
100 static int rds_ib_recv_alloc_cache(struct rds_ib_refill_cache *cache)
101 {
102         struct rds_ib_cache_head *head;
103         int cpu;
104
105         cache->percpu = alloc_percpu(struct rds_ib_cache_head);
106         if (!cache->percpu)
107                return -ENOMEM;
108
109         for_each_possible_cpu(cpu) {
110                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
111                 head->first = NULL;
112                 head->count = 0;
113         }
114         cache->xfer = NULL;
115         cache->ready = NULL;
116
117         return 0;
118 }
119
120 int rds_ib_recv_alloc_caches(struct rds_ib_connection *ic)
121 {
122         int ret;
123
124         ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_incs);
125         if (!ret) {
126                 ret = rds_ib_recv_alloc_cache(&ic->i_cache_frags);
127                 if (ret)
128                         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
129         }
130
131         return ret;
132 }
133
134 static void rds_ib_cache_splice_all_lists(struct rds_ib_refill_cache *cache,
135                                           struct list_head *caller_list)
136 {
137         struct rds_ib_cache_head *head;
138         int cpu;
139
140         for_each_possible_cpu(cpu) {
141                 head = per_cpu_ptr(cache->percpu, cpu);
142                 if (head->first) {
143                         list_splice_entire_tail(head->first, caller_list);
144                         head->first = NULL;
145                 }
146         }
147
148         if (cache->ready) {
149                 list_splice_entire_tail(cache->ready, caller_list);
150                 cache->ready = NULL;
151         }
152 }
153
154 void rds_ib_recv_free_caches(struct rds_ib_connection *ic)
155 {
156         struct rds_ib_incoming *inc;
157         struct rds_ib_incoming *inc_tmp;
158         struct rds_page_frag *frag;
159         struct rds_page_frag *frag_tmp;
160         LIST_HEAD(list);
161
162         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
163         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_incs, &list);
164         free_percpu(ic->i_cache_incs.percpu);
165
166         list_for_each_entry_safe(inc, inc_tmp, &list, ii_cache_entry) {
167                 list_del(&inc->ii_cache_entry);
168                 WARN_ON(!list_empty(&inc->ii_frags));
169                 kmem_cache_free(rds_ib_incoming_slab, inc);
170         }
171
172         rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
173         rds_ib_cache_splice_all_lists(&ic->i_cache_frags, &list);
174         free_percpu(ic->i_cache_frags.percpu);
175
176         list_for_each_entry_safe(frag, frag_tmp, &list, f_cache_entry) {
177                 list_del(&frag->f_cache_entry);
178                 WARN_ON(!list_empty(&frag->f_item));
179                 kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
180         }
181 }
182
183 /* fwd decl */
184 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
185                                   struct rds_ib_refill_cache *cache);
186 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache);
187
188
189 /* Recycle frag and attached recv buffer f_sg */
190 static void rds_ib_frag_free(struct rds_ib_connection *ic,
191                              struct rds_page_frag *frag)
192 {
193         rdsdebug("frag %p page %p\n", frag, sg_page(&frag->f_sg));
194
195         rds_ib_recv_cache_put(&frag->f_cache_entry, &ic->i_cache_frags);
196 }
197
198 /* Recycle inc after freeing attached frags */
199 void rds_ib_inc_free(struct rds_incoming *inc)
200 {
201         struct rds_ib_incoming *ibinc;
202         struct rds_page_frag *frag;
203         struct rds_page_frag *pos;
204         struct rds_ib_connection *ic = inc->i_conn->c_transport_data;
205
206         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
207
208         /* Free attached frags */
209         list_for_each_entry_safe(frag, pos, &ibinc->ii_frags, f_item) {
210                 list_del_init(&frag->f_item);
211                 rds_ib_frag_free(ic, frag);
212         }
213         BUG_ON(!list_empty(&ibinc->ii_frags));
214
215         rdsdebug("freeing ibinc %p inc %p\n", ibinc, inc);
216         rds_ib_recv_cache_put(&ibinc->ii_cache_entry, &ic->i_cache_incs);
217 }
218
219 static void rds_ib_recv_clear_one(struct rds_ib_connection *ic,
220                                   struct rds_ib_recv_work *recv)
221 {
222         if (recv->r_ibinc) {
223                 rds_inc_put(&recv->r_ibinc->ii_inc);
224                 recv->r_ibinc = NULL;
225         }
226         if (recv->r_frag) {
227                 ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1, DMA_FROM_DEVICE);
228                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
229                 recv->r_frag = NULL;
230         }
231 }
232
233 void rds_ib_recv_clear_ring(struct rds_ib_connection *ic)
234 {
235         u32 i;
236
237         for (i = 0; i < ic->i_recv_ring.w_nr; i++)
238                 rds_ib_recv_clear_one(ic, &ic->i_recvs[i]);
239 }
240
241 static struct rds_ib_incoming *rds_ib_refill_one_inc(struct rds_ib_connection *ic,
242                                                      gfp_t slab_mask)
243 {
244         struct rds_ib_incoming *ibinc;
245         struct list_head *cache_item;
246         int avail_allocs;
247
248         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_incs);
249         if (cache_item) {
250                 ibinc = container_of(cache_item, struct rds_ib_incoming, ii_cache_entry);
251         } else {
252                 avail_allocs = atomic_add_unless(&rds_ib_allocation,
253                                                  1, rds_ib_sysctl_max_recv_allocation);
254                 if (!avail_allocs) {
255                         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_alloc_limit);
256                         return NULL;
257                 }
258                 ibinc = kmem_cache_alloc(rds_ib_incoming_slab, slab_mask);
259                 if (!ibinc) {
260                         atomic_dec(&rds_ib_allocation);
261                         return NULL;
262                 }
263         }
264         INIT_LIST_HEAD(&ibinc->ii_frags);
265         rds_inc_init(&ibinc->ii_inc, ic->conn, ic->conn->c_faddr);
266
267         return ibinc;
268 }
269
270 static struct rds_page_frag *rds_ib_refill_one_frag(struct rds_ib_connection *ic,
271                                                     gfp_t slab_mask, gfp_t page_mask)
272 {
273         struct rds_page_frag *frag;
274         struct list_head *cache_item;
275         int ret;
276
277         cache_item = rds_ib_recv_cache_get(&ic->i_cache_frags);
278         if (cache_item) {
279                 frag = container_of(cache_item, struct rds_page_frag, f_cache_entry);
280         } else {
281                 frag = kmem_cache_alloc(rds_ib_frag_slab, slab_mask);
282                 if (!frag)
283                         return NULL;
284
285                 sg_init_table(&frag->f_sg, 1);
286                 ret = rds_page_remainder_alloc(&frag->f_sg,
287                                                RDS_FRAG_SIZE, page_mask);
288                 if (ret) {
289                         kmem_cache_free(rds_ib_frag_slab, frag);
290                         return NULL;
291                 }
292         }
293
294         INIT_LIST_HEAD(&frag->f_item);
295
296         return frag;
297 }
298
299 static int rds_ib_recv_refill_one(struct rds_connection *conn,
300                                   struct rds_ib_recv_work *recv, gfp_t gfp)
301 {
302         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
303         struct ib_sge *sge;
304         int ret = -ENOMEM;
305         gfp_t slab_mask = GFP_NOWAIT;
306         gfp_t page_mask = GFP_NOWAIT;
307
308         if (gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM) {
309                 slab_mask = GFP_KERNEL;
310                 page_mask = GFP_HIGHUSER;
311         }
312
313         if (!ic->i_cache_incs.ready)
314                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_incs);
315         if (!ic->i_cache_frags.ready)
316                 rds_ib_cache_xfer_to_ready(&ic->i_cache_frags);
317
318         /*
319          * ibinc was taken from recv if recv contained the start of a message.
320          * recvs that were continuations will still have this allocated.
321          */
322         if (!recv->r_ibinc) {
323                 recv->r_ibinc = rds_ib_refill_one_inc(ic, slab_mask);
324                 if (!recv->r_ibinc)
325                         goto out;
326         }
327
328         WARN_ON(recv->r_frag); /* leak! */
329         recv->r_frag = rds_ib_refill_one_frag(ic, slab_mask, page_mask);
330         if (!recv->r_frag)
331                 goto out;
332
333         ret = ib_dma_map_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg,
334                             1, DMA_FROM_DEVICE);
335         WARN_ON(ret != 1);
336
337         sge = &recv->r_sge[0];
338         sge->addr = ic->i_recv_hdrs_dma + (recv - ic->i_recvs) * sizeof(struct rds_header);
339         sge->length = sizeof(struct rds_header);
340
341         sge = &recv->r_sge[1];
342         sge->addr = ib_sg_dma_address(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
343         sge->length = ib_sg_dma_len(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg);
344
345         ret = 0;
346 out:
347         return ret;
348 }
349
350 static int acquire_refill(struct rds_connection *conn)
351 {
352         return test_and_set_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags) == 0;
353 }
354
355 static void release_refill(struct rds_connection *conn)
356 {
357         clear_bit(RDS_RECV_REFILL, &conn->c_flags);
358
359         /* We don't use wait_on_bit()/wake_up_bit() because our waking is in a
360          * hot path and finding waiters is very rare.  We don't want to walk
361          * the system-wide hashed waitqueue buckets in the fast path only to
362          * almost never find waiters.
363          */
364         if (waitqueue_active(&conn->c_waitq))
365                 wake_up_all(&conn->c_waitq);
366 }
367
368 /*
369  * This tries to allocate and post unused work requests after making sure that
370  * they have all the allocations they need to queue received fragments into
371  * sockets.
372  *
373  * -1 is returned if posting fails due to temporary resource exhaustion.
374  */
375 void rds_ib_recv_refill(struct rds_connection *conn, int prefill, gfp_t gfp)
376 {
377         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
378         struct rds_ib_recv_work *recv;
379         struct ib_recv_wr *failed_wr;
380         unsigned int posted = 0;
381         int ret = 0;
382         bool can_wait = !!(gfp & __GFP_DIRECT_RECLAIM);
383         u32 pos;
384
385         /* the goal here is to just make sure that someone, somewhere
386          * is posting buffers.  If we can't get the refill lock,
387          * let them do their thing
388          */
389         if (!acquire_refill(conn))
390                 return;
391
392         while ((prefill || rds_conn_up(conn)) &&
393                rds_ib_ring_alloc(&ic->i_recv_ring, 1, &pos)) {
394                 if (pos >= ic->i_recv_ring.w_nr) {
395                         printk(KERN_NOTICE "Argh - ring alloc returned pos=%u\n",
396                                         pos);
397                         break;
398                 }
399
400                 recv = &ic->i_recvs[pos];
401                 ret = rds_ib_recv_refill_one(conn, recv, gfp);
402                 if (ret) {
403                         break;
404                 }
405
406                 /* XXX when can this fail? */
407                 ret = ib_post_recv(ic->i_cm_id->qp, &recv->r_wr, &failed_wr);
408                 rdsdebug("recv %p ibinc %p page %p addr %lu ret %d\n", recv,
409                          recv->r_ibinc, sg_page(&recv->r_frag->f_sg),
410                          (long) ib_sg_dma_address(
411                                 ic->i_cm_id->device,
412                                 &recv->r_frag->f_sg),
413                         ret);
414                 if (ret) {
415                         rds_ib_conn_error(conn, "recv post on "
416                                "%pI4 returned %d, disconnecting and "
417                                "reconnecting\n", &conn->c_faddr,
418                                ret);
419                         break;
420                 }
421
422                 posted++;
423         }
424
425         /* We're doing flow control - update the window. */
426         if (ic->i_flowctl && posted)
427                 rds_ib_advertise_credits(conn, posted);
428
429         if (ret)
430                 rds_ib_ring_unalloc(&ic->i_recv_ring, 1);
431
432         release_refill(conn);
433
434         /* if we're called from the softirq handler, we'll be GFP_NOWAIT.
435          * in this case the ring being low is going to lead to more interrupts
436          * and we can safely let the softirq code take care of it unless the
437          * ring is completely empty.
438          *
439          * if we're called from krdsd, we'll be GFP_KERNEL.  In this case
440          * we might have raced with the softirq code while we had the refill
441          * lock held.  Use rds_ib_ring_low() instead of ring_empty to decide
442          * if we should requeue.
443          */
444         if (rds_conn_up(conn) &&
445             ((can_wait && rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring)) ||
446             rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))) {
447                 queue_delayed_work(rds_wq, &conn->c_recv_w, 1);
448         }
449 }
450
451 /*
452  * We want to recycle several types of recv allocations, like incs and frags.
453  * To use this, the *_free() function passes in the ptr to a list_head within
454  * the recyclee, as well as the cache to put it on.
455  *
456  * First, we put the memory on a percpu list. When this reaches a certain size,
457  * We move it to an intermediate non-percpu list in a lockless manner, with some
458  * xchg/compxchg wizardry.
459  *
460  * N.B. Instead of a list_head as the anchor, we use a single pointer, which can
461  * be NULL and xchg'd. The list is actually empty when the pointer is NULL, and
462  * list_empty() will return true with one element is actually present.
463  */
464 static void rds_ib_recv_cache_put(struct list_head *new_item,
465                                  struct rds_ib_refill_cache *cache)
466 {
467         unsigned long flags;
468         struct list_head *old, *chpfirst;
469
470         local_irq_save(flags);
471
472         chpfirst = __this_cpu_read(cache->percpu->first);
473         if (!chpfirst)
474                 INIT_LIST_HEAD(new_item);
475         else /* put on front */
476                 list_add_tail(new_item, chpfirst);
477
478         __this_cpu_write(cache->percpu->first, new_item);
479         __this_cpu_inc(cache->percpu->count);
480
481         if (__this_cpu_read(cache->percpu->count) < RDS_IB_RECYCLE_BATCH_COUNT)
482                 goto end;
483
484         /*
485          * Return our per-cpu first list to the cache's xfer by atomically
486          * grabbing the current xfer list, appending it to our per-cpu list,
487          * and then atomically returning that entire list back to the
488          * cache's xfer list as long as it's still empty.
489          */
490         do {
491                 old = xchg(&cache->xfer, NULL);
492                 if (old)
493                         list_splice_entire_tail(old, chpfirst);
494                 old = cmpxchg(&cache->xfer, NULL, chpfirst);
495         } while (old);
496
497
498         __this_cpu_write(cache->percpu->first, NULL);
499         __this_cpu_write(cache->percpu->count, 0);
500 end:
501         local_irq_restore(flags);
502 }
503
504 static struct list_head *rds_ib_recv_cache_get(struct rds_ib_refill_cache *cache)
505 {
506         struct list_head *head = cache->ready;
507
508         if (head) {
509                 if (!list_empty(head)) {
510                         cache->ready = head->next;
511                         list_del_init(head);
512                 } else
513                         cache->ready = NULL;
514         }
515
516         return head;
517 }
518
519 int rds_ib_inc_copy_to_user(struct rds_incoming *inc, struct iov_iter *to)
520 {
521         struct rds_ib_incoming *ibinc;
522         struct rds_page_frag *frag;
523         unsigned long to_copy;
524         unsigned long frag_off = 0;
525         int copied = 0;
526         int ret;
527         u32 len;
528
529         ibinc = container_of(inc, struct rds_ib_incoming, ii_inc);
530         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
531         len = be32_to_cpu(inc->i_hdr.h_len);
532
533         while (iov_iter_count(to) && copied < len) {
534                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
535                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
536                                           struct rds_page_frag, f_item);
537                         frag_off = 0;
538                 }
539                 to_copy = min_t(unsigned long, iov_iter_count(to),
540                                 RDS_FRAG_SIZE - frag_off);
541                 to_copy = min_t(unsigned long, to_copy, len - copied);
542
543                 /* XXX needs + offset for multiple recvs per page */
544                 rds_stats_add(s_copy_to_user, to_copy);
545                 ret = copy_page_to_iter(sg_page(&frag->f_sg),
546                                         frag->f_sg.offset + frag_off,
547                                         to_copy,
548                                         to);
549                 if (ret != to_copy)
550                         return -EFAULT;
551
552                 frag_off += to_copy;
553                 copied += to_copy;
554         }
555
556         return copied;
557 }
558
559 /* ic starts out kzalloc()ed */
560 void rds_ib_recv_init_ack(struct rds_ib_connection *ic)
561 {
562         struct ib_send_wr *wr = &ic->i_ack_wr;
563         struct ib_sge *sge = &ic->i_ack_sge;
564
565         sge->addr = ic->i_ack_dma;
566         sge->length = sizeof(struct rds_header);
567         sge->lkey = ic->i_pd->local_dma_lkey;
568
569         wr->sg_list = sge;
570         wr->num_sge = 1;
571         wr->opcode = IB_WR_SEND;
572         wr->wr_id = RDS_IB_ACK_WR_ID;
573         wr->send_flags = IB_SEND_SIGNALED | IB_SEND_SOLICITED;
574 }
575
576 /*
577  * You'd think that with reliable IB connections you wouldn't need to ack
578  * messages that have been received.  The problem is that IB hardware generates
579  * an ack message before it has DMAed the message into memory.  This creates a
580  * potential message loss if the HCA is disabled for any reason between when it
581  * sends the ack and before the message is DMAed and processed.  This is only a
582  * potential issue if another HCA is available for fail-over.
583  *
584  * When the remote host receives our ack they'll free the sent message from
585  * their send queue.  To decrease the latency of this we always send an ack
586  * immediately after we've received messages.
587  *
588  * For simplicity, we only have one ack in flight at a time.  This puts
589  * pressure on senders to have deep enough send queues to absorb the latency of
590  * a single ack frame being in flight.  This might not be good enough.
591  *
592  * This is implemented by have a long-lived send_wr and sge which point to a
593  * statically allocated ack frame.  This ack wr does not fall under the ring
594  * accounting that the tx and rx wrs do.  The QP attribute specifically makes
595  * room for it beyond the ring size.  Send completion notices its special
596  * wr_id and avoids working with the ring in that case.
597  */
598 #ifndef KERNEL_HAS_ATOMIC64
599 void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq, int ack_required)
600 {
601         unsigned long flags;
602
603         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
604         ic->i_ack_next = seq;
605         if (ack_required)
606                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
607         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
608 }
609
610 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
611 {
612         unsigned long flags;
613         u64 seq;
614
615         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
616
617         spin_lock_irqsave(&ic->i_ack_lock, flags);
618         seq = ic->i_ack_next;
619         spin_unlock_irqrestore(&ic->i_ack_lock, flags);
620
621         return seq;
622 }
623 #else
624 void rds_ib_set_ack(struct rds_ib_connection *ic, u64 seq, int ack_required)
625 {
626         atomic64_set(&ic->i_ack_next, seq);
627         if (ack_required) {
628                 smp_mb__before_atomic();
629                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
630         }
631 }
632
633 static u64 rds_ib_get_ack(struct rds_ib_connection *ic)
634 {
635         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
636         smp_mb__after_atomic();
637
638         return atomic64_read(&ic->i_ack_next);
639 }
640 #endif
641
642
643 static void rds_ib_send_ack(struct rds_ib_connection *ic, unsigned int adv_credits)
644 {
645         struct rds_header *hdr = ic->i_ack;
646         struct ib_send_wr *failed_wr;
647         u64 seq;
648         int ret;
649
650         seq = rds_ib_get_ack(ic);
651
652         rdsdebug("send_ack: ic %p ack %llu\n", ic, (unsigned long long) seq);
653         rds_message_populate_header(hdr, 0, 0, 0);
654         hdr->h_ack = cpu_to_be64(seq);
655         hdr->h_credit = adv_credits;
656         rds_message_make_checksum(hdr);
657         ic->i_ack_queued = jiffies;
658
659         ret = ib_post_send(ic->i_cm_id->qp, &ic->i_ack_wr, &failed_wr);
660         if (unlikely(ret)) {
661                 /* Failed to send. Release the WR, and
662                  * force another ACK.
663                  */
664                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
665                 set_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
666
667                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_failure);
668
669                 rds_ib_conn_error(ic->conn, "sending ack failed\n");
670         } else
671                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_sent);
672 }
673
674 /*
675  * There are 3 ways of getting acknowledgements to the peer:
676  *  1.  We call rds_ib_attempt_ack from the recv completion handler
677  *      to send an ACK-only frame.
678  *      However, there can be only one such frame in the send queue
679  *      at any time, so we may have to postpone it.
680  *  2.  When another (data) packet is transmitted while there's
681  *      an ACK in the queue, we piggyback the ACK sequence number
682  *      on the data packet.
683  *  3.  If the ACK WR is done sending, we get called from the
684  *      send queue completion handler, and check whether there's
685  *      another ACK pending (postponed because the WR was on the
686  *      queue). If so, we transmit it.
687  *
688  * We maintain 2 variables:
689  *  -   i_ack_flags, which keeps track of whether the ACK WR
690  *      is currently in the send queue or not (IB_ACK_IN_FLIGHT)
691  *  -   i_ack_next, which is the last sequence number we received
692  *
693  * Potentially, send queue and receive queue handlers can run concurrently.
694  * It would be nice to not have to use a spinlock to synchronize things,
695  * but the one problem that rules this out is that 64bit updates are
696  * not atomic on all platforms. Things would be a lot simpler if
697  * we had atomic64 or maybe cmpxchg64 everywhere.
698  *
699  * Reconnecting complicates this picture just slightly. When we
700  * reconnect, we may be seeing duplicate packets. The peer
701  * is retransmitting them, because it hasn't seen an ACK for
702  * them. It is important that we ACK these.
703  *
704  * ACK mitigation adds a header flag "ACK_REQUIRED"; any packet with
705  * this flag set *MUST* be acknowledged immediately.
706  */
707
708 /*
709  * When we get here, we're called from the recv queue handler.
710  * Check whether we ought to transmit an ACK.
711  */
712 void rds_ib_attempt_ack(struct rds_ib_connection *ic)
713 {
714         unsigned int adv_credits;
715
716         if (!test_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
717                 return;
718
719         if (test_and_set_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags)) {
720                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_delayed);
721                 return;
722         }
723
724         /* Can we get a send credit? */
725         if (!rds_ib_send_grab_credits(ic, 1, &adv_credits, 0, RDS_MAX_ADV_CREDIT)) {
726                 rds_ib_stats_inc(s_ib_tx_throttle);
727                 clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
728                 return;
729         }
730
731         clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags);
732         rds_ib_send_ack(ic, adv_credits);
733 }
734
735 /*
736  * We get here from the send completion handler, when the
737  * adapter tells us the ACK frame was sent.
738  */
739 void rds_ib_ack_send_complete(struct rds_ib_connection *ic)
740 {
741         clear_bit(IB_ACK_IN_FLIGHT, &ic->i_ack_flags);
742         rds_ib_attempt_ack(ic);
743 }
744
745 /*
746  * This is called by the regular xmit code when it wants to piggyback
747  * an ACK on an outgoing frame.
748  */
749 u64 rds_ib_piggyb_ack(struct rds_ib_connection *ic)
750 {
751         if (test_and_clear_bit(IB_ACK_REQUESTED, &ic->i_ack_flags))
752                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_send_piggybacked);
753         return rds_ib_get_ack(ic);
754 }
755
756 /*
757  * It's kind of lame that we're copying from the posted receive pages into
758  * long-lived bitmaps.  We could have posted the bitmaps and rdma written into
759  * them.  But receiving new congestion bitmaps should be a *rare* event, so
760  * hopefully we won't need to invest that complexity in making it more
761  * efficient.  By copying we can share a simpler core with TCP which has to
762  * copy.
763  */
764 static void rds_ib_cong_recv(struct rds_connection *conn,
765                               struct rds_ib_incoming *ibinc)
766 {
767         struct rds_cong_map *map;
768         unsigned int map_off;
769         unsigned int map_page;
770         struct rds_page_frag *frag;
771         unsigned long frag_off;
772         unsigned long to_copy;
773         unsigned long copied;
774         uint64_t uncongested = 0;
775         void *addr;
776
777         /* catch completely corrupt packets */
778         if (be32_to_cpu(ibinc->ii_inc.i_hdr.h_len) != RDS_CONG_MAP_BYTES)
779                 return;
780
781         map = conn->c_fcong;
782         map_page = 0;
783         map_off = 0;
784
785         frag = list_entry(ibinc->ii_frags.next, struct rds_page_frag, f_item);
786         frag_off = 0;
787
788         copied = 0;
789
790         while (copied < RDS_CONG_MAP_BYTES) {
791                 uint64_t *src, *dst;
792                 unsigned int k;
793
794                 to_copy = min(RDS_FRAG_SIZE - frag_off, PAGE_SIZE - map_off);
795                 BUG_ON(to_copy & 7); /* Must be 64bit aligned. */
796
797                 addr = kmap_atomic(sg_page(&frag->f_sg));
798
799                 src = addr + frag_off;
800                 dst = (void *)map->m_page_addrs[map_page] + map_off;
801                 for (k = 0; k < to_copy; k += 8) {
802                         /* Record ports that became uncongested, ie
803                          * bits that changed from 0 to 1. */
804                         uncongested |= ~(*src) & *dst;
805                         *dst++ = *src++;
806                 }
807                 kunmap_atomic(addr);
808
809                 copied += to_copy;
810
811                 map_off += to_copy;
812                 if (map_off == PAGE_SIZE) {
813                         map_off = 0;
814                         map_page++;
815                 }
816
817                 frag_off += to_copy;
818                 if (frag_off == RDS_FRAG_SIZE) {
819                         frag = list_entry(frag->f_item.next,
820                                           struct rds_page_frag, f_item);
821                         frag_off = 0;
822                 }
823         }
824
825         /* the congestion map is in little endian order */
826         uncongested = le64_to_cpu(uncongested);
827
828         rds_cong_map_updated(map, uncongested);
829 }
830
831 static void rds_ib_process_recv(struct rds_connection *conn,
832                                 struct rds_ib_recv_work *recv, u32 data_len,
833                                 struct rds_ib_ack_state *state)
834 {
835         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
836         struct rds_ib_incoming *ibinc = ic->i_ibinc;
837         struct rds_header *ihdr, *hdr;
838
839         /* XXX shut down the connection if port 0,0 are seen? */
840
841         rdsdebug("ic %p ibinc %p recv %p byte len %u\n", ic, ibinc, recv,
842                  data_len);
843
844         if (data_len < sizeof(struct rds_header)) {
845                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
846                        "from %pI4 didn't include a "
847                        "header, disconnecting and "
848                        "reconnecting\n",
849                        &conn->c_faddr);
850                 return;
851         }
852         data_len -= sizeof(struct rds_header);
853
854         ihdr = &ic->i_recv_hdrs[recv - ic->i_recvs];
855
856         /* Validate the checksum. */
857         if (!rds_message_verify_checksum(ihdr)) {
858                 rds_ib_conn_error(conn, "incoming message "
859                        "from %pI4 has corrupted header - "
860                        "forcing a reconnect\n",
861                        &conn->c_faddr);
862                 rds_stats_inc(s_recv_drop_bad_checksum);
863                 return;
864         }
865
866         /* Process the ACK sequence which comes with every packet */
867         state->ack_recv = be64_to_cpu(ihdr->h_ack);
868         state->ack_recv_valid = 1;
869
870         /* Process the credits update if there was one */
871         if (ihdr->h_credit)
872                 rds_ib_send_add_credits(conn, ihdr->h_credit);
873
874         if (ihdr->h_sport == 0 && ihdr->h_dport == 0 && data_len == 0) {
875                 /* This is an ACK-only packet. The fact that it gets
876                  * special treatment here is that historically, ACKs
877                  * were rather special beasts.
878                  */
879                 rds_ib_stats_inc(s_ib_ack_received);
880
881                 /*
882                  * Usually the frags make their way on to incs and are then freed as
883                  * the inc is freed.  We don't go that route, so we have to drop the
884                  * page ref ourselves.  We can't just leave the page on the recv
885                  * because that confuses the dma mapping of pages and each recv's use
886                  * of a partial page.
887                  *
888                  * FIXME: Fold this into the code path below.
889                  */
890                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
891                 recv->r_frag = NULL;
892                 return;
893         }
894
895         /*
896          * If we don't already have an inc on the connection then this
897          * fragment has a header and starts a message.. copy its header
898          * into the inc and save the inc so we can hang upcoming fragments
899          * off its list.
900          */
901         if (!ibinc) {
902                 ibinc = recv->r_ibinc;
903                 recv->r_ibinc = NULL;
904                 ic->i_ibinc = ibinc;
905
906                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
907                 memcpy(hdr, ihdr, sizeof(*hdr));
908                 ic->i_recv_data_rem = be32_to_cpu(hdr->h_len);
909
910                 rdsdebug("ic %p ibinc %p rem %u flag 0x%x\n", ic, ibinc,
911                          ic->i_recv_data_rem, hdr->h_flags);
912         } else {
913                 hdr = &ibinc->ii_inc.i_hdr;
914                 /* We can't just use memcmp here; fragments of a
915                  * single message may carry different ACKs */
916                 if (hdr->h_sequence != ihdr->h_sequence ||
917                     hdr->h_len != ihdr->h_len ||
918                     hdr->h_sport != ihdr->h_sport ||
919                     hdr->h_dport != ihdr->h_dport) {
920                         rds_ib_conn_error(conn,
921                                 "fragment header mismatch; forcing reconnect\n");
922                         return;
923                 }
924         }
925
926         list_add_tail(&recv->r_frag->f_item, &ibinc->ii_frags);
927         recv->r_frag = NULL;
928
929         if (ic->i_recv_data_rem > RDS_FRAG_SIZE)
930                 ic->i_recv_data_rem -= RDS_FRAG_SIZE;
931         else {
932                 ic->i_recv_data_rem = 0;
933                 ic->i_ibinc = NULL;
934
935                 if (ibinc->ii_inc.i_hdr.h_flags == RDS_FLAG_CONG_BITMAP)
936                         rds_ib_cong_recv(conn, ibinc);
937                 else {
938                         rds_recv_incoming(conn, conn->c_faddr, conn->c_laddr,
939                                           &ibinc->ii_inc, GFP_ATOMIC);
940                         state->ack_next = be64_to_cpu(hdr->h_sequence);
941                         state->ack_next_valid = 1;
942                 }
943
944                 /* Evaluate the ACK_REQUIRED flag *after* we received
945                  * the complete frame, and after bumping the next_rx
946                  * sequence. */
947                 if (hdr->h_flags & RDS_FLAG_ACK_REQUIRED) {
948                         rds_stats_inc(s_recv_ack_required);
949                         state->ack_required = 1;
950                 }
951
952                 rds_inc_put(&ibinc->ii_inc);
953         }
954 }
955
956 void rds_ib_recv_cqe_handler(struct rds_ib_connection *ic,
957                              struct ib_wc *wc,
958                              struct rds_ib_ack_state *state)
959 {
960         struct rds_connection *conn = ic->conn;
961         struct rds_ib_recv_work *recv;
962
963         rdsdebug("wc wr_id 0x%llx status %u (%s) byte_len %u imm_data %u\n",
964                  (unsigned long long)wc->wr_id, wc->status,
965                  ib_wc_status_msg(wc->status), wc->byte_len,
966                  be32_to_cpu(wc->ex.imm_data));
967
968         rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_cq_event);
969         recv = &ic->i_recvs[rds_ib_ring_oldest(&ic->i_recv_ring)];
970         ib_dma_unmap_sg(ic->i_cm_id->device, &recv->r_frag->f_sg, 1,
971                         DMA_FROM_DEVICE);
972
973         /* Also process recvs in connecting state because it is possible
974          * to get a recv completion _before_ the rdmacm ESTABLISHED
975          * event is processed.
976          */
977         if (wc->status == IB_WC_SUCCESS) {
978                 rds_ib_process_recv(conn, recv, wc->byte_len, state);
979         } else {
980                 /* We expect errors as the qp is drained during shutdown */
981                 if (rds_conn_up(conn) || rds_conn_connecting(conn))
982                         rds_ib_conn_error(conn, "recv completion on %pI4 had status %u (%s), disconnecting and reconnecting\n",
983                                           &conn->c_faddr,
984                                           wc->status,
985                                           ib_wc_status_msg(wc->status));
986         }
987
988         /* rds_ib_process_recv() doesn't always consume the frag, and
989          * we might not have called it at all if the wc didn't indicate
990          * success. We already unmapped the frag's pages, though, and
991          * the following rds_ib_ring_free() call tells the refill path
992          * that it will not find an allocated frag here. Make sure we
993          * keep that promise by freeing a frag that's still on the ring.
994          */
995         if (recv->r_frag) {
996                 rds_ib_frag_free(ic, recv->r_frag);
997                 recv->r_frag = NULL;
998         }
999         rds_ib_ring_free(&ic->i_recv_ring, 1);
1000
1001         /* If we ever end up with a really empty receive ring, we're
1002          * in deep trouble, as the sender will definitely see RNR
1003          * timeouts. */
1004         if (rds_ib_ring_empty(&ic->i_recv_ring))
1005                 rds_ib_stats_inc(s_ib_rx_ring_empty);
1006
1007         if (rds_ib_ring_low(&ic->i_recv_ring))
1008                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_NOWAIT);
1009 }
1010
1011 int rds_ib_recv(struct rds_connection *conn)
1012 {
1013         struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;
1014         int ret = 0;
1015
1016         rdsdebug("conn %p\n", conn);
1017         if (rds_conn_up(conn)) {
1018                 rds_ib_attempt_ack(ic);
1019                 rds_ib_recv_refill(conn, 0, GFP_KERNEL);
1020         }
1021
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 int rds_ib_recv_init(void)
1026 {
1027         struct sysinfo si;
1028         int ret = -ENOMEM;
1029
1030         /* Default to 30% of all available RAM for recv memory */
1031         si_meminfo(&si);
1032         rds_ib_sysctl_max_recv_allocation = si.totalram / 3 * PAGE_SIZE / RDS_FRAG_SIZE;
1033
1034         rds_ib_incoming_slab = kmem_cache_create("rds_ib_incoming",
1035                                         sizeof(struct rds_ib_incoming),
1036                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1037         if (!rds_ib_incoming_slab)
1038                 goto out;
1039
1040         rds_ib_frag_slab = kmem_cache_create("rds_ib_frag",
1041                                         sizeof(struct rds_page_frag),
1042                                         0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);
1043         if (!rds_ib_frag_slab) {
1044                 kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1045                 rds_ib_incoming_slab = NULL;
1046         } else
1047                 ret = 0;
1048 out:
1049         return ret;
1050 }
1051
1052 void rds_ib_recv_exit(void)
1053 {
1054         kmem_cache_destroy(rds_ib_incoming_slab);
1055         kmem_cache_destroy(rds_ib_frag_slab);
1056 }