These changes are the raw update to linux-4.4.6-rt14. Kernel sources
[kvmfornfv.git] / kernel / net / sunrpc / xprtrdma / frwr_ops.c
index dff0481..88cf9e7 100644 (file)
  * but most complex memory registration mode.
  */
 
+/* Normal operation
+ *
+ * A Memory Region is prepared for RDMA READ or WRITE using a FAST_REG
+ * Work Request (frmr_op_map). When the RDMA operation is finished, this
+ * Memory Region is invalidated using a LOCAL_INV Work Request
+ * (frmr_op_unmap).
+ *
+ * Typically these Work Requests are not signaled, and neither are RDMA
+ * SEND Work Requests (with the exception of signaling occasionally to
+ * prevent provider work queue overflows). This greatly reduces HCA
+ * interrupt workload.
+ *
+ * As an optimization, frwr_op_unmap marks MRs INVALID before the
+ * LOCAL_INV WR is posted. If posting succeeds, the MR is placed on
+ * rb_mws immediately so that no work (like managing a linked list
+ * under a spinlock) is needed in the completion upcall.
+ *
+ * But this means that frwr_op_map() can occasionally encounter an MR
+ * that is INVALID but the LOCAL_INV WR has not completed. Work Queue
+ * ordering prevents a subsequent FAST_REG WR from executing against
+ * that MR while it is still being invalidated.
+ */
+
+/* Transport recovery
+ *
+ * ->op_map and the transport connect worker cannot run at the same
+ * time, but ->op_unmap can fire while the transport connect worker
+ * is running. Thus MR recovery is handled in ->op_map, to guarantee
+ * that recovered MRs are owned by a sending RPC, and not one where
+ * ->op_unmap could fire at the same time transport reconnect is
+ * being done.
+ *
+ * When the underlying transport disconnects, MRs are left in one of
+ * three states:
+ *
+ * INVALID:    The MR was not in use before the QP entered ERROR state.
+ *             (Or, the LOCAL_INV WR has not completed or flushed yet).
+ *
+ * STALE:      The MR was being registered or unregistered when the QP
+ *             entered ERROR state, and the pending WR was flushed.
+ *
+ * VALID:      The MR was registered before the QP entered ERROR state.
+ *
+ * When frwr_op_map encounters STALE and VALID MRs, they are recovered
+ * with ib_dereg_mr and then are re-initialized. Beause MR recovery
+ * allocates fresh resources, it is deferred to a workqueue, and the
+ * recovered MRs are placed back on the rb_mws list when recovery is
+ * complete. frwr_op_map allocates another MR for the current RPC while
+ * the broken MR is reset.
+ *
+ * To ensure that frwr_op_map doesn't encounter an MR that is marked
+ * INVALID but that is about to be flushed due to a previous transport
+ * disconnect, the transport connect worker attempts to drain all
+ * pending send queue WRs before the transport is reconnected.
+ */
+
 #include "xprt_rdma.h"
 
 #if IS_ENABLED(CONFIG_SUNRPC_DEBUG)
 # define RPCDBG_FACILITY       RPCDBG_TRANS
 #endif
 
+static struct workqueue_struct *frwr_recovery_wq;
+
+#define FRWR_RECOVERY_WQ_FLAGS         (WQ_UNBOUND | WQ_MEM_RECLAIM)
+
+int
+frwr_alloc_recovery_wq(void)
+{
+       frwr_recovery_wq = alloc_workqueue("frwr_recovery",
+                                          FRWR_RECOVERY_WQ_FLAGS, 0);
+       return !frwr_recovery_wq ? -ENOMEM : 0;
+}
+
+void
+frwr_destroy_recovery_wq(void)
+{
+       struct workqueue_struct *wq;
+
+       if (!frwr_recovery_wq)
+               return;
+
+       wq = frwr_recovery_wq;
+       frwr_recovery_wq = NULL;
+       destroy_workqueue(wq);
+}
+
+/* Deferred reset of a single FRMR. Generate a fresh rkey by
+ * replacing the MR.
+ *
+ * There's no recovery if this fails. The FRMR is abandoned, but
+ * remains in rb_all. It will be cleaned up when the transport is
+ * destroyed.
+ */
+static void
+__frwr_recovery_worker(struct work_struct *work)
+{
+       struct rpcrdma_mw *r = container_of(work, struct rpcrdma_mw,
+                                           r.frmr.fr_work);
+       struct rpcrdma_xprt *r_xprt = r->r.frmr.fr_xprt;
+       unsigned int depth = r_xprt->rx_ia.ri_max_frmr_depth;
+       struct ib_pd *pd = r_xprt->rx_ia.ri_pd;
+
+       if (ib_dereg_mr(r->r.frmr.fr_mr))
+               goto out_fail;
+
+       r->r.frmr.fr_mr = ib_alloc_mr(pd, IB_MR_TYPE_MEM_REG, depth);
+       if (IS_ERR(r->r.frmr.fr_mr))
+               goto out_fail;
+
+       dprintk("RPC:       %s: recovered FRMR %p\n", __func__, r);
+       r->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_INVALID;
+       rpcrdma_put_mw(r_xprt, r);
+       return;
+
+out_fail:
+       pr_warn("RPC:       %s: FRMR %p unrecovered\n",
+               __func__, r);
+}
+
+/* A broken MR was discovered in a context that can't sleep.
+ * Defer recovery to the recovery worker.
+ */
+static void
+__frwr_queue_recovery(struct rpcrdma_mw *r)
+{
+       INIT_WORK(&r->r.frmr.fr_work, __frwr_recovery_worker);
+       queue_work(frwr_recovery_wq, &r->r.frmr.fr_work);
+}
+
 static int
 __frwr_init(struct rpcrdma_mw *r, struct ib_pd *pd, struct ib_device *device,
            unsigned int depth)
@@ -24,24 +148,28 @@ __frwr_init(struct rpcrdma_mw *r, struct ib_pd *pd, struct ib_device *device,
        struct rpcrdma_frmr *f = &r->r.frmr;
        int rc;
 
-       f->fr_mr = ib_alloc_fast_reg_mr(pd, depth);
+       f->fr_mr = ib_alloc_mr(pd, IB_MR_TYPE_MEM_REG, depth);
        if (IS_ERR(f->fr_mr))
                goto out_mr_err;
-       f->fr_pgl = ib_alloc_fast_reg_page_list(device, depth);
-       if (IS_ERR(f->fr_pgl))
+
+       f->sg = kcalloc(depth, sizeof(*f->sg), GFP_KERNEL);
+       if (!f->sg)
                goto out_list_err;
+
+       sg_init_table(f->sg, depth);
+
        return 0;
 
 out_mr_err:
        rc = PTR_ERR(f->fr_mr);
-       dprintk("RPC:       %s: ib_alloc_fast_reg_mr status %i\n",
+       dprintk("RPC:       %s: ib_alloc_mr status %i\n",
                __func__, rc);
        return rc;
 
 out_list_err:
-       rc = PTR_ERR(f->fr_pgl);
-       dprintk("RPC:       %s: ib_alloc_fast_reg_page_list status %i\n",
-               __func__, rc);
+       rc = -ENOMEM;
+       dprintk("RPC:       %s: sg allocation failure\n",
+               __func__);
        ib_dereg_mr(f->fr_mr);
        return rc;
 }
@@ -55,7 +183,7 @@ __frwr_release(struct rpcrdma_mw *r)
        if (rc)
                dprintk("RPC:       %s: ib_dereg_mr status %i\n",
                        __func__, rc);
-       ib_free_fast_reg_page_list(r->r.frmr.fr_pgl);
+       kfree(r->r.frmr.sg);
 }
 
 static int
@@ -128,8 +256,11 @@ frwr_sendcompletion(struct ib_wc *wc)
 
        /* WARNING: Only wr_id and status are reliable at this point */
        r = (struct rpcrdma_mw *)(unsigned long)wc->wr_id;
-       dprintk("RPC:       %s: frmr %p (stale), status %d\n",
-               __func__, r, wc->status);
+       if (wc->status == IB_WC_WR_FLUSH_ERR)
+               dprintk("RPC:       %s: frmr %p flushed\n", __func__, r);
+       else
+               pr_warn("RPC:       %s: frmr %p error, status %s (%d)\n",
+                       __func__, r, ib_wc_status_msg(wc->status), wc->status);
        r->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_STALE;
 }
 
@@ -137,16 +268,19 @@ static int
 frwr_op_init(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
 {
        struct rpcrdma_buffer *buf = &r_xprt->rx_buf;
-       struct ib_device *device = r_xprt->rx_ia.ri_id->device;
+       struct ib_device *device = r_xprt->rx_ia.ri_device;
        unsigned int depth = r_xprt->rx_ia.ri_max_frmr_depth;
        struct ib_pd *pd = r_xprt->rx_ia.ri_pd;
        int i;
 
+       spin_lock_init(&buf->rb_mwlock);
        INIT_LIST_HEAD(&buf->rb_mws);
        INIT_LIST_HEAD(&buf->rb_all);
 
-       i = (buf->rb_max_requests + 1) * RPCRDMA_MAX_SEGS;
-       dprintk("RPC:       %s: initializing %d FRMRs\n", __func__, i);
+       i = max_t(int, RPCRDMA_MAX_DATA_SEGS / depth, 1);
+       i += 2;                         /* head + tail */
+       i *= buf->rb_max_requests;      /* one set for each RPC slot */
+       dprintk("RPC:       %s: initalizing %d FRMRs\n", __func__, i);
 
        while (i--) {
                struct rpcrdma_mw *r;
@@ -165,6 +299,7 @@ frwr_op_init(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
                list_add(&r->mw_list, &buf->rb_mws);
                list_add(&r->mw_all, &buf->rb_all);
                r->mw_sendcompletion = frwr_sendcompletion;
+               r->r.frmr.fr_xprt = r_xprt;
        }
 
        return 0;
@@ -178,78 +313,103 @@ frwr_op_map(struct rpcrdma_xprt *r_xprt, struct rpcrdma_mr_seg *seg,
            int nsegs, bool writing)
 {
        struct rpcrdma_ia *ia = &r_xprt->rx_ia;
-       struct ib_device *device = ia->ri_id->device;
+       struct ib_device *device = ia->ri_device;
        enum dma_data_direction direction = rpcrdma_data_dir(writing);
        struct rpcrdma_mr_seg *seg1 = seg;
-       struct rpcrdma_mw *mw = seg1->rl_mw;
-       struct rpcrdma_frmr *frmr = &mw->r.frmr;
-       struct ib_mr *mr = frmr->fr_mr;
-       struct ib_send_wr fastreg_wr, *bad_wr;
+       struct rpcrdma_mw *mw;
+       struct rpcrdma_frmr *frmr;
+       struct ib_mr *mr;
+       struct ib_reg_wr reg_wr;
+       struct ib_send_wr *bad_wr;
+       int rc, i, n, dma_nents;
        u8 key;
-       int len, pageoff;
-       int i, rc;
-       int seg_len;
-       u64 pa;
-       int page_no;
-
-       pageoff = offset_in_page(seg1->mr_offset);
-       seg1->mr_offset -= pageoff;     /* start of page */
-       seg1->mr_len += pageoff;
-       len = -pageoff;
+
+       mw = seg1->rl_mw;
+       seg1->rl_mw = NULL;
+       do {
+               if (mw)
+                       __frwr_queue_recovery(mw);
+               mw = rpcrdma_get_mw(r_xprt);
+               if (!mw)
+                       return -ENOMEM;
+       } while (mw->r.frmr.fr_state != FRMR_IS_INVALID);
+       frmr = &mw->r.frmr;
+       frmr->fr_state = FRMR_IS_VALID;
+       mr = frmr->fr_mr;
+
        if (nsegs > ia->ri_max_frmr_depth)
                nsegs = ia->ri_max_frmr_depth;
-       for (page_no = i = 0; i < nsegs;) {
-               rpcrdma_map_one(device, seg, direction);
-               pa = seg->mr_dma;
-               for (seg_len = seg->mr_len; seg_len > 0; seg_len -= PAGE_SIZE) {
-                       frmr->fr_pgl->page_list[page_no++] = pa;
-                       pa += PAGE_SIZE;
-               }
-               len += seg->mr_len;
+
+       for (i = 0; i < nsegs;) {
+               if (seg->mr_page)
+                       sg_set_page(&frmr->sg[i],
+                                   seg->mr_page,
+                                   seg->mr_len,
+                                   offset_in_page(seg->mr_offset));
+               else
+                       sg_set_buf(&frmr->sg[i], seg->mr_offset,
+                                  seg->mr_len);
+
                ++seg;
                ++i;
+
                /* Check for holes */
                if ((i < nsegs && offset_in_page(seg->mr_offset)) ||
                    offset_in_page((seg-1)->mr_offset + (seg-1)->mr_len))
                        break;
        }
-       dprintk("RPC:       %s: Using frmr %p to map %d segments (%d bytes)\n",
-               __func__, mw, i, len);
+       frmr->sg_nents = i;
 
-       frmr->fr_state = FRMR_IS_VALID;
+       dma_nents = ib_dma_map_sg(device, frmr->sg, frmr->sg_nents, direction);
+       if (!dma_nents) {
+               pr_err("RPC:       %s: failed to dma map sg %p sg_nents %u\n",
+                      __func__, frmr->sg, frmr->sg_nents);
+               return -ENOMEM;
+       }
+
+       n = ib_map_mr_sg(mr, frmr->sg, frmr->sg_nents, PAGE_SIZE);
+       if (unlikely(n != frmr->sg_nents)) {
+               pr_err("RPC:       %s: failed to map mr %p (%u/%u)\n",
+                      __func__, frmr->fr_mr, n, frmr->sg_nents);
+               rc = n < 0 ? n : -EINVAL;
+               goto out_senderr;
+       }
+
+       dprintk("RPC:       %s: Using frmr %p to map %u segments (%u bytes)\n",
+               __func__, mw, frmr->sg_nents, mr->length);
 
-       memset(&fastreg_wr, 0, sizeof(fastreg_wr));
-       fastreg_wr.wr_id = (unsigned long)(void *)mw;
-       fastreg_wr.opcode = IB_WR_FAST_REG_MR;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.iova_start = seg1->mr_dma + pageoff;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.page_list = frmr->fr_pgl;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.page_shift = PAGE_SHIFT;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.page_list_len = page_no;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.length = len;
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.access_flags = writing ?
-                               IB_ACCESS_REMOTE_WRITE | IB_ACCESS_LOCAL_WRITE :
-                               IB_ACCESS_REMOTE_READ;
        key = (u8)(mr->rkey & 0x000000FF);
        ib_update_fast_reg_key(mr, ++key);
-       fastreg_wr.wr.fast_reg.rkey = mr->rkey;
+
+       reg_wr.wr.next = NULL;
+       reg_wr.wr.opcode = IB_WR_REG_MR;
+       reg_wr.wr.wr_id = (uintptr_t)mw;
+       reg_wr.wr.num_sge = 0;
+       reg_wr.wr.send_flags = 0;
+       reg_wr.mr = mr;
+       reg_wr.key = mr->rkey;
+       reg_wr.access = writing ?
+                       IB_ACCESS_REMOTE_WRITE | IB_ACCESS_LOCAL_WRITE :
+                       IB_ACCESS_REMOTE_READ;
 
        DECR_CQCOUNT(&r_xprt->rx_ep);
-       rc = ib_post_send(ia->ri_id->qp, &fastreg_wr, &bad_wr);
+       rc = ib_post_send(ia->ri_id->qp, &reg_wr.wr, &bad_wr);
        if (rc)
                goto out_senderr;
 
+       seg1->mr_dir = direction;
+       seg1->rl_mw = mw;
        seg1->mr_rkey = mr->rkey;
-       seg1->mr_base = seg1->mr_dma + pageoff;
-       seg1->mr_nsegs = i;
-       seg1->mr_len = len;
-       return i;
+       seg1->mr_base = mr->iova;
+       seg1->mr_nsegs = frmr->sg_nents;
+       seg1->mr_len = mr->length;
+
+       return frmr->sg_nents;
 
 out_senderr:
        dprintk("RPC:       %s: ib_post_send status %i\n", __func__, rc);
-       ib_update_fast_reg_key(mr, --key);
-       frmr->fr_state = FRMR_IS_INVALID;
-       while (i--)
-               rpcrdma_unmap_one(device, --seg);
+       ib_dma_unmap_sg(device, frmr->sg, dma_nents, direction);
+       __frwr_queue_recovery(mw);
        return rc;
 }
 
@@ -261,78 +421,46 @@ frwr_op_unmap(struct rpcrdma_xprt *r_xprt, struct rpcrdma_mr_seg *seg)
 {
        struct rpcrdma_mr_seg *seg1 = seg;
        struct rpcrdma_ia *ia = &r_xprt->rx_ia;
+       struct rpcrdma_mw *mw = seg1->rl_mw;
+       struct rpcrdma_frmr *frmr = &mw->r.frmr;
        struct ib_send_wr invalidate_wr, *bad_wr;
        int rc, nsegs = seg->mr_nsegs;
-       struct ib_device *device;
 
-       seg1->rl_mw->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_INVALID;
+       dprintk("RPC:       %s: FRMR %p\n", __func__, mw);
+
+       seg1->rl_mw = NULL;
+       frmr->fr_state = FRMR_IS_INVALID;
 
        memset(&invalidate_wr, 0, sizeof(invalidate_wr));
-       invalidate_wr.wr_id = (unsigned long)(void *)seg1->rl_mw;
+       invalidate_wr.wr_id = (unsigned long)(void *)mw;
        invalidate_wr.opcode = IB_WR_LOCAL_INV;
-       invalidate_wr.ex.invalidate_rkey = seg1->rl_mw->r.frmr.fr_mr->rkey;
+       invalidate_wr.ex.invalidate_rkey = frmr->fr_mr->rkey;
        DECR_CQCOUNT(&r_xprt->rx_ep);
 
+       ib_dma_unmap_sg(ia->ri_device, frmr->sg, frmr->sg_nents, seg1->mr_dir);
        read_lock(&ia->ri_qplock);
-       device = ia->ri_id->device;
-       while (seg1->mr_nsegs--)
-               rpcrdma_unmap_one(device, seg++);
        rc = ib_post_send(ia->ri_id->qp, &invalidate_wr, &bad_wr);
        read_unlock(&ia->ri_qplock);
        if (rc)
                goto out_err;
+
+       rpcrdma_put_mw(r_xprt, mw);
        return nsegs;
 
 out_err:
-       /* Force rpcrdma_buffer_get() to retry */
-       seg1->rl_mw->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_STALE;
        dprintk("RPC:       %s: ib_post_send status %i\n", __func__, rc);
+       __frwr_queue_recovery(mw);
        return nsegs;
 }
 
-/* After a disconnect, a flushed FAST_REG_MR can leave an FRMR in
- * an unusable state. Find FRMRs in this state and dereg / reg
- * each.  FRMRs that are VALID and attached to an rpcrdma_req are
- * also torn down.
- *
- * This gives all in-use FRMRs a fresh rkey and leaves them INVALID.
- *
- * This is invoked only in the transport connect worker in order
- * to serialize with rpcrdma_register_frmr_external().
- */
-static void
-frwr_op_reset(struct rpcrdma_xprt *r_xprt)
-{
-       struct rpcrdma_buffer *buf = &r_xprt->rx_buf;
-       struct ib_device *device = r_xprt->rx_ia.ri_id->device;
-       unsigned int depth = r_xprt->rx_ia.ri_max_frmr_depth;
-       struct ib_pd *pd = r_xprt->rx_ia.ri_pd;
-       struct rpcrdma_mw *r;
-       int rc;
-
-       list_for_each_entry(r, &buf->rb_all, mw_all) {
-               if (r->r.frmr.fr_state == FRMR_IS_INVALID)
-                       continue;
-
-               __frwr_release(r);
-               rc = __frwr_init(r, pd, device, depth);
-               if (rc) {
-                       dprintk("RPC:       %s: mw %p left %s\n",
-                               __func__, r,
-                               (r->r.frmr.fr_state == FRMR_IS_STALE ?
-                                       "stale" : "valid"));
-                       continue;
-               }
-
-               r->r.frmr.fr_state = FRMR_IS_INVALID;
-       }
-}
-
 static void
 frwr_op_destroy(struct rpcrdma_buffer *buf)
 {
        struct rpcrdma_mw *r;
 
+       /* Ensure stale MWs for "buf" are no longer in flight */
+       flush_workqueue(frwr_recovery_wq);
+
        while (!list_empty(&buf->rb_all)) {
                r = list_entry(buf->rb_all.next, struct rpcrdma_mw, mw_all);
                list_del(&r->mw_all);
@@ -347,7 +475,6 @@ const struct rpcrdma_memreg_ops rpcrdma_frwr_memreg_ops = {
        .ro_open                        = frwr_op_open,
        .ro_maxpages                    = frwr_op_maxpages,
        .ro_init                        = frwr_op_init,
-       .ro_reset                       = frwr_op_reset,
        .ro_destroy                     = frwr_op_destroy,
        .ro_displayname                 = "frwr",
 };