Merge branch 'linus' into x86/gart
[linux-2.6] / drivers / infiniband / hw / mthca / mthca_mr.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2005 Mellanox Technologies. All rights reserved.
4  *
5  * This software is available to you under a choice of one of two
6  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
7  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
8  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
9  * OpenIB.org BSD license below:
10  *
11  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
12  *     without modification, are permitted provided that the following
13  *     conditions are met:
14  *
15  *      - Redistributions of source code must retain the above
16  *        copyright notice, this list of conditions and the following
17  *        disclaimer.
18  *
19  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
20  *        copyright notice, this list of conditions and the following
21  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
22  *        provided with the distribution.
23  *
24  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
25  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
26  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
27  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
28  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
29  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
30  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
31  * SOFTWARE.
32  */
33
34 #include <linux/slab.h>
35 #include <linux/errno.h>
36
37 #include "mthca_dev.h"
38 #include "mthca_cmd.h"
39 #include "mthca_memfree.h"
40
41 struct mthca_mtt {
42         struct mthca_buddy *buddy;
43         int                 order;
44         u32                 first_seg;
45 };
46
47 /*
48  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
49  */
50 struct mthca_mpt_entry {
51         __be32 flags;
52         __be32 page_size;
53         __be32 key;
54         __be32 pd;
55         __be64 start;
56         __be64 length;
57         __be32 lkey;
58         __be32 window_count;
59         __be32 window_count_limit;
60         __be64 mtt_seg;
61         __be32 mtt_sz;          /* Arbel only */
62         u32    reserved[2];
63 } __attribute__((packed));
64
65 #define MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
66 #define MTHCA_MPT_FLAG_MIO           (1 << 17)
67 #define MTHCA_MPT_FLAG_BIND_ENABLE   (1 << 15)
68 #define MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL      (1 <<  9)
69 #define MTHCA_MPT_FLAG_REGION        (1 <<  8)
70
71 #define MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT       1
72
73 #define MTHCA_MPT_STATUS_SW 0xF0
74 #define MTHCA_MPT_STATUS_HW 0x00
75
76 #define SINAI_FMR_KEY_INC 0x1000000
77
78 /*
79  * Buddy allocator for MTT segments (currently not very efficient
80  * since it doesn't keep a free list and just searches linearly
81  * through the bitmaps)
82  */
83
84 static u32 mthca_buddy_alloc(struct mthca_buddy *buddy, int order)
85 {
86         int o;
87         int m;
88         u32 seg;
89
90         spin_lock(&buddy->lock);
91
92         for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o)
93                 if (buddy->num_free[o]) {
94                         m = 1 << (buddy->max_order - o);
95                         seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
96                         if (seg < m)
97                                 goto found;
98                 }
99
100         spin_unlock(&buddy->lock);
101         return -1;
102
103  found:
104         clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
105         --buddy->num_free[o];
106
107         while (o > order) {
108                 --o;
109                 seg <<= 1;
110                 set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
111                 ++buddy->num_free[o];
112         }
113
114         spin_unlock(&buddy->lock);
115
116         seg <<= order;
117
118         return seg;
119 }
120
121 static void mthca_buddy_free(struct mthca_buddy *buddy, u32 seg, int order)
122 {
123         seg >>= order;
124
125         spin_lock(&buddy->lock);
126
127         while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
128                 clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
129                 --buddy->num_free[order];
130                 seg >>= 1;
131                 ++order;
132         }
133
134         set_bit(seg, buddy->bits[order]);
135         ++buddy->num_free[order];
136
137         spin_unlock(&buddy->lock);
138 }
139
140 static int mthca_buddy_init(struct mthca_buddy *buddy, int max_order)
141 {
142         int i, s;
143
144         buddy->max_order = max_order;
145         spin_lock_init(&buddy->lock);
146
147         buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
148                               GFP_KERNEL);
149         buddy->num_free = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (int *),
150                                   GFP_KERNEL);
151         if (!buddy->bits || !buddy->num_free)
152                 goto err_out;
153
154         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
155                 s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
156                 buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
157                 if (!buddy->bits[i])
158                         goto err_out_free;
159                 bitmap_zero(buddy->bits[i],
160                             1 << (buddy->max_order - i));
161         }
162
163         set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
164         buddy->num_free[buddy->max_order] = 1;
165
166         return 0;
167
168 err_out_free:
169         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
170                 kfree(buddy->bits[i]);
171
172 err_out:
173         kfree(buddy->bits);
174         kfree(buddy->num_free);
175
176         return -ENOMEM;
177 }
178
179 static void mthca_buddy_cleanup(struct mthca_buddy *buddy)
180 {
181         int i;
182
183         for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
184                 kfree(buddy->bits[i]);
185
186         kfree(buddy->bits);
187         kfree(buddy->num_free);
188 }
189
190 static u32 mthca_alloc_mtt_range(struct mthca_dev *dev, int order,
191                                  struct mthca_buddy *buddy)
192 {
193         u32 seg = mthca_buddy_alloc(buddy, order);
194
195         if (seg == -1)
196                 return -1;
197
198         if (mthca_is_memfree(dev))
199                 if (mthca_table_get_range(dev, dev->mr_table.mtt_table, seg,
200                                           seg + (1 << order) - 1)) {
201                         mthca_buddy_free(buddy, seg, order);
202                         seg = -1;
203                 }
204
205         return seg;
206 }
207
208 static struct mthca_mtt *__mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size,
209                                            struct mthca_buddy *buddy)
210 {
211         struct mthca_mtt *mtt;
212         int i;
213
214         if (size <= 0)
215                 return ERR_PTR(-EINVAL);
216
217         mtt = kmalloc(sizeof *mtt, GFP_KERNEL);
218         if (!mtt)
219                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
220
221         mtt->buddy = buddy;
222         mtt->order = 0;
223         for (i = MTHCA_MTT_SEG_SIZE / 8; i < size; i <<= 1)
224                 ++mtt->order;
225
226         mtt->first_seg = mthca_alloc_mtt_range(dev, mtt->order, buddy);
227         if (mtt->first_seg == -1) {
228                 kfree(mtt);
229                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
230         }
231
232         return mtt;
233 }
234
235 struct mthca_mtt *mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size)
236 {
237         return __mthca_alloc_mtt(dev, size, &dev->mr_table.mtt_buddy);
238 }
239
240 void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt)
241 {
242         if (!mtt)
243                 return;
244
245         mthca_buddy_free(mtt->buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
246
247         mthca_table_put_range(dev, dev->mr_table.mtt_table,
248                               mtt->first_seg,
249                               mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
250
251         kfree(mtt);
252 }
253
254 static int __mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
255                              int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
256 {
257         struct mthca_mailbox *mailbox;
258         __be64 *mtt_entry;
259         int err = 0;
260         u8 status;
261         int i;
262
263         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
264         if (IS_ERR(mailbox))
265                 return PTR_ERR(mailbox);
266         mtt_entry = mailbox->buf;
267
268         while (list_len > 0) {
269                 mtt_entry[0] = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
270                                            mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
271                                            start_index * 8);
272                 mtt_entry[1] = 0;
273                 for (i = 0; i < list_len && i < MTHCA_MAILBOX_SIZE / 8 - 2; ++i)
274                         mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(buffer_list[i] |
275                                                        MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
276
277                 /*
278                  * If we have an odd number of entries to write, add
279                  * one more dummy entry for firmware efficiency.
280                  */
281                 if (i & 1)
282                         mtt_entry[i + 2] = 0;
283
284                 err = mthca_WRITE_MTT(dev, mailbox, (i + 1) & ~1, &status);
285                 if (err) {
286                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT failed (%d)\n", err);
287                         goto out;
288                 }
289                 if (status) {
290                         mthca_warn(dev, "WRITE_MTT returned status 0x%02x\n",
291                                    status);
292                         err = -EINVAL;
293                         goto out;
294                 }
295
296                 list_len    -= i;
297                 start_index += i;
298                 buffer_list += i;
299         }
300
301 out:
302         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
303         return err;
304 }
305
306 int mthca_write_mtt_size(struct mthca_dev *dev)
307 {
308         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy ||
309             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
310                 /*
311                  * Be friendly to WRITE_MTT command
312                  * and leave two empty slots for the
313                  * index and reserved fields of the
314                  * mailbox.
315                  */
316                 return PAGE_SIZE / sizeof (u64) - 2;
317
318         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
319         return mthca_is_memfree(dev) ? (PAGE_SIZE / sizeof (u64)) : 0x7ffffff;
320 }
321
322 static void mthca_tavor_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
323                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
324                                       u64 *buffer_list, int list_len)
325 {
326         u64 __iomem *mtts;
327         int i;
328
329         mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
330                 start_index * sizeof (u64);
331         for (i = 0; i < list_len; ++i)
332                 mthca_write64_raw(cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT),
333                                   mtts + i);
334 }
335
336 static void mthca_arbel_write_mtt_seg(struct mthca_dev *dev,
337                                       struct mthca_mtt *mtt, int start_index,
338                                       u64 *buffer_list, int list_len)
339 {
340         __be64 *mtts;
341         dma_addr_t dma_handle;
342         int i;
343         int s = start_index * sizeof (u64);
344
345         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
346         BUG_ON(s / PAGE_SIZE != (s + list_len * sizeof(u64) - 1) / PAGE_SIZE);
347         /* Require full segments */
348         BUG_ON(s % MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
349
350         mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table, mtt->first_seg +
351                                 s / MTHCA_MTT_SEG_SIZE, &dma_handle);
352
353         BUG_ON(!mtts);
354
355         for (i = 0; i < list_len; ++i)
356                 mtts[i] = cpu_to_be64(buffer_list[i] | MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
357
358         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, dma_handle, list_len * sizeof (u64), DMA_TO_DEVICE);
359 }
360
361 int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
362                     int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
363 {
364         int size = mthca_write_mtt_size(dev);
365         int chunk;
366
367         if (dev->mr_table.fmr_mtt_buddy != &dev->mr_table.mtt_buddy ||
368             !(dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR))
369                 return __mthca_write_mtt(dev, mtt, start_index, buffer_list, list_len);
370
371         while (list_len > 0) {
372                 chunk = min(size, list_len);
373                 if (mthca_is_memfree(dev))
374                         mthca_arbel_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
375                                                   buffer_list, chunk);
376                 else
377                         mthca_tavor_write_mtt_seg(dev, mtt, start_index,
378                                                   buffer_list, chunk);
379
380                 list_len    -= chunk;
381                 start_index += chunk;
382                 buffer_list += chunk;
383         }
384
385         return 0;
386 }
387
388 static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
389 {
390         return ind;
391 }
392
393 static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
394 {
395         return key;
396 }
397
398 static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
399 {
400         return (ind >> 24) | (ind << 8);
401 }
402
403 static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
404 {
405         return (key << 24) | (key >> 8);
406 }
407
408 static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
409 {
410         if (mthca_is_memfree(dev))
411                 return arbel_hw_index_to_key(ind);
412         else
413                 return tavor_hw_index_to_key(ind);
414 }
415
416 static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
417 {
418         if (mthca_is_memfree(dev))
419                 return arbel_key_to_hw_index(key);
420         else
421                 return tavor_key_to_hw_index(key);
422 }
423
424 static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
425 {
426         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
427                 return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
428         else
429                 return key;
430 }
431
432 int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
433                    u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
434 {
435         struct mthca_mailbox *mailbox;
436         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
437         u32 key;
438         int i;
439         int err;
440         u8 status;
441
442         WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
443
444         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
445         if (key == -1)
446                 return -ENOMEM;
447         key = adjust_key(dev, key);
448         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
449
450         if (mthca_is_memfree(dev)) {
451                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
452                 if (err)
453                         goto err_out_mpt_free;
454         }
455
456         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
457         if (IS_ERR(mailbox)) {
458                 err = PTR_ERR(mailbox);
459                 goto err_out_table;
460         }
461         mpt_entry = mailbox->buf;
462
463         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
464                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
465                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
466                                        access);
467         if (!mr->mtt)
468                 mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
469
470         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
471         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
472         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
473         mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
474         mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
475
476         memset(&mpt_entry->lkey, 0,
477                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
478
479         if (mr->mtt)
480                 mpt_entry->mtt_seg =
481                         cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
482                                     mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
483
484         if (0) {
485                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
486                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
487                         if (i % 4 == 0)
488                                 printk("[%02x] ", i * 4);
489                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
490                         if ((i + 1) % 4 == 0)
491                                 printk("\n");
492                 }
493         }
494
495         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
496                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
497                               &status);
498         if (err) {
499                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
500                 goto err_out_mailbox;
501         } else if (status) {
502                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
503                            status);
504                 err = -EINVAL;
505                 goto err_out_mailbox;
506         }
507
508         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
509         return err;
510
511 err_out_mailbox:
512         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
513
514 err_out_table:
515         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
516
517 err_out_mpt_free:
518         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
519         return err;
520 }
521
522 int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
523                            u32 access, struct mthca_mr *mr)
524 {
525         mr->mtt = NULL;
526         return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
527 }
528
529 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
530                         u64 *buffer_list, int buffer_size_shift,
531                         int list_len, u64 iova, u64 total_size,
532                         u32 access, struct mthca_mr *mr)
533 {
534         int err;
535
536         mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
537         if (IS_ERR(mr->mtt))
538                 return PTR_ERR(mr->mtt);
539
540         err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
541         if (err) {
542                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
543                 return err;
544         }
545
546         err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
547                              total_size, access, mr);
548         if (err)
549                 mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
550
551         return err;
552 }
553
554 /* Free mr or fmr */
555 static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
556 {
557         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
558                         key_to_hw_index(dev, lkey));
559
560         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
561 }
562
563 void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
564 {
565         int err;
566         u8 status;
567
568         err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
569                               key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
570                               (dev->limits.num_mpts - 1),
571                               &status);
572         if (err)
573                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
574         else if (status)
575                 mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
576                            status);
577
578         mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
579         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
580 }
581
582 int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
583                     u32 access, struct mthca_fmr *mr)
584 {
585         struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
586         struct mthca_mailbox *mailbox;
587         u64 mtt_seg;
588         u32 key, idx;
589         u8 status;
590         int list_len = mr->attr.max_pages;
591         int err = -ENOMEM;
592         int i;
593
594         if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
595                 return -EINVAL;
596
597         /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
598         if (mthca_is_memfree(dev) &&
599             mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
600                 return -EINVAL;
601
602         mr->maps = 0;
603
604         key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
605         if (key == -1)
606                 return -ENOMEM;
607         key = adjust_key(dev, key);
608
609         idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
610         mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
611
612         if (mthca_is_memfree(dev)) {
613                 err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
614                 if (err)
615                         goto err_out_mpt_free;
616
617                 mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key, NULL);
618                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
619         } else
620                 mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
621                         sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
622
623         mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
624         if (IS_ERR(mr->mtt)) {
625                 err = PTR_ERR(mr->mtt);
626                 goto err_out_table;
627         }
628
629         mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
630
631         if (mthca_is_memfree(dev)) {
632                 mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
633                                                       mr->mtt->first_seg,
634                                                       &mr->mem.arbel.dma_handle);
635                 BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
636         } else
637                 mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
638
639         mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
640         if (IS_ERR(mailbox)) {
641                 err = PTR_ERR(mailbox);
642                 goto err_out_free_mtt;
643         }
644
645         mpt_entry = mailbox->buf;
646
647         mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
648                                        MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
649                                        MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
650                                        access);
651
652         mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
653         mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
654         mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
655         memset(&mpt_entry->start, 0,
656                sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
657         mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
658
659         if (0) {
660                 mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
661                 for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
662                         if (i % 4 == 0)
663                                 printk("[%02x] ", i * 4);
664                         printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
665                         if ((i + 1) % 4 == 0)
666                                 printk("\n");
667                 }
668         }
669
670         err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
671                               key & (dev->limits.num_mpts - 1),
672                               &status);
673         if (err) {
674                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
675                 goto err_out_mailbox_free;
676         }
677         if (status) {
678                 mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
679                            status);
680                 err = -EINVAL;
681                 goto err_out_mailbox_free;
682         }
683
684         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
685         return 0;
686
687 err_out_mailbox_free:
688         mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
689
690 err_out_free_mtt:
691         mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
692
693 err_out_table:
694         mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
695
696 err_out_mpt_free:
697         mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
698         return err;
699 }
700
701 int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
702 {
703         if (fmr->maps)
704                 return -EBUSY;
705
706         mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
707         mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
708
709         return 0;
710 }
711
712 static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
713                                   int list_len, u64 iova)
714 {
715         int i, page_mask;
716
717         if (list_len > fmr->attr.max_pages)
718                 return -EINVAL;
719
720         page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
721
722         /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
723         if (iova & page_mask)
724                 return -EINVAL;
725
726         /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
727         if (0)
728                 for (i = 0; i < list_len; ++i) {
729                         if (page_list[i] & ~page_mask)
730                                 return -EINVAL;
731                 }
732
733         if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
734                 return -EINVAL;
735
736         return 0;
737 }
738
739
740 int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
741                              int list_len, u64 iova)
742 {
743         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
744         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
745         struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
746         u32 key;
747         int i, err;
748
749         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
750         if (err)
751                 return err;
752
753         ++fmr->maps;
754
755         key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
756         key += dev->limits.num_mpts;
757         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
758
759         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
760
761         for (i = 0; i < list_len; ++i) {
762                 __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
763                                                MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
764                 mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
765         }
766
767         mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
768         mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
769         mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
770
771         __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
772         memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
773                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
774                     offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
775
776         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
777
778         return 0;
779 }
780
781 int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
782                              int list_len, u64 iova)
783 {
784         struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
785         struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
786         u32 key;
787         int i, err;
788
789         err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
790         if (err)
791                 return err;
792
793         ++fmr->maps;
794
795         key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
796         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
797                 key += SINAI_FMR_KEY_INC;
798         else
799                 key += dev->limits.num_mpts;
800         fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
801
802         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
803
804         wmb();
805
806         for (i = 0; i < list_len; ++i)
807                 fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
808                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
809
810         dma_sync_single(&dev->pdev->dev, fmr->mem.arbel.dma_handle,
811                         list_len * sizeof(u64), DMA_TO_DEVICE);
812
813         fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
814         fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
815         fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
816         fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
817
818         wmb();
819
820         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
821
822         wmb();
823
824         return 0;
825 }
826
827 void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
828 {
829         if (!fmr->maps)
830                 return;
831
832         fmr->maps = 0;
833
834         writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
835 }
836
837 void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
838 {
839         if (!fmr->maps)
840                 return;
841
842         fmr->maps = 0;
843
844         *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
845 }
846
847 int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
848 {
849         unsigned long addr;
850         int mpts, mtts, err, i;
851
852         err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
853                                dev->limits.num_mpts,
854                                ~0, dev->limits.reserved_mrws);
855         if (err)
856                 return err;
857
858         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
859             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
860                 dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
861         else
862                 dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
863
864         if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
865                 mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
866
867         err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
868                                fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
869
870         if (err)
871                 goto err_mtt_buddy;
872
873         dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
874         dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
875
876         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
877                 i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
878
879                 if (i >= 31) {
880                         mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
881                         err = -EINVAL;
882                         goto err_fmr_mpt;
883                 }
884                 mpts = mtts = 1 << i;
885         } else {
886                 mtts = dev->limits.num_mtt_segs;
887                 mpts = dev->limits.num_mpts;
888         }
889
890         if (!mthca_is_memfree(dev) &&
891             (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_FMR)) {
892
893                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
894                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
895                          dev->mr_table.mpt_base);
896
897                 dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
898                         ioremap(addr, mpts * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
899
900                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
901                         mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
902                         err = -ENOMEM;
903                         goto err_fmr_mpt;
904                 }
905
906                 addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
907                         ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
908                          dev->mr_table.mtt_base);
909
910                 dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
911                         ioremap(addr, mtts * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
912                 if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
913                         mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
914                         err = -ENOMEM;
915                         goto err_fmr_mtt;
916                 }
917         }
918
919         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
920                 err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
921                 if (err)
922                         goto err_fmr_mtt_buddy;
923
924                 /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
925                 err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, fls(mtts - 1));
926                 if (err)
927                         goto err_reserve_fmr;
928
929                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
930                         &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
931         } else
932                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
933
934         /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
935         if (dev->limits.reserved_mtts) {
936                 i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
937
938                 if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
939                                           dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
940                         mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
941                                   dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
942                         err = -ENOMEM;
943                         goto err_reserve_mtts;
944                 }
945         }
946
947         return 0;
948
949 err_reserve_mtts:
950 err_reserve_fmr:
951         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
952                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
953
954 err_fmr_mtt_buddy:
955         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
956                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
957
958 err_fmr_mtt:
959         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
960                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
961
962 err_fmr_mpt:
963         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
964
965 err_mtt_buddy:
966         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
967
968         return err;
969 }
970
971 void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
972 {
973         /* XXX check if any MRs are still allocated? */
974         if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
975                 mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
976
977         mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
978
979         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
980                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
981         if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
982                 iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
983
984         mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
985 }