Merge commit 'v2.6.27-rc8' into x86/setup
[linux-2.6] / drivers / net / mlx4 / alloc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2006, 2007 Cisco Systems, Inc.  All rights reserved.
3  * Copyright (c) 2007, 2008 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/errno.h>
35 #include <linux/slab.h>
36 #include <linux/bitmap.h>
37 #include <linux/dma-mapping.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39
40 #include "mlx4.h"
41
42 u32 mlx4_bitmap_alloc(struct mlx4_bitmap *bitmap)
43 {
44         u32 obj;
45
46         spin_lock(&bitmap->lock);
47
48         obj = find_next_zero_bit(bitmap->table, bitmap->max, bitmap->last);
49         if (obj >= bitmap->max) {
50                 bitmap->top = (bitmap->top + bitmap->max) & bitmap->mask;
51                 obj = find_first_zero_bit(bitmap->table, bitmap->max);
52         }
53
54         if (obj < bitmap->max) {
55                 set_bit(obj, bitmap->table);
56                 bitmap->last = (obj + 1) & (bitmap->max - 1);
57                 obj |= bitmap->top;
58         } else
59                 obj = -1;
60
61         spin_unlock(&bitmap->lock);
62
63         return obj;
64 }
65
66 void mlx4_bitmap_free(struct mlx4_bitmap *bitmap, u32 obj)
67 {
68         obj &= bitmap->max - 1;
69
70         spin_lock(&bitmap->lock);
71         clear_bit(obj, bitmap->table);
72         bitmap->last = min(bitmap->last, obj);
73         bitmap->top = (bitmap->top + bitmap->max) & bitmap->mask;
74         spin_unlock(&bitmap->lock);
75 }
76
77 int mlx4_bitmap_init(struct mlx4_bitmap *bitmap, u32 num, u32 mask, u32 reserved)
78 {
79         int i;
80
81         /* num must be a power of 2 */
82         if (num != roundup_pow_of_two(num))
83                 return -EINVAL;
84
85         bitmap->last = 0;
86         bitmap->top  = 0;
87         bitmap->max  = num;
88         bitmap->mask = mask;
89         spin_lock_init(&bitmap->lock);
90         bitmap->table = kzalloc(BITS_TO_LONGS(num) * sizeof (long), GFP_KERNEL);
91         if (!bitmap->table)
92                 return -ENOMEM;
93
94         for (i = 0; i < reserved; ++i)
95                 set_bit(i, bitmap->table);
96
97         return 0;
98 }
99
100 void mlx4_bitmap_cleanup(struct mlx4_bitmap *bitmap)
101 {
102         kfree(bitmap->table);
103 }
104
105 /*
106  * Handling for queue buffers -- we allocate a bunch of memory and
107  * register it in a memory region at HCA virtual address 0.  If the
108  * requested size is > max_direct, we split the allocation into
109  * multiple pages, so we don't require too much contiguous memory.
110  */
111
112 int mlx4_buf_alloc(struct mlx4_dev *dev, int size, int max_direct,
113                    struct mlx4_buf *buf)
114 {
115         dma_addr_t t;
116
117         if (size <= max_direct) {
118                 buf->nbufs        = 1;
119                 buf->npages       = 1;
120                 buf->page_shift   = get_order(size) + PAGE_SHIFT;
121                 buf->direct.buf   = dma_alloc_coherent(&dev->pdev->dev,
122                                                        size, &t, GFP_KERNEL);
123                 if (!buf->direct.buf)
124                         return -ENOMEM;
125
126                 buf->direct.map = t;
127
128                 while (t & ((1 << buf->page_shift) - 1)) {
129                         --buf->page_shift;
130                         buf->npages *= 2;
131                 }
132
133                 memset(buf->direct.buf, 0, size);
134         } else {
135                 int i;
136
137                 buf->nbufs       = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
138                 buf->npages      = buf->nbufs;
139                 buf->page_shift  = PAGE_SHIFT;
140                 buf->page_list   = kzalloc(buf->nbufs * sizeof *buf->page_list,
141                                            GFP_KERNEL);
142                 if (!buf->page_list)
143                         return -ENOMEM;
144
145                 for (i = 0; i < buf->nbufs; ++i) {
146                         buf->page_list[i].buf =
147                                 dma_alloc_coherent(&dev->pdev->dev, PAGE_SIZE,
148                                                    &t, GFP_KERNEL);
149                         if (!buf->page_list[i].buf)
150                                 goto err_free;
151
152                         buf->page_list[i].map = t;
153
154                         memset(buf->page_list[i].buf, 0, PAGE_SIZE);
155                 }
156
157                 if (BITS_PER_LONG == 64) {
158                         struct page **pages;
159                         pages = kmalloc(sizeof *pages * buf->nbufs, GFP_KERNEL);
160                         if (!pages)
161                                 goto err_free;
162                         for (i = 0; i < buf->nbufs; ++i)
163                                 pages[i] = virt_to_page(buf->page_list[i].buf);
164                         buf->direct.buf = vmap(pages, buf->nbufs, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
165                         kfree(pages);
166                         if (!buf->direct.buf)
167                                 goto err_free;
168                 }
169         }
170
171         return 0;
172
173 err_free:
174         mlx4_buf_free(dev, size, buf);
175
176         return -ENOMEM;
177 }
178 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_buf_alloc);
179
180 void mlx4_buf_free(struct mlx4_dev *dev, int size, struct mlx4_buf *buf)
181 {
182         int i;
183
184         if (buf->nbufs == 1)
185                 dma_free_coherent(&dev->pdev->dev, size, buf->direct.buf,
186                                   buf->direct.map);
187         else {
188                 if (BITS_PER_LONG == 64)
189                         vunmap(buf->direct.buf);
190
191                 for (i = 0; i < buf->nbufs; ++i)
192                         if (buf->page_list[i].buf)
193                                 dma_free_coherent(&dev->pdev->dev, PAGE_SIZE,
194                                                   buf->page_list[i].buf,
195                                                   buf->page_list[i].map);
196                 kfree(buf->page_list);
197         }
198 }
199 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_buf_free);
200
201 static struct mlx4_db_pgdir *mlx4_alloc_db_pgdir(struct device *dma_device)
202 {
203         struct mlx4_db_pgdir *pgdir;
204
205         pgdir = kzalloc(sizeof *pgdir, GFP_KERNEL);
206         if (!pgdir)
207                 return NULL;
208
209         bitmap_fill(pgdir->order1, MLX4_DB_PER_PAGE / 2);
210         pgdir->bits[0] = pgdir->order0;
211         pgdir->bits[1] = pgdir->order1;
212         pgdir->db_page = dma_alloc_coherent(dma_device, PAGE_SIZE,
213                                             &pgdir->db_dma, GFP_KERNEL);
214         if (!pgdir->db_page) {
215                 kfree(pgdir);
216                 return NULL;
217         }
218
219         return pgdir;
220 }
221
222 static int mlx4_alloc_db_from_pgdir(struct mlx4_db_pgdir *pgdir,
223                                     struct mlx4_db *db, int order)
224 {
225         int o;
226         int i;
227
228         for (o = order; o <= 1; ++o) {
229                 i = find_first_bit(pgdir->bits[o], MLX4_DB_PER_PAGE >> o);
230                 if (i < MLX4_DB_PER_PAGE >> o)
231                         goto found;
232         }
233
234         return -ENOMEM;
235
236 found:
237         clear_bit(i, pgdir->bits[o]);
238
239         i <<= o;
240
241         if (o > order)
242                 set_bit(i ^ 1, pgdir->bits[order]);
243
244         db->u.pgdir = pgdir;
245         db->index   = i;
246         db->db      = pgdir->db_page + db->index;
247         db->dma     = pgdir->db_dma  + db->index * 4;
248         db->order   = order;
249
250         return 0;
251 }
252
253 int mlx4_db_alloc(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_db *db, int order)
254 {
255         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
256         struct mlx4_db_pgdir *pgdir;
257         int ret = 0;
258
259         mutex_lock(&priv->pgdir_mutex);
260
261         list_for_each_entry(pgdir, &priv->pgdir_list, list)
262                 if (!mlx4_alloc_db_from_pgdir(pgdir, db, order))
263                         goto out;
264
265         pgdir = mlx4_alloc_db_pgdir(&(dev->pdev->dev));
266         if (!pgdir) {
267                 ret = -ENOMEM;
268                 goto out;
269         }
270
271         list_add(&pgdir->list, &priv->pgdir_list);
272
273         /* This should never fail -- we just allocated an empty page: */
274         WARN_ON(mlx4_alloc_db_from_pgdir(pgdir, db, order));
275
276 out:
277         mutex_unlock(&priv->pgdir_mutex);
278
279         return ret;
280 }
281 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_db_alloc);
282
283 void mlx4_db_free(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_db *db)
284 {
285         struct mlx4_priv *priv = mlx4_priv(dev);
286         int o;
287         int i;
288
289         mutex_lock(&priv->pgdir_mutex);
290
291         o = db->order;
292         i = db->index;
293
294         if (db->order == 0 && test_bit(i ^ 1, db->u.pgdir->order0)) {
295                 clear_bit(i ^ 1, db->u.pgdir->order0);
296                 ++o;
297         }
298         i >>= o;
299         set_bit(i, db->u.pgdir->bits[o]);
300
301         if (bitmap_full(db->u.pgdir->order1, MLX4_DB_PER_PAGE / 2)) {
302                 dma_free_coherent(&(dev->pdev->dev), PAGE_SIZE,
303                                   db->u.pgdir->db_page, db->u.pgdir->db_dma);
304                 list_del(&db->u.pgdir->list);
305                 kfree(db->u.pgdir);
306         }
307
308         mutex_unlock(&priv->pgdir_mutex);
309 }
310 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_db_free);
311
312 int mlx4_alloc_hwq_res(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_hwq_resources *wqres,
313                        int size, int max_direct)
314 {
315         int err;
316
317         err = mlx4_db_alloc(dev, &wqres->db, 1);
318         if (err)
319                 return err;
320
321         *wqres->db.db = 0;
322
323         err = mlx4_buf_alloc(dev, size, max_direct, &wqres->buf);
324         if (err)
325                 goto err_db;
326
327         err = mlx4_mtt_init(dev, wqres->buf.npages, wqres->buf.page_shift,
328                             &wqres->mtt);
329         if (err)
330                 goto err_buf;
331
332         err = mlx4_buf_write_mtt(dev, &wqres->mtt, &wqres->buf);
333         if (err)
334                 goto err_mtt;
335
336         return 0;
337
338 err_mtt:
339         mlx4_mtt_cleanup(dev, &wqres->mtt);
340 err_buf:
341         mlx4_buf_free(dev, size, &wqres->buf);
342 err_db:
343         mlx4_db_free(dev, &wqres->db);
344
345         return err;
346 }
347 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_alloc_hwq_res);
348
349 void mlx4_free_hwq_res(struct mlx4_dev *dev, struct mlx4_hwq_resources *wqres,
350                        int size)
351 {
352         mlx4_mtt_cleanup(dev, &wqres->mtt);
353         mlx4_buf_free(dev, size, &wqres->buf);
354         mlx4_db_free(dev, &wqres->db);
355 }
356 EXPORT_SYMBOL_GPL(mlx4_free_hwq_res);