kernel/drivers/staging/rdma/hfi1/user_sdma.c

   1 /*
   2  *
   3  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.  When using or
   4  * redistributing this file, you may do so under either license.
   5  *
   6  * GPL LICENSE SUMMARY
   7  *
   8  * Copyright(c) 2015 Intel Corporation.
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of version 2 of the GNU General Public License as
  12  * published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * General Public License for more details.
  18  *
  19  * BSD LICENSE
  20  *
  21  * Copyright(c) 2015 Intel Corporation.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  *
  27  *  - Redistributions of source code must retain the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  29  *  - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  30  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  31  *    the documentation and/or other materials provided with the
  32  *    distribution.
  33  *  - Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  34  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  35  *    from this software without specific prior written permission.
  36  *
  37  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  38  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  39  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  40  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  41  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  42  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  43  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  44  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  45  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  46  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  47  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  48  *
  49  */
  50 #include <linux/mm.h>
  51 #include <linux/types.h>
  52 #include <linux/device.h>
  53 #include <linux/dmapool.h>
  54 #include <linux/slab.h>
  55 #include <linux/list.h>
  56 #include <linux/highmem.h>
  57 #include <linux/io.h>
  58 #include <linux/uio.h>
  59 #include <linux/rbtree.h>
  60 #include <linux/spinlock.h>
  61 #include <linux/delay.h>
  62 #include <linux/kthread.h>
  63 #include <linux/mmu_context.h>
  64 #include <linux/module.h>
  65 #include <linux/vmalloc.h>
  66
  67 #include "hfi.h"
  68 #include "sdma.h"
  69 #include "user_sdma.h"
  70 #include "sdma.h"
  71 #include "verbs.h"  /* for the headers */
  72 #include "common.h" /* for struct hfi1_tid_info */
  73 #include "trace.h"
  74
  75 static uint hfi1_sdma_comp_ring_size = 128;
  76 module_param_named(sdma_comp_size, hfi1_sdma_comp_ring_size, uint, S_IRUGO);
  77 MODULE_PARM_DESC(sdma_comp_size, "Size of User SDMA completion ring. Default: 128");
  78
  79 /* The maximum number of Data io vectors per message/request */
  80 #define MAX_VECTORS_PER_REQ 8
  81 /*
  82  * Maximum number of packet to send from each message/request
  83  * before moving to the next one.
  84  */
  85 #define MAX_PKTS_PER_QUEUE 16
  86
  87 #define num_pages(x) (1 + ((((x) - 1) & PAGE_MASK) >> PAGE_SHIFT))
  88
  89 #define req_opcode(x) \
  90         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  91 #define req_version(x) \
  92         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_VERSION_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_OPCODE_MASK)
  93 #define req_iovcnt(x) \
  94         (((x) >> HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_SHIFT) & HFI1_SDMA_REQ_IOVCNT_MASK)
  95
  96 /* Number of BTH.PSN bits used for sequence number in expected rcvs */
  97 #define BTH_SEQ_MASK 0x7ffull
  98
  99 /*
 100  * Define fields in the KDETH header so we can update the header
 101  * template.
 102  */
 103 #define KDETH_OFFSET_SHIFT        0
 104 #define KDETH_OFFSET_MASK         0x7fff
 105 #define KDETH_OM_SHIFT            15
 106 #define KDETH_OM_MASK             0x1
 107 #define KDETH_TID_SHIFT           16
 108 #define KDETH_TID_MASK            0x3ff
 109 #define KDETH_TIDCTRL_SHIFT       26
 110 #define KDETH_TIDCTRL_MASK        0x3
 111 #define KDETH_INTR_SHIFT          28
 112 #define KDETH_INTR_MASK           0x1
 113 #define KDETH_SH_SHIFT            29
 114 #define KDETH_SH_MASK             0x1
 115 #define KDETH_HCRC_UPPER_SHIFT    16
 116 #define KDETH_HCRC_UPPER_MASK     0xff
 117 #define KDETH_HCRC_LOWER_SHIFT    24
 118 #define KDETH_HCRC_LOWER_MASK     0xff
 119
 120 #define PBC2LRH(x) ((((x) & 0xfff) << 2) - 4)
 121 #define LRH2PBC(x) ((((x) >> 2) + 1) & 0xfff)
 122
 123 #define KDETH_GET(val, field)                                           \
 124         (((le32_to_cpu((val))) >> KDETH_##field##_SHIFT) & KDETH_##field##_MASK)
 125 #define KDETH_SET(dw, field, val) do {                                  \
 126                 u32 dwval = le32_to_cpu(dw);                            \
 127                 dwval &= ~(KDETH_##field##_MASK << KDETH_##field##_SHIFT); \
 128                 dwval |= (((val) & KDETH_##field##_MASK) << \
 129                           KDETH_##field##_SHIFT);                       \
 130                 dw = cpu_to_le32(dwval);                                \
 131         } while (0)
 132
 133 #define AHG_HEADER_SET(arr, idx, dw, bit, width, value)                 \
 134         do {                                                            \
 135                 if ((idx) < ARRAY_SIZE((arr)))                          \
 136                         (arr)[(idx++)] = sdma_build_ahg_descriptor(     \
 137                                 (__force u16)(value), (dw), (bit),      \
 138                                                         (width));       \
 139                 else                                                    \
 140                         return -ERANGE;                                 \
 141         } while (0)
 142
 143 /* KDETH OM multipliers and switch over point */
 144 #define KDETH_OM_SMALL     4
 145 #define KDETH_OM_LARGE     64
 146 #define KDETH_OM_MAX_SIZE  (1 << ((KDETH_OM_LARGE / KDETH_OM_SMALL) + 1))
 147
 148 /* Last packet in the request */
 149 #define TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT   (1 << 0)
 150 #define TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT (1 << 0)
 151
 152 #define SDMA_REQ_IN_USE     0
 153 #define SDMA_REQ_FOR_THREAD 1
 154 #define SDMA_REQ_SEND_DONE  2
 155 #define SDMA_REQ_HAVE_AHG   3
 156 #define SDMA_REQ_HAS_ERROR  4
 157 #define SDMA_REQ_DONE_ERROR 5
 158
 159 #define SDMA_PKT_Q_INACTIVE (1 << 0)
 160 #define SDMA_PKT_Q_ACTIVE   (1 << 1)
 161 #define SDMA_PKT_Q_DEFERRED (1 << 2)
 162
 163 /*
 164  * Maximum retry attempts to submit a TX request
 165  * before putting the process to sleep.
 166  */
 167 #define MAX_DEFER_RETRY_COUNT 1
 168
 169 static unsigned initial_pkt_count = 8;
 170
 171 #define SDMA_IOWAIT_TIMEOUT 1000 /* in milliseconds */
 172
 173 struct user_sdma_iovec {
 174         struct iovec iov;
 175         /* number of pages in this vector */
 176         unsigned npages;
 177         /* array of pinned pages for this vector */
 178         struct page **pages;
 179         /* offset into the virtual address space of the vector at
 180          * which we last left off. */
 181         u64 offset;
 182 };
 183
 184 struct user_sdma_request {
 185         struct sdma_req_info info;
 186         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 187         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 188         /* This is the original header from user space */
 189         struct hfi1_pkt_header hdr;
 190         /*
 191          * Pointer to the SDMA engine for this request.
 192          * Since different request could be on different VLs,
 193          * each request will need it's own engine pointer.
 194          */
 195         struct sdma_engine *sde;
 196         u8 ahg_idx;
 197         u32 ahg[9];
 198         /*
 199          * KDETH.Offset (Eager) field
 200          * We need to remember the initial value so the headers
 201          * can be updated properly.
 202          */
 203         u32 koffset;
 204         /*
 205          * KDETH.OFFSET (TID) field
 206          * The offset can cover multiple packets, depending on the
 207          * size of the TID entry.
 208          */
 209         u32 tidoffset;
 210         /*
 211          * KDETH.OM
 212          * Remember this because the header template always sets it
 213          * to 0.
 214          */
 215         u8 omfactor;
 216         /*
 217          * pointer to the user's task_struct. We are going to
 218          * get a reference to it so we can process io vectors
 219          * at a later time.
 220          */
 221         struct task_struct *user_proc;
 222         /*
 223          * pointer to the user's mm_struct. We are going to
 224          * get a reference to it so it doesn't get freed
 225          * since we might not be in process context when we
 226          * are processing the iov's.
 227          * Using this mm_struct, we can get vma based on the
 228          * iov's address (find_vma()).
 229          */
 230         struct mm_struct *user_mm;
 231         /*
 232          * We copy the iovs for this request (based on
 233          * info.iovcnt). These are only the data vectors
 234          */
 235         unsigned data_iovs;
 236         /* total length of the data in the request */
 237         u32 data_len;
 238         /* progress index moving along the iovs array */
 239         unsigned iov_idx;
 240         struct user_sdma_iovec iovs[MAX_VECTORS_PER_REQ];
 241         /* number of elements copied to the tids array */
 242         u16 n_tids;
 243         /* TID array values copied from the tid_iov vector */
 244         u32 *tids;
 245         u16 tididx;
 246         u32 sent;
 247         u64 seqnum;
 248         spinlock_t list_lock;
 249         struct list_head txps;
 250         unsigned long flags;
 251 };
 252
 253 /*
 254  * A single txreq could span up to 3 physical pages when the MTU
 255  * is sufficiently large (> 4K). Each of the IOV pointers also
 256  * needs it's own set of flags so the vector has been handled
 257  * independently of each other.
 258  */
 259 struct user_sdma_txreq {
 260         /* Packet header for the txreq */
 261         struct hfi1_pkt_header hdr;
 262         struct sdma_txreq txreq;
 263         struct user_sdma_request *req;
 264         struct {
 265                 struct user_sdma_iovec *vec;
 266                 u8 flags;
 267         } iovecs[3];
 268         int idx;
 269         u16 flags;
 270         unsigned busycount;
 271         u64 seqnum;
 272 };
 273
 274 #define SDMA_DBG(req, fmt, ...)                              \
 275         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u:%u] " fmt, (req)->pq->dd->unit, \
 276                  (req)->pq->ctxt, (req)->pq->subctxt, (req)->info.comp_idx, \
 277                  ##__VA_ARGS__)
 278 #define SDMA_Q_DBG(pq, fmt, ...)                         \
 279         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] " fmt, (pq)->dd->unit, (pq)->ctxt, \
 280                  (pq)->subctxt, ##__VA_ARGS__)
 281
 282 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *, unsigned);
 283 static int num_user_pages(const struct iovec *);
 284 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *, int, int);
 285 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *);
 286 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *,
 287                             struct user_sdma_iovec *);
 288 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *);
 289 static int check_header_template(struct user_sdma_request *,
 290                                  struct hfi1_pkt_header *, u32, u32);
 291 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *,
 292                             struct user_sdma_txreq *, u32);
 293 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *,
 294                                 struct user_sdma_txreq *, u32);
 295 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *,
 296                                         enum hfi1_sdma_comp_state, int);
 297 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32, u8, u32);
 298 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header, u32 len);
 299
 300 static int defer_packet_queue(
 301         struct sdma_engine *,
 302         struct iowait *,
 303         struct sdma_txreq *,
 304         unsigned seq);
 305 static void activate_packet_queue(struct iowait *, int);
 306
 307 static int defer_packet_queue(
 308         struct sdma_engine *sde,
 309         struct iowait *wait,
 310         struct sdma_txreq *txreq,
 311         unsigned seq)
 312 {
 313         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 314                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 315         struct hfi1_ibdev *dev = &pq->dd->verbs_dev;
 316         struct user_sdma_txreq *tx =
 317                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
 318
 319         if (sdma_progress(sde, seq, txreq)) {
 320                 if (tx->busycount++ < MAX_DEFER_RETRY_COUNT)
 321                         goto eagain;
 322         }
 323         /*
 324          * We are assuming that if the list is enqueued somewhere, it
 325          * is to the dmawait list since that is the only place where
 326          * it is supposed to be enqueued.
 327          */
 328         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_DEFERRED);
 329         write_seqlock(&dev->iowait_lock);
 330         if (list_empty(&pq->busy.list))
 331                 list_add_tail(&pq->busy.list, &sde->dmawait);
 332         write_sequnlock(&dev->iowait_lock);
 333         return -EBUSY;
 334 eagain:
 335         return -EAGAIN;
 336 }
 337
 338 static void activate_packet_queue(struct iowait *wait, int reason)
 339 {
 340         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq =
 341                 container_of(wait, struct hfi1_user_sdma_pkt_q, busy);
 342         xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_ACTIVE);
 343         wake_up(&wait->wait_dma);
 344 };
 345
 346 static void sdma_kmem_cache_ctor(void *obj)
 347 {
 348         struct user_sdma_txreq *tx = (struct user_sdma_txreq *)obj;
 349
 350         memset(tx, 0, sizeof(*tx));
 351 }
 352
 353 int hfi1_user_sdma_alloc_queues(struct hfi1_ctxtdata *uctxt, struct file *fp)
 354 {
 355         int ret = 0;
 356         unsigned memsize;
 357         char buf[64];
 358         struct hfi1_devdata *dd;
 359         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq;
 360         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 361         unsigned long flags;
 362
 363         if (!uctxt || !fp) {
 364                 ret = -EBADF;
 365                 goto done;
 366         }
 367
 368         if (!hfi1_sdma_comp_ring_size) {
 369                 ret = -EINVAL;
 370                 goto done;
 371         }
 372
 373         dd = uctxt->dd;
 374
 375         pq = kzalloc(sizeof(*pq), GFP_KERNEL);
 376         if (!pq)
 377                 goto pq_nomem;
 378
 379         memsize = sizeof(*pq->reqs) * hfi1_sdma_comp_ring_size;
 380         pq->reqs = kmalloc(memsize, GFP_KERNEL);
 381         if (!pq->reqs)
 382                 goto pq_reqs_nomem;
 383
 384         INIT_LIST_HEAD(&pq->list);
 385         pq->dd = dd;
 386         pq->ctxt = uctxt->ctxt;
 387         pq->subctxt = subctxt_fp(fp);
 388         pq->n_max_reqs = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 389         pq->state = SDMA_PKT_Q_INACTIVE;
 390         atomic_set(&pq->n_reqs, 0);
 391
 392         iowait_init(&pq->busy, 0, NULL, defer_packet_queue,
 393                     activate_packet_queue);
 394         pq->reqidx = 0;
 395         snprintf(buf, 64, "txreq-kmem-cache-%u-%u-%u", dd->unit, uctxt->ctxt,
 396                  subctxt_fp(fp));
 397         pq->txreq_cache = kmem_cache_create(buf,
 398                                sizeof(struct user_sdma_txreq),
 399                                             L1_CACHE_BYTES,
 400                                             SLAB_HWCACHE_ALIGN,
 401                                             sdma_kmem_cache_ctor);
 402         if (!pq->txreq_cache) {
 403                 dd_dev_err(dd, "[%u] Failed to allocate TxReq cache\n",
 404                            uctxt->ctxt);
 405                 goto pq_txreq_nomem;
 406         }
 407         user_sdma_pkt_fp(fp) = pq;
 408         cq = kzalloc(sizeof(*cq), GFP_KERNEL);
 409         if (!cq)
 410                 goto cq_nomem;
 411
 412         memsize = ALIGN(sizeof(*cq->comps) * hfi1_sdma_comp_ring_size,
 413                         PAGE_SIZE);
 414         cq->comps = vmalloc_user(memsize);
 415         if (!cq->comps)
 416                 goto cq_comps_nomem;
 417
 418         cq->nentries = hfi1_sdma_comp_ring_size;
 419         user_sdma_comp_fp(fp) = cq;
 420
 421         spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 422         list_add(&pq->list, &uctxt->sdma_queues);
 423         spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 424         goto done;
 425
 426 cq_comps_nomem:
 427         kfree(cq);
 428 cq_nomem:
 429         kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 430 pq_txreq_nomem:
 431         kfree(pq->reqs);
 432 pq_reqs_nomem:
 433         kfree(pq);
 434         user_sdma_pkt_fp(fp) = NULL;
 435 pq_nomem:
 436         ret = -ENOMEM;
 437 done:
 438         return ret;
 439 }
 440
 441 int hfi1_user_sdma_free_queues(struct hfi1_filedata *fd)
 442 {
 443         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = fd->uctxt;
 444         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq;
 445         unsigned long flags;
 446
 447         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Freeing user SDMA queues", uctxt->dd->unit,
 448                   uctxt->ctxt, fd->subctxt);
 449         pq = fd->pq;
 450         if (pq) {
 451                 u16 i, j;
 452
 453                 spin_lock_irqsave(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 454                 if (!list_empty(&pq->list))
 455                         list_del_init(&pq->list);
 456                 spin_unlock_irqrestore(&uctxt->sdma_qlock, flags);
 457                 iowait_sdma_drain(&pq->busy);
 458                 if (pq->reqs) {
 459                         for (i = 0, j = 0; i < atomic_read(&pq->n_reqs) &&
 460                                      j < pq->n_max_reqs; j++) {
 461                                 struct user_sdma_request *req = &pq->reqs[j];
 462
 463                                 if (test_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags)) {
 464                                         set_comp_state(req, ERROR, -ECOMM);
 465                                         user_sdma_free_request(req);
 466                                         i++;
 467                                 }
 468                         }
 469                         kfree(pq->reqs);
 470                 }
 471                 kmem_cache_destroy(pq->txreq_cache);
 472                 kfree(pq);
 473                 fd->pq = NULL;
 474         }
 475         if (fd->cq) {
 476                 if (fd->cq->comps)
 477                         vfree(fd->cq->comps);
 478                 kfree(fd->cq);
 479                 fd->cq = NULL;
 480         }
 481         return 0;
 482 }
 483
 484 int hfi1_user_sdma_process_request(struct file *fp, struct iovec *iovec,
 485                                    unsigned long dim, unsigned long *count)
 486 {
 487         int ret = 0, i = 0, sent;
 488         struct hfi1_ctxtdata *uctxt = ctxt_fp(fp);
 489         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = user_sdma_pkt_fp(fp);
 490         struct hfi1_user_sdma_comp_q *cq = user_sdma_comp_fp(fp);
 491         struct hfi1_devdata *dd = pq->dd;
 492         unsigned long idx = 0;
 493         u8 pcount = initial_pkt_count;
 494         struct sdma_req_info info;
 495         struct user_sdma_request *req;
 496         u8 opcode, sc, vl;
 497
 498         if (iovec[idx].iov_len < sizeof(info) + sizeof(req->hdr)) {
 499                 hfi1_cdbg(
 500                    SDMA,
 501                    "[%u:%u:%u] First vector not big enough for header %lu/%lu",
 502                    dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 503                    iovec[idx].iov_len, sizeof(info) + sizeof(req->hdr));
 504                 ret = -EINVAL;
 505                 goto done;
 506         }
 507         ret = copy_from_user(&info, iovec[idx].iov_base, sizeof(info));
 508         if (ret) {
 509                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Failed to copy info QW (%d)",
 510                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), ret);
 511                 ret = -EFAULT;
 512                 goto done;
 513         }
 514         trace_hfi1_sdma_user_reqinfo(dd, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 515                                      (u16 *)&info);
 516         if (cq->comps[info.comp_idx].status == QUEUED) {
 517                 hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Entry %u is in QUEUED state",
 518                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp),
 519                           info.comp_idx);
 520                 ret = -EBADSLT;
 521                 goto done;
 522         }
 523         if (!info.fragsize) {
 524                 hfi1_cdbg(SDMA,
 525                           "[%u:%u:%u:%u] Request does not specify fragsize",
 526                           dd->unit, uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), info.comp_idx);
 527                 ret = -EINVAL;
 528                 goto done;
 529         }
 530         /*
 531          * We've done all the safety checks that we can up to this point,
 532          * "allocate" the request entry.
 533          */
 534         hfi1_cdbg(SDMA, "[%u:%u:%u] Using req/comp entry %u\n", dd->unit,
 535                   uctxt->ctxt, subctxt_fp(fp), info.comp_idx);
 536         req = pq->reqs + info.comp_idx;
 537         memset(req, 0, sizeof(*req));
 538         /* Mark the request as IN_USE before we start filling it in. */
 539         set_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
 540         req->data_iovs = req_iovcnt(info.ctrl) - 1;
 541         req->pq = pq;
 542         req->cq = cq;
 543         INIT_LIST_HEAD(&req->txps);
 544         spin_lock_init(&req->list_lock);
 545         memcpy(&req->info, &info, sizeof(info));
 546
 547         if (req_opcode(info.ctrl) == EXPECTED)
 548                 req->data_iovs--;
 549
 550         if (!info.npkts || req->data_iovs > MAX_VECTORS_PER_REQ) {
 551                 SDMA_DBG(req, "Too many vectors (%u/%u)", req->data_iovs,
 552                          MAX_VECTORS_PER_REQ);
 553                 ret = -EINVAL;
 554                 goto done;
 555         }
 556         /* Copy the header from the user buffer */
 557         ret = copy_from_user(&req->hdr, iovec[idx].iov_base + sizeof(info),
 558                              sizeof(req->hdr));
 559         if (ret) {
 560                 SDMA_DBG(req, "Failed to copy header template (%d)", ret);
 561                 ret = -EFAULT;
 562                 goto free_req;
 563         }
 564
 565         /* If Static rate control is not enabled, sanitize the header. */
 566         if (!HFI1_CAP_IS_USET(STATIC_RATE_CTRL))
 567                 req->hdr.pbc[2] = 0;
 568
 569         /* Validate the opcode. Do not trust packets from user space blindly. */
 570         opcode = (be32_to_cpu(req->hdr.bth[0]) >> 24) & 0xff;
 571         if ((opcode & USER_OPCODE_CHECK_MASK) !=
 572              USER_OPCODE_CHECK_VAL) {
 573                 SDMA_DBG(req, "Invalid opcode (%d)", opcode);
 574                 ret = -EINVAL;
 575                 goto free_req;
 576         }
 577         /*
 578          * Validate the vl. Do not trust packets from user space blindly.
 579          * VL comes from PBC, SC comes from LRH, and the VL needs to
 580          * match the SC look up.
 581          */
 582         vl = (le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]) >> 12) & 0xF;
 583         sc = (((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) >> 12) & 0xF) |
 584               (((le16_to_cpu(req->hdr.pbc[1]) >> 14) & 0x1) << 4));
 585         if (vl >= dd->pport->vls_operational ||
 586             vl != sc_to_vlt(dd, sc)) {
 587                 SDMA_DBG(req, "Invalid SC(%u)/VL(%u)", sc, vl);
 588                 ret = -EINVAL;
 589                 goto free_req;
 590         }
 591
 592         /*
 593          * Also should check the BTH.lnh. If it says the next header is GRH then
 594          * the RXE parsing will be off and will land in the middle of the KDETH
 595          * or miss it entirely.
 596          */
 597         if ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[0]) & 0x3) == HFI1_LRH_GRH) {
 598                 SDMA_DBG(req, "User tried to pass in a GRH");
 599                 ret = -EINVAL;
 600                 goto free_req;
 601         }
 602
 603         req->koffset = le32_to_cpu(req->hdr.kdeth.swdata[6]);
 604         /* Calculate the initial TID offset based on the values of
 605            KDETH.OFFSET and KDETH.OM that are passed in. */
 606         req->tidoffset = KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OFFSET) *
 607                 (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
 608                  KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
 609         SDMA_DBG(req, "Initial TID offset %u", req->tidoffset);
 610         idx++;
 611
 612         /* Save all the IO vector structures */
 613         while (i < req->data_iovs) {
 614                 memcpy(&req->iovs[i].iov, iovec + idx++, sizeof(struct iovec));
 615                 req->iovs[i].offset = 0;
 616                 req->data_len += req->iovs[i++].iov.iov_len;
 617         }
 618         SDMA_DBG(req, "total data length %u", req->data_len);
 619
 620         if (pcount > req->info.npkts)
 621                 pcount = req->info.npkts;
 622         /*
 623          * Copy any TID info
 624          * User space will provide the TID info only when the
 625          * request type is EXPECTED. This is true even if there is
 626          * only one packet in the request and the header is already
 627          * setup. The reason for the singular TID case is that the
 628          * driver needs to perform safety checks.
 629          */
 630         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 631                 u16 ntids = iovec[idx].iov_len / sizeof(*req->tids);
 632
 633                 if (!ntids || ntids > MAX_TID_PAIR_ENTRIES) {
 634                         ret = -EINVAL;
 635                         goto free_req;
 636                 }
 637                 req->tids = kcalloc(ntids, sizeof(*req->tids), GFP_KERNEL);
 638                 if (!req->tids) {
 639                         ret = -ENOMEM;
 640                         goto free_req;
 641                 }
 642                 /*
 643                  * We have to copy all of the tids because they may vary
 644                  * in size and, therefore, the TID count might not be
 645                  * equal to the pkt count. However, there is no way to
 646                  * tell at this point.
 647                  */
 648                 ret = copy_from_user(req->tids, iovec[idx].iov_base,
 649                                      ntids * sizeof(*req->tids));
 650                 if (ret) {
 651                         SDMA_DBG(req, "Failed to copy %d TIDs (%d)",
 652                                  ntids, ret);
 653                         ret = -EFAULT;
 654                         goto free_req;
 655                 }
 656                 req->n_tids = ntids;
 657                 idx++;
 658         }
 659
 660         /* Have to select the engine */
 661         req->sde = sdma_select_engine_vl(dd,
 662                                          (u32)(uctxt->ctxt + subctxt_fp(fp)),
 663                                          vl);
 664         if (!req->sde || !sdma_running(req->sde)) {
 665                 ret = -ECOMM;
 666                 goto free_req;
 667         }
 668
 669         /* We don't need an AHG entry if the request contains only one packet */
 670         if (req->info.npkts > 1 && HFI1_CAP_IS_USET(SDMA_AHG)) {
 671                 int ahg = sdma_ahg_alloc(req->sde);
 672
 673                 if (likely(ahg >= 0)) {
 674                         req->ahg_idx = (u8)ahg;
 675                         set_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags);
 676                 }
 677         }
 678
 679         set_comp_state(req, QUEUED, 0);
 680         /* Send the first N packets in the request to buy us some time */
 681         sent = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 682         if (unlikely(sent < 0)) {
 683                 if (sent != -EBUSY) {
 684                         ret = sent;
 685                         goto send_err;
 686                 } else
 687                         sent = 0;
 688         }
 689         atomic_inc(&pq->n_reqs);
 690
 691         if (sent < req->info.npkts) {
 692                 /* Take the references to the user's task and mm_struct */
 693                 get_task_struct(current);
 694                 req->user_proc = current;
 695
 696                 /*
 697                  * This is a somewhat blocking send implementation.
 698                  * The driver will block the caller until all packets of the
 699                  * request have been submitted to the SDMA engine. However, it
 700                  * will not wait for send completions.
 701                  */
 702                 while (!test_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags)) {
 703                         ret = user_sdma_send_pkts(req, pcount);
 704                         if (ret < 0) {
 705                                 if (ret != -EBUSY)
 706                                         goto send_err;
 707                                 wait_event_interruptible_timeout(
 708                                         pq->busy.wait_dma,
 709                                         (pq->state == SDMA_PKT_Q_ACTIVE),
 710                                         msecs_to_jiffies(
 711                                                 SDMA_IOWAIT_TIMEOUT));
 712                         }
 713                 }
 714
 715         }
 716         ret = 0;
 717         *count += idx;
 718         goto done;
 719 send_err:
 720         set_comp_state(req, ERROR, ret);
 721 free_req:
 722         user_sdma_free_request(req);
 723 done:
 724         return ret;
 725 }
 726
 727 static inline u32 compute_data_length(struct user_sdma_request *req,
 728                                             struct user_sdma_txreq *tx)
 729 {
 730         /*
 731          * Determine the proper size of the packet data.
 732          * The size of the data of the first packet is in the header
 733          * template. However, it includes the header and ICRC, which need
 734          * to be subtracted.
 735          * The size of the remaining packets is the minimum of the frag
 736          * size (MTU) or remaining data in the request.
 737          */
 738         u32 len;
 739
 740         if (!req->seqnum) {
 741                 len = ((be16_to_cpu(req->hdr.lrh[2]) << 2) -
 742                        (sizeof(tx->hdr) - 4));
 743         } else if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
 744                 u32 tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx], LEN) *
 745                         PAGE_SIZE;
 746                 /* Get the data length based on the remaining space in the
 747                  * TID pair. */
 748                 len = min(tidlen - req->tidoffset, (u32)req->info.fragsize);
 749                 /* If we've filled up the TID pair, move to the next one. */
 750                 if (unlikely(!len) && ++req->tididx < req->n_tids &&
 751                     req->tids[req->tididx]) {
 752                         tidlen = EXP_TID_GET(req->tids[req->tididx],
 753                                              LEN) * PAGE_SIZE;
 754                         req->tidoffset = 0;
 755                         len = min_t(u32, tidlen, req->info.fragsize);
 756                 }
 757                 /* Since the TID pairs map entire pages, make sure that we
 758                  * are not going to try to send more data that we have
 759                  * remaining. */
 760                 len = min(len, req->data_len - req->sent);
 761         } else
 762                 len = min(req->data_len - req->sent, (u32)req->info.fragsize);
 763         SDMA_DBG(req, "Data Length = %u", len);
 764         return len;
 765 }
 766
 767 static inline u32 get_lrh_len(struct hfi1_pkt_header hdr, u32 len)
 768 {
 769         /* (Size of complete header - size of PBC) + 4B ICRC + data length */
 770         return ((sizeof(hdr) - sizeof(hdr.pbc)) + 4 + len);
 771 }
 772
 773 static int user_sdma_send_pkts(struct user_sdma_request *req, unsigned maxpkts)
 774 {
 775         int ret = 0;
 776         unsigned npkts = 0;
 777         struct user_sdma_txreq *tx = NULL;
 778         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = NULL;
 779         struct user_sdma_iovec *iovec = NULL;
 780
 781         if (!req->pq) {
 782                 ret = -EINVAL;
 783                 goto done;
 784         }
 785
 786         pq = req->pq;
 787
 788         /*
 789          * Check if we might have sent the entire request already
 790          */
 791         if (unlikely(req->seqnum == req->info.npkts)) {
 792                 if (!list_empty(&req->txps))
 793                         goto dosend;
 794                 goto done;
 795         }
 796
 797         if (!maxpkts || maxpkts > req->info.npkts - req->seqnum)
 798                 maxpkts = req->info.npkts - req->seqnum;
 799
 800         while (npkts < maxpkts) {
 801                 u32 datalen = 0, queued = 0, data_sent = 0;
 802                 u64 iov_offset = 0;
 803
 804                 /*
 805                  * Check whether any of the completions have come back
 806                  * with errors. If so, we are not going to process any
 807                  * more packets from this request.
 808                  */
 809                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags)) {
 810                         set_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags);
 811                         ret = -EFAULT;
 812                         goto done;
 813                 }
 814
 815                 tx = kmem_cache_alloc(pq->txreq_cache, GFP_KERNEL);
 816                 if (!tx) {
 817                         ret = -ENOMEM;
 818                         goto done;
 819                 }
 820                 tx->flags = 0;
 821                 tx->req = req;
 822                 tx->busycount = 0;
 823                 tx->idx = -1;
 824                 memset(tx->iovecs, 0, sizeof(tx->iovecs));
 825
 826                 if (req->seqnum == req->info.npkts - 1)
 827                         tx->flags |= TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT;
 828
 829                 /*
 830                  * Calculate the payload size - this is min of the fragment
 831                  * (MTU) size or the remaining bytes in the request but only
 832                  * if we have payload data.
 833                  */
 834                 if (req->data_len) {
 835                         iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 836                         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) == iovec->iov.iov_len) {
 837                                 if (++req->iov_idx == req->data_iovs) {
 838                                         ret = -EFAULT;
 839                                         goto free_txreq;
 840                                 }
 841                                 iovec = &req->iovs[req->iov_idx];
 842                                 WARN_ON(iovec->offset);
 843                         }
 844
 845                         /*
 846                          * This request might include only a header and no user
 847                          * data, so pin pages only if there is data and it the
 848                          * pages have not been pinned already.
 849                          */
 850                         if (unlikely(!iovec->pages && iovec->iov.iov_len)) {
 851                                 ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 852                                 if (ret)
 853                                         goto free_tx;
 854                         }
 855
 856                         tx->iovecs[++tx->idx].vec = iovec;
 857                         datalen = compute_data_length(req, tx);
 858                         if (!datalen) {
 859                                 SDMA_DBG(req,
 860                                          "Request has data but pkt len is 0");
 861                                 ret = -EFAULT;
 862                                 goto free_tx;
 863                         }
 864                 }
 865
 866                 if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags)) {
 867                         if (!req->seqnum) {
 868                                 u16 pbclen = le16_to_cpu(req->hdr.pbc[0]);
 869                                 u32 lrhlen = get_lrh_len(req->hdr, datalen);
 870                                 /*
 871                                  * Copy the request header into the tx header
 872                                  * because the HW needs a cacheline-aligned
 873                                  * address.
 874                                  * This copy can be optimized out if the hdr
 875                                  * member of user_sdma_request were also
 876                                  * cacheline aligned.
 877                                  */
 878                                 memcpy(&tx->hdr, &req->hdr, sizeof(tx->hdr));
 879                                 if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
 880                                         pbclen = (pbclen & 0xf000) |
 881                                                 LRH2PBC(lrhlen);
 882                                         tx->hdr.pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
 883                                 }
 884                                 ret = sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 885                                                       SDMA_TXREQ_F_AHG_COPY,
 886                                                       sizeof(tx->hdr) + datalen,
 887                                                       req->ahg_idx, 0, NULL, 0,
 888                                                       user_sdma_txreq_cb);
 889                                 if (ret)
 890                                         goto free_tx;
 891                                 ret = sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq,
 892                                                         &tx->hdr,
 893                                                         sizeof(tx->hdr));
 894                                 if (ret)
 895                                         goto free_txreq;
 896                         } else {
 897                                 int changes;
 898
 899                                 changes = set_txreq_header_ahg(req, tx,
 900                                                                datalen);
 901                                 if (changes < 0)
 902                                         goto free_tx;
 903                                 sdma_txinit_ahg(&tx->txreq,
 904                                                 SDMA_TXREQ_F_USE_AHG,
 905                                                 datalen, req->ahg_idx, changes,
 906                                                 req->ahg, sizeof(req->hdr),
 907                                                 user_sdma_txreq_cb);
 908                         }
 909                 } else {
 910                         ret = sdma_txinit(&tx->txreq, 0, sizeof(req->hdr) +
 911                                           datalen, user_sdma_txreq_cb);
 912                         if (ret)
 913                                 goto free_tx;
 914                         /*
 915                          * Modify the header for this packet. This only needs
 916                          * to be done if we are not going to use AHG. Otherwise,
 917                          * the HW will do it based on the changes we gave it
 918                          * during sdma_txinit_ahg().
 919                          */
 920                         ret = set_txreq_header(req, tx, datalen);
 921                         if (ret)
 922                                 goto free_txreq;
 923                 }
 924
 925                 /*
 926                  * If the request contains any data vectors, add up to
 927                  * fragsize bytes to the descriptor.
 928                  */
 929                 while (queued < datalen &&
 930                        (req->sent + data_sent) < req->data_len) {
 931                         unsigned long base, offset;
 932                         unsigned pageidx, len;
 933
 934                         base = (unsigned long)iovec->iov.iov_base;
 935                         offset = ((base + iovec->offset + iov_offset) &
 936                                   ~PAGE_MASK);
 937                         pageidx = (((iovec->offset + iov_offset +
 938                                      base) - (base & PAGE_MASK)) >> PAGE_SHIFT);
 939                         len = offset + req->info.fragsize > PAGE_SIZE ?
 940                                 PAGE_SIZE - offset : req->info.fragsize;
 941                         len = min((datalen - queued), len);
 942                         ret = sdma_txadd_page(pq->dd, &tx->txreq,
 943                                               iovec->pages[pageidx],
 944                                               offset, len);
 945                         if (ret) {
 946                                 int i;
 947
 948                                 dd_dev_err(pq->dd,
 949                                            "SDMA txreq add page failed %d\n",
 950                                            ret);
 951                                 /* Mark all assigned vectors as complete so they
 952                                  * are unpinned in the callback. */
 953                                 for (i = tx->idx; i >= 0; i--) {
 954                                         tx->iovecs[i].flags |=
 955                                                 TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 956                                 }
 957                                 goto free_txreq;
 958                         }
 959                         iov_offset += len;
 960                         queued += len;
 961                         data_sent += len;
 962                         if (unlikely(queued < datalen &&
 963                                      pageidx == iovec->npages &&
 964                                      req->iov_idx < req->data_iovs - 1 &&
 965                                      tx->idx < ARRAY_SIZE(tx->iovecs))) {
 966                                 iovec->offset += iov_offset;
 967                                 tx->iovecs[tx->idx].flags |=
 968                                         TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 969                                 iovec = &req->iovs[++req->iov_idx];
 970                                 if (!iovec->pages) {
 971                                         ret = pin_vector_pages(req, iovec);
 972                                         if (ret)
 973                                                 goto free_txreq;
 974                                 }
 975                                 iov_offset = 0;
 976                                 tx->iovecs[++tx->idx].vec = iovec;
 977                         }
 978                 }
 979                 /*
 980                  * The txreq was submitted successfully so we can update
 981                  * the counters.
 982                  */
 983                 req->koffset += datalen;
 984                 if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED)
 985                         req->tidoffset += datalen;
 986                 req->sent += data_sent;
 987                 if (req->data_len) {
 988                         tx->iovecs[tx->idx].vec->offset += iov_offset;
 989                         /* If we've reached the end of the io vector, mark it
 990                          * so the callback can unpin the pages and free it. */
 991                         if (tx->iovecs[tx->idx].vec->offset ==
 992                             tx->iovecs[tx->idx].vec->iov.iov_len)
 993                                 tx->iovecs[tx->idx].flags |=
 994                                         TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT;
 995                 }
 996
 997                 /*
 998                  * It is important to increment this here as it is used to
 999                  * generate the BTH.PSN and, therefore, can't be bulk-updated
1000                  * outside of the loop.
1001                  */
1002                 tx->seqnum = req->seqnum++;
1003                 list_add_tail(&tx->txreq.list, &req->txps);
1004                 npkts++;
1005         }
1006 dosend:
1007         ret = sdma_send_txlist(req->sde, &pq->busy, &req->txps);
1008         if (list_empty(&req->txps))
1009                 if (req->seqnum == req->info.npkts) {
1010                         set_bit(SDMA_REQ_SEND_DONE, &req->flags);
1011                         /*
1012                          * The txreq has already been submitted to the HW queue
1013                          * so we can free the AHG entry now. Corruption will not
1014                          * happen due to the sequential manner in which
1015                          * descriptors are processed.
1016                          */
1017                         if (test_bit(SDMA_REQ_HAVE_AHG, &req->flags))
1018                                 sdma_ahg_free(req->sde, req->ahg_idx);
1019                 }
1020         goto done;
1021 free_txreq:
1022         sdma_txclean(pq->dd, &tx->txreq);
1023 free_tx:
1024         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1025 done:
1026         return ret;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * How many pages in this iovec element?
1031  */
1032 static inline int num_user_pages(const struct iovec *iov)
1033 {
1034         const unsigned long addr  = (unsigned long) iov->iov_base;
1035         const unsigned long len   = iov->iov_len;
1036         const unsigned long spage = addr & PAGE_MASK;
1037         const unsigned long epage = (addr + len - 1) & PAGE_MASK;
1038
1039         return 1 + ((epage - spage) >> PAGE_SHIFT);
1040 }
1041
1042 static int pin_vector_pages(struct user_sdma_request *req,
1043                             struct user_sdma_iovec *iovec) {
1044         int ret = 0;
1045         unsigned pinned;
1046
1047         iovec->npages = num_user_pages(&iovec->iov);
1048         iovec->pages = kcalloc(iovec->npages, sizeof(*iovec->pages),
1049                                GFP_KERNEL);
1050         if (!iovec->pages) {
1051                 SDMA_DBG(req, "Failed page array alloc");
1052                 ret = -ENOMEM;
1053                 goto done;
1054         }
1055         /* If called by the kernel thread, use the user's mm */
1056         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1057                 use_mm(req->user_proc->mm);
1058         pinned = get_user_pages_fast(
1059                 (unsigned long)iovec->iov.iov_base,
1060                 iovec->npages, 0, iovec->pages);
1061         /* If called by the kernel thread, unuse the user's mm */
1062         if (current->flags & PF_KTHREAD)
1063                 unuse_mm(req->user_proc->mm);
1064         if (pinned != iovec->npages) {
1065                 SDMA_DBG(req, "Failed to pin pages (%u/%u)", pinned,
1066                          iovec->npages);
1067                 ret = -EFAULT;
1068                 goto pfree;
1069         }
1070         goto done;
1071 pfree:
1072         unpin_vector_pages(iovec);
1073 done:
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 static void unpin_vector_pages(struct user_sdma_iovec *iovec)
1078 {
1079         unsigned i;
1080
1081         if (ACCESS_ONCE(iovec->offset) != iovec->iov.iov_len) {
1082                 hfi1_cdbg(SDMA,
1083                           "the complete vector has not been sent yet %llu %zu",
1084                           iovec->offset, iovec->iov.iov_len);
1085                 return;
1086         }
1087         for (i = 0; i < iovec->npages; i++)
1088                 if (iovec->pages[i])
1089                         put_page(iovec->pages[i]);
1090         kfree(iovec->pages);
1091         iovec->pages = NULL;
1092         iovec->npages = 0;
1093         iovec->offset = 0;
1094 }
1095
1096 static int check_header_template(struct user_sdma_request *req,
1097                                  struct hfi1_pkt_header *hdr, u32 lrhlen,
1098                                  u32 datalen)
1099 {
1100         /*
1101          * Perform safety checks for any type of packet:
1102          *    - transfer size is multiple of 64bytes
1103          *    - packet length is multiple of 4bytes
1104          *    - entire request length is multiple of 4bytes
1105          *    - packet length is not larger than MTU size
1106          *
1107          * These checks are only done for the first packet of the
1108          * transfer since the header is "given" to us by user space.
1109          * For the remainder of the packets we compute the values.
1110          */
1111         if (req->info.fragsize % PIO_BLOCK_SIZE ||
1112             lrhlen & 0x3 || req->data_len & 0x3  ||
1113             lrhlen > get_lrh_len(*hdr, req->info.fragsize))
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1117                 /*
1118                  * The header is checked only on the first packet. Furthermore,
1119                  * we ensure that at least one TID entry is copied when the
1120                  * request is submitted. Therefore, we don't have to verify that
1121                  * tididx points to something sane.
1122                  */
1123                 u32 tidval = req->tids[req->tididx],
1124                         tidlen = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE,
1125                         tididx = EXP_TID_GET(tidval, IDX),
1126                         tidctrl = EXP_TID_GET(tidval, CTRL),
1127                         tidoff;
1128                 __le32 kval = hdr->kdeth.ver_tid_offset;
1129
1130                 tidoff = KDETH_GET(kval, OFFSET) *
1131                           (KDETH_GET(req->hdr.kdeth.ver_tid_offset, OM) ?
1132                            KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL);
1133                 /*
1134                  * Expected receive packets have the following
1135                  * additional checks:
1136                  *     - offset is not larger than the TID size
1137                  *     - TIDCtrl values match between header and TID array
1138                  *     - TID indexes match between header and TID array
1139                  */
1140                 if ((tidoff + datalen > tidlen) ||
1141                     KDETH_GET(kval, TIDCTRL) != tidctrl ||
1142                     KDETH_GET(kval, TID) != tididx)
1143                         return -EINVAL;
1144         }
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Correctly set the BTH.PSN field based on type of
1150  * transfer - eager packets can just increment the PSN but
1151  * expected packets encode generation and sequence in the
1152  * BTH.PSN field so just incrementing will result in errors.
1153  */
1154 static inline u32 set_pkt_bth_psn(__be32 bthpsn, u8 expct, u32 frags)
1155 {
1156         u32 val = be32_to_cpu(bthpsn),
1157                 mask = (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffffull :
1158                         0xffffffull),
1159                 psn = val & mask;
1160         if (expct)
1161                 psn = (psn & ~BTH_SEQ_MASK) | ((psn + frags) & BTH_SEQ_MASK);
1162         else
1163                 psn = psn + frags;
1164         return psn & mask;
1165 }
1166
1167 static int set_txreq_header(struct user_sdma_request *req,
1168                             struct user_sdma_txreq *tx, u32 datalen)
1169 {
1170         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1171         struct hfi1_pkt_header *hdr = &tx->hdr;
1172         u16 pbclen;
1173         int ret;
1174         u32 tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, datalen);
1175
1176         /* Copy the header template to the request before modification */
1177         memcpy(hdr, &req->hdr, sizeof(*hdr));
1178
1179         /*
1180          * Check if the PBC and LRH length are mismatched. If so
1181          * adjust both in the header.
1182          */
1183         pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1184         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1185                 pbclen = (pbclen & 0xf000) | LRH2PBC(lrhlen);
1186                 hdr->pbc[0] = cpu_to_le16(pbclen);
1187                 hdr->lrh[2] = cpu_to_be16(lrhlen >> 2);
1188                 /*
1189                  * Third packet
1190                  * This is the first packet in the sequence that has
1191                  * a "static" size that can be used for the rest of
1192                  * the packets (besides the last one).
1193                  */
1194                 if (unlikely(req->seqnum == 2)) {
1195                         /*
1196                          * From this point on the lengths in both the
1197                          * PBC and LRH are the same until the last
1198                          * packet.
1199                          * Adjust the template so we don't have to update
1200                          * every packet
1201                          */
1202                         req->hdr.pbc[0] = hdr->pbc[0];
1203                         req->hdr.lrh[2] = hdr->lrh[2];
1204                 }
1205         }
1206         /*
1207          * We only have to modify the header if this is not the
1208          * first packet in the request. Otherwise, we use the
1209          * header given to us.
1210          */
1211         if (unlikely(!req->seqnum)) {
1212                 ret = check_header_template(req, hdr, lrhlen, datalen);
1213                 if (ret)
1214                         return ret;
1215                 goto done;
1216
1217         }
1218
1219         hdr->bth[2] = cpu_to_be32(
1220                 set_pkt_bth_psn(hdr->bth[2],
1221                                 (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED),
1222                                 req->seqnum));
1223
1224         /* Set ACK request on last packet */
1225         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1226                 hdr->bth[2] |= cpu_to_be32(1UL<<31);
1227
1228         /* Set the new offset */
1229         hdr->kdeth.swdata[6] = cpu_to_le32(req->koffset);
1230         /* Expected packets have to fill in the new TID information */
1231         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1232                 tidval = req->tids[req->tididx];
1233                 /*
1234                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1235                  * advance everything.
1236                  */
1237                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1238                                          PAGE_SIZE)) {
1239                         req->tidoffset = 0;
1240                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1241                          * we have to check again. */
1242                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1243                             !req->tids[req->tididx]) {
1244                                 return -EINVAL;
1245                         }
1246                         tidval = req->tids[req->tididx];
1247                 }
1248                 req->omfactor = EXP_TID_GET(tidval, LEN) * PAGE_SIZE >=
1249                         KDETH_OM_MAX_SIZE ? KDETH_OM_LARGE : KDETH_OM_SMALL;
1250                 /* Set KDETH.TIDCtrl based on value for this TID. */
1251                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TIDCTRL,
1252                           EXP_TID_GET(tidval, CTRL));
1253                 /* Set KDETH.TID based on value for this TID */
1254                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, TID,
1255                           EXP_TID_GET(tidval, IDX));
1256                 /* Clear KDETH.SH only on the last packet */
1257                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1258                         KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, SH, 0);
1259                 /*
1260                  * Set the KDETH.OFFSET and KDETH.OM based on size of
1261                  * transfer.
1262                  */
1263                 SDMA_DBG(req, "TID offset %ubytes %uunits om%u",
1264                          req->tidoffset, req->tidoffset / req->omfactor,
1265                          !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1266                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OFFSET,
1267                           req->tidoffset / req->omfactor);
1268                 KDETH_SET(hdr->kdeth.ver_tid_offset, OM,
1269                           !!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL));
1270         }
1271 done:
1272         trace_hfi1_sdma_user_header(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1273                                     req->info.comp_idx, hdr, tidval);
1274         return sdma_txadd_kvaddr(pq->dd, &tx->txreq, hdr, sizeof(*hdr));
1275 }
1276
1277 static int set_txreq_header_ahg(struct user_sdma_request *req,
1278                                 struct user_sdma_txreq *tx, u32 len)
1279 {
1280         int diff = 0;
1281         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req->pq;
1282         struct hfi1_pkt_header *hdr = &req->hdr;
1283         u16 pbclen = le16_to_cpu(hdr->pbc[0]);
1284         u32 val32, tidval = 0, lrhlen = get_lrh_len(*hdr, len);
1285
1286         if (PBC2LRH(pbclen) != lrhlen) {
1287                 /* PBC.PbcLengthDWs */
1288                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 0, 0, 12,
1289                                cpu_to_le16(LRH2PBC(lrhlen)));
1290                 /* LRH.PktLen (we need the full 16 bits due to byte swap) */
1291                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 3, 0, 16,
1292                                cpu_to_be16(lrhlen >> 2));
1293         }
1294
1295         /*
1296          * Do the common updates
1297          */
1298         /* BTH.PSN and BTH.A */
1299         val32 = (be32_to_cpu(hdr->bth[2]) + req->seqnum) &
1300                 (HFI1_CAP_IS_KSET(EXTENDED_PSN) ? 0x7fffffff : 0xffffff);
1301         if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT))
1302                 val32 |= 1UL << 31;
1303         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 0, 16, cpu_to_be16(val32 >> 16));
1304         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 6, 16, 16, cpu_to_be16(val32 & 0xffff));
1305         /* KDETH.Offset */
1306         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 0, 16,
1307                        cpu_to_le16(req->koffset & 0xffff));
1308         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 15, 16, 16,
1309                        cpu_to_le16(req->koffset >> 16));
1310         if (req_opcode(req->info.ctrl) == EXPECTED) {
1311                 __le16 val;
1312
1313                 tidval = req->tids[req->tididx];
1314
1315                 /*
1316                  * If the offset puts us at the end of the current TID,
1317                  * advance everything.
1318                  */
1319                 if ((req->tidoffset) == (EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1320                                          PAGE_SIZE)) {
1321                         req->tidoffset = 0;
1322                         /* Since we don't copy all the TIDs, all at once,
1323                          * we have to check again. */
1324                         if (++req->tididx > req->n_tids - 1 ||
1325                             !req->tids[req->tididx]) {
1326                                 return -EINVAL;
1327                         }
1328                         tidval = req->tids[req->tididx];
1329                 }
1330                 req->omfactor = ((EXP_TID_GET(tidval, LEN) *
1331                                   PAGE_SIZE) >=
1332                                  KDETH_OM_MAX_SIZE) ? KDETH_OM_LARGE :
1333                         KDETH_OM_SMALL;
1334                 /* KDETH.OM and KDETH.OFFSET (TID) */
1335                 AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 0, 16,
1336                                ((!!(req->omfactor - KDETH_OM_SMALL)) << 15 |
1337                                 ((req->tidoffset / req->omfactor) & 0x7fff)));
1338                 /* KDETH.TIDCtrl, KDETH.TID */
1339                 val = cpu_to_le16(((EXP_TID_GET(tidval, CTRL) & 0x3) << 10) |
1340                                         (EXP_TID_GET(tidval, IDX) & 0x3ff));
1341                 /* Clear KDETH.SH on last packet */
1342                 if (unlikely(tx->flags & TXREQ_FLAGS_REQ_LAST_PKT)) {
1343                         val |= cpu_to_le16(KDETH_GET(hdr->kdeth.ver_tid_offset,
1344                                                                 INTR) >> 16);
1345                         val &= cpu_to_le16(~(1U << 13));
1346                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 14, val);
1347                 } else
1348                         AHG_HEADER_SET(req->ahg, diff, 7, 16, 12, val);
1349         }
1350
1351         trace_hfi1_sdma_user_header_ahg(pq->dd, pq->ctxt, pq->subctxt,
1352                                         req->info.comp_idx, req->sde->this_idx,
1353                                         req->ahg_idx, req->ahg, diff, tidval);
1354         return diff;
1355 }
1356
1357 static void user_sdma_txreq_cb(struct sdma_txreq *txreq, int status,
1358                                int drain)
1359 {
1360         struct user_sdma_txreq *tx =
1361                 container_of(txreq, struct user_sdma_txreq, txreq);
1362         struct user_sdma_request *req = tx->req;
1363         struct hfi1_user_sdma_pkt_q *pq = req ? req->pq : NULL;
1364         u64 tx_seqnum;
1365
1366         if (unlikely(!req || !pq))
1367                 return;
1368
1369         /* If we have any io vectors associated with this txreq,
1370          * check whether they need to be 'freed'. */
1371         if (tx->idx != -1) {
1372                 int i;
1373
1374                 for (i = tx->idx; i >= 0; i--) {
1375                         if (tx->iovecs[i].flags & TXREQ_FLAGS_IOVEC_LAST_PKT)
1376                                 unpin_vector_pages(tx->iovecs[i].vec);
1377                 }
1378         }
1379
1380         tx_seqnum = tx->seqnum;
1381         kmem_cache_free(pq->txreq_cache, tx);
1382
1383         if (status != SDMA_TXREQ_S_OK) {
1384                 dd_dev_err(pq->dd, "SDMA completion with error %d", status);
1385                 set_comp_state(req, ERROR, status);
1386                 set_bit(SDMA_REQ_HAS_ERROR, &req->flags);
1387                 /* Do not free the request until the sender loop has ack'ed
1388                  * the error and we've seen all txreqs. */
1389                 if (tx_seqnum == ACCESS_ONCE(req->seqnum) &&
1390                     test_bit(SDMA_REQ_DONE_ERROR, &req->flags)) {
1391                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1392                         user_sdma_free_request(req);
1393                 }
1394         } else {
1395                 if (tx_seqnum == req->info.npkts - 1) {
1396                         /* We've sent and completed all packets in this
1397                          * request. Signal completion to the user */
1398                         atomic_dec(&pq->n_reqs);
1399                         set_comp_state(req, COMPLETE, 0);
1400                         user_sdma_free_request(req);
1401                 }
1402         }
1403         if (!atomic_read(&pq->n_reqs))
1404                 xchg(&pq->state, SDMA_PKT_Q_INACTIVE);
1405 }
1406
1407 static void user_sdma_free_request(struct user_sdma_request *req)
1408 {
1409         if (!list_empty(&req->txps)) {
1410                 struct sdma_txreq *t, *p;
1411
1412                 list_for_each_entry_safe(t, p, &req->txps, list) {
1413                         struct user_sdma_txreq *tx =
1414                                 container_of(t, struct user_sdma_txreq, txreq);
1415                         list_del_init(&t->list);
1416                         sdma_txclean(req->pq->dd, t);
1417                         kmem_cache_free(req->pq->txreq_cache, tx);
1418                 }
1419         }
1420         if (req->data_iovs) {
1421                 int i;
1422
1423                 for (i = 0; i < req->data_iovs; i++)
1424                         if (req->iovs[i].npages && req->iovs[i].pages)
1425                                 unpin_vector_pages(&req->iovs[i]);
1426         }
1427         if (req->user_proc)
1428                 put_task_struct(req->user_proc);
1429         kfree(req->tids);
1430         clear_bit(SDMA_REQ_IN_USE, &req->flags);
1431 }
1432
1433 static inline void set_comp_state(struct user_sdma_request *req,
1434                                         enum hfi1_sdma_comp_state state,
1435                                         int ret)
1436 {
1437         SDMA_DBG(req, "Setting completion status %u %d", state, ret);
1438         req->cq->comps[req->info.comp_idx].status = state;
1439         if (state == ERROR)
1440                 req->cq->comps[req->info.comp_idx].errcode = -ret;
1441         trace_hfi1_sdma_user_completion(req->pq->dd, req->pq->ctxt,
1442                                         req->pq->subctxt, req->info.comp_idx,
1443                                         state, ret);
1444 }