Quelle  siw_qp_tx.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR BSD-3-Clause

/* Authors: Bernard Metzler <bmt@zurich.ibm.com> */
/* Copyright (c) 2008-2019, IBM Corporation */

#include <linux/errno.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <net/tcp.h>

#include <rdma/iw_cm.h>
#include <rdma/ib_verbs.h>
#include <rdma/ib_user_verbs.h>

#include "siw.h"
#include "siw_verbs.h"
#include "siw_mem.h"

#define MAX_HDR_INLINE     \
 (((uint32_t)(sizeof(struct siw_rreq_pkt) - \
       sizeof(struct iwarp_send))) & 0xF8)

static struct page *siw_get_pblpage(struct siw_mem *mem, u64 addr, int *idx)
{
 struct siw_pbl *pbl = mem->pbl;
 u64 offset = addr - mem->va;
 dma_addr_t paddr = siw_pbl_get_buffer(pbl, offset, NULL, idx);

 if (paddr)
  return ib_virt_dma_to_page(paddr);

 return NULL;
}

static struct page *siw_get_page(struct siw_mem *mem, struct siw_sge *sge,
     unsigned long offset, int *pbl_idx)
{
 if (!mem->is_pbl)
  return siw_get_upage(mem->umem, sge->laddr + offset);
 else
  return siw_get_pblpage(mem, sge->laddr + offset, pbl_idx);
}

/*
 * Copy short payload at provided destination payload address
 */
static int siw_try_1seg(struct siw_iwarp_tx *c_tx, void *paddr)
{
 struct siw_wqe *wqe = &c_tx->wqe_active;
 struct siw_sge *sge = &wqe->sqe.sge[0];
 u32 bytes = sge->length;

 if (bytes > MAX_HDR_INLINE || wqe->sqe.num_sge != 1)
  return MAX_HDR_INLINE + 1;

 if (!bytes)
  return 0;

 if (tx_flags(wqe) & SIW_WQE_INLINE) {
  memcpy(paddr, &wqe->sqe.sge[1], bytes);
 } else {
  struct siw_mem *mem = wqe->mem[0];

  if (!mem->mem_obj) {
   /* Kernel client using kva */
   memcpy(paddr, ib_virt_dma_to_ptr(sge->laddr), bytes);
  } else if (c_tx->in_syscall) {
   if (copy_from_user(paddr, u64_to_user_ptr(sge->laddr),
        bytes))
    return -EFAULT;
  } else {
   unsigned int off = sge->laddr & ~PAGE_MASK;
   struct page *p;
   char *buffer;
   int pbl_idx = 0;

   p = siw_get_page(mem, sge, 0, &pbl_idx);
   if (unlikely(!p))
    return -EFAULT;

   buffer = kmap_local_page(p);

   if (likely(PAGE_SIZE - off >= bytes)) {
    memcpy(paddr, buffer + off, bytes);
   } else {
    unsigned long part = bytes - (PAGE_SIZE - off);

    memcpy(paddr, buffer + off, part);
    kunmap_local(buffer);

    p = siw_get_page(mem, sge, part, &pbl_idx);
    if (unlikely(!p))
     return -EFAULT;

    buffer = kmap_local_page(p);
    memcpy(paddr + part, buffer, bytes - part);
   }
   kunmap_local(buffer);
  }
 }
 return (int)bytes;
}

#define PKT_FRAGMENTED 1
#define PKT_COMPLETE 0

/*
 * siw_qp_prepare_tx()
 *
 * Prepare tx state for sending out one fpdu. Builds complete pkt
 * if no user data or only immediate data are present.
 *
 * returns PKT_COMPLETE if complete pkt built, PKT_FRAGMENTED otherwise.
 */
static int siw_qp_prepare_tx(struct siw_iwarp_tx *c_tx)
{
 struct siw_wqe *wqe = &c_tx->wqe_active;
 char *crc = NULL;
 int data = 0;

 switch (tx_type(wqe)) {
 case SIW_OP_READ:
 case SIW_OP_READ_LOCAL_INV:
  memcpy(&c_tx->pkt.ctrl,
         &iwarp_pktinfo[RDMAP_RDMA_READ_REQ].ctrl,
         sizeof(struct iwarp_ctrl));

  c_tx->pkt.rreq.rsvd = 0;
  c_tx->pkt.rreq.ddp_qn = htonl(RDMAP_UNTAGGED_QN_RDMA_READ);
  c_tx->pkt.rreq.ddp_msn =
   htonl(++c_tx->ddp_msn[RDMAP_UNTAGGED_QN_RDMA_READ]);
  c_tx->pkt.rreq.ddp_mo = 0;
  c_tx->pkt.rreq.sink_stag = htonl(wqe->sqe.sge[0].lkey);
  c_tx->pkt.rreq.sink_to =
   cpu_to_be64(wqe->sqe.sge[0].laddr);
  c_tx->pkt.rreq.source_stag = htonl(wqe->sqe.rkey);
  c_tx->pkt.rreq.source_to = cpu_to_be64(wqe->sqe.raddr);
  c_tx->pkt.rreq.read_size = htonl(wqe->sqe.sge[0].length);

  c_tx->ctrl_len = sizeof(struct iwarp_rdma_rreq);
  crc = (char *)&c_tx->pkt.rreq_pkt.crc;
  break;

 case SIW_OP_SEND:
  if (tx_flags(wqe) & SIW_WQE_SOLICITED)
   memcpy(&c_tx->pkt.ctrl,
          &iwarp_pktinfo[RDMAP_SEND_SE].ctrl,
          sizeof(struct iwarp_ctrl));
  else
   memcpy(&c_tx->pkt.ctrl, &iwarp_pktinfo[RDMAP_SEND].ctrl,
          sizeof(struct iwarp_ctrl));

  c_tx->pkt.send.ddp_qn = RDMAP_UNTAGGED_QN_SEND;
  c_tx->pkt.send.ddp_msn =
   htonl(++c_tx->ddp_msn[RDMAP_UNTAGGED_QN_SEND]);
  c_tx->pkt.send.ddp_mo = 0;

  c_tx->pkt.send_inv.inval_stag = 0;

  c_tx->ctrl_len = sizeof(struct iwarp_send);

  crc = (char *)&c_tx->pkt.send_pkt.crc;
  data = siw_try_1seg(c_tx, crc);
  break;

 case SIW_OP_SEND_REMOTE_INV:
  if (tx_flags(wqe) & SIW_WQE_SOLICITED)
   memcpy(&c_tx->pkt.ctrl,
          &iwarp_pktinfo[RDMAP_SEND_SE_INVAL].ctrl,
          sizeof(struct iwarp_ctrl));
  else
   memcpy(&c_tx->pkt.ctrl,
          &iwarp_pktinfo[RDMAP_SEND_INVAL].ctrl,
          sizeof(struct iwarp_ctrl));

  c_tx->pkt.send.ddp_qn = RDMAP_UNTAGGED_QN_SEND;
  c_tx->pkt.send.ddp_msn =
   htonl(++c_tx->ddp_msn[RDMAP_UNTAGGED_QN_SEND]);
  c_tx->pkt.send.ddp_mo = 0;

  c_tx->pkt.send_inv.inval_stag = cpu_to_be32(wqe->sqe.rkey);

  c_tx->ctrl_len = sizeof(struct iwarp_send_inv);

  crc = (char *)&c_tx->pkt.send_pkt.crc;
  data = siw_try_1seg(c_tx, crc);
  break;

 case SIW_OP_WRITE:
  memcpy(&c_tx->pkt.ctrl, &iwarp_pktinfo[RDMAP_RDMA_WRITE].ctrl,
         sizeof(struct iwarp_ctrl));

  c_tx->pkt.rwrite.sink_stag = htonl(wqe->sqe.rkey);
  c_tx->pkt.rwrite.sink_to = cpu_to_be64(wqe->sqe.raddr);
  c_tx->ctrl_len = sizeof(struct iwarp_rdma_write);

  crc = (char *)&c_tx->pkt.write_pkt.crc;
  data = siw_try_1seg(c_tx, crc);
  break;

 case SIW_OP_READ_RESPONSE:
  memcpy(&c_tx->pkt.ctrl,
         &iwarp_pktinfo[RDMAP_RDMA_READ_RESP].ctrl,
         sizeof(struct iwarp_ctrl));

  /* NBO */
  c_tx->pkt.rresp.sink_stag = cpu_to_be32(wqe->sqe.rkey);
  c_tx->pkt.rresp.sink_to = cpu_to_be64(wqe->sqe.raddr);

  c_tx->ctrl_len = sizeof(struct iwarp_rdma_rresp);

  crc = (char *)&c_tx->pkt.write_pkt.crc;
  data = siw_try_1seg(c_tx, crc);
  break;

 default:
  siw_dbg_qp(tx_qp(c_tx), "stale wqe type %d\n", tx_type(wqe));
  return -EOPNOTSUPP;
 }
 if (unlikely(data < 0))
  return data;

 c_tx->ctrl_sent = 0;

 if (data <= MAX_HDR_INLINE) {
  if (data) {
   wqe->processed = data;

   c_tx->pkt.ctrl.mpa_len =
    htons(c_tx->ctrl_len + data - MPA_HDR_SIZE);

   /* Add pad, if needed */
   data += -(int)data & 0x3;
   /* advance CRC location after payload */
   crc += data;
   c_tx->ctrl_len += data;

   if (!(c_tx->pkt.ctrl.ddp_rdmap_ctrl & DDP_FLAG_TAGGED))
    c_tx->pkt.c_untagged.ddp_mo = 0;
   else
    c_tx->pkt.c_tagged.ddp_to =
     cpu_to_be64(wqe->sqe.raddr);
  }

  *(u32 *)crc = 0;
  /*
 * Do complete CRC if enabled and short packet
 */
  if (c_tx->mpa_crc_enabled)
   siw_crc_oneshot(&c_tx->pkt, c_tx->ctrl_len, (u8 *)crc);
  c_tx->ctrl_len += MPA_CRC_SIZE;

  return PKT_COMPLETE;
 }
 c_tx->ctrl_len += MPA_CRC_SIZE;
 c_tx->sge_idx = 0;
 c_tx->sge_off = 0;
 c_tx->pbl_idx = 0;

 /*
 * Allow direct sending out of user buffer if WR is non signalled
 * and payload is over threshold.
 * Per RDMA verbs, the application should not change the send buffer
 * until the work completed. In iWarp, work completion is only
 * local delivery to TCP. TCP may reuse the buffer for
 * retransmission. Changing unsent data also breaks the CRC,
 * if applied.
 */
 if (c_tx->zcopy_tx && wqe->bytes >= SENDPAGE_THRESH &&
     !(tx_flags(wqe) & SIW_WQE_SIGNALLED))
  c_tx->use_sendpage = 1;
 else
  c_tx->use_sendpage = 0;

 return PKT_FRAGMENTED;
}

static noinline_for_stack int
siw_sendmsg(struct socket *sock, unsigned int msg_flags,
     struct kvec *vec, size_t num, size_t len)
{
 struct msghdr msg = { .msg_flags = msg_flags };

 return kernel_sendmsg(sock, &msg, vec, num, len);
}

/*
 * Send out one complete control type FPDU, or header of FPDU carrying
 * data. Used for fixed sized packets like Read.Requests or zero length
 * SENDs, WRITEs, READ.Responses, or header only.
 */
static int siw_tx_ctrl(struct siw_iwarp_tx *c_tx, struct socket *s,
         int flags)
{
 struct kvec iov = { .iov_base =
        (char *)&c_tx->pkt.ctrl + c_tx->ctrl_sent,
       .iov_len = c_tx->ctrl_len - c_tx->ctrl_sent };

 int rv = siw_sendmsg(s, flags, &iov, 1, iov.iov_len);

 if (rv >= 0) {
  c_tx->ctrl_sent += rv;

  if (c_tx->ctrl_sent == c_tx->ctrl_len)
   rv = 0;
  else
   rv = -EAGAIN;
 }
 return rv;
}

/*
 * 0copy TCP transmit interface: Use MSG_SPLICE_PAGES.
 *
 * Using sendpage to push page by page appears to be less efficient
 * than using sendmsg, even if data are copied.
 *
 * A general performance limitation might be the extra four bytes
 * trailer checksum segment to be pushed after user data.
 */
static int siw_tcp_sendpages(struct socket *s, struct page **page, int offset,
        size_t size)
{
 struct bio_vec bvec;
 struct msghdr msg = {
  .msg_flags = (MSG_MORE | MSG_DONTWAIT | MSG_SPLICE_PAGES),
 };
 struct sock *sk = s->sk;
 int i = 0, rv = 0, sent = 0;

 while (size) {
  size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE - offset, size);

  if (size + offset <= PAGE_SIZE)
   msg.msg_flags &= ~MSG_MORE;

  tcp_rate_check_app_limited(sk);
  if (!sendpage_ok(page[i]))
   msg.msg_flags &= ~MSG_SPLICE_PAGES;
  bvec_set_page(&bvec, page[i], bytes, offset);
  iov_iter_bvec(&msg.msg_iter, ITER_SOURCE, &bvec, 1, bytes);

try_page_again:
  lock_sock(sk);
  rv = tcp_sendmsg_locked(sk, &msg, bytes);
  release_sock(sk);

  if (rv > 0) {
   size -= rv;
   sent += rv;
   if (rv != bytes) {
    bytes -= rv;
    goto try_page_again;
   }
   offset = 0;
  } else {
   if (rv == -EAGAIN || rv == 0)
    break;
   return rv;
  }
  i++;
 }
 return sent;
}

/*
 * siw_0copy_tx()
 *
 * Pushes list of pages to TCP socket. If pages from multiple
 * SGE's, all referenced pages of each SGE are pushed in one
 * shot.
 */
static int siw_0copy_tx(struct socket *s, struct page **page,
   struct siw_sge *sge, unsigned int offset,
   unsigned int size)
{
 int i = 0, sent = 0, rv;
 int sge_bytes = min(sge->length - offset, size);

 offset = (sge->laddr + offset) & ~PAGE_MASK;

 while (sent != size) {
  rv = siw_tcp_sendpages(s, &page[i], offset, sge_bytes);
  if (rv >= 0) {
   sent += rv;
   if (size == sent || sge_bytes > rv)
    break;

   i += PAGE_ALIGN(sge_bytes + offset) >> PAGE_SHIFT;
   sge++;
   sge_bytes = min(sge->length, size - sent);
   offset = sge->laddr & ~PAGE_MASK;
  } else {
   sent = rv;
   break;
  }
 }
 return sent;
}

#define MAX_TRAILER (MPA_CRC_SIZE + 4)

static void siw_unmap_pages(struct kvec *iov, unsigned long kmap_mask, int len)
{
 int i;

 /*
 * Work backwards through the array to honor the kmap_local_page()
 * ordering requirements.
 */
 for (i = (len-1); i >= 0; i--) {
  if (kmap_mask & BIT(i)) {
   unsigned long addr = (unsigned long)iov[i].iov_base;

   kunmap_local((void *)(addr & PAGE_MASK));
  }
 }
}

/*
 * siw_tx_hdt() tries to push a complete packet to TCP where all
 * packet fragments are referenced by the elements of one iovec.
 * For the data portion, each involved page must be referenced by
 * one extra element. All sge's data can be non-aligned to page
 * boundaries. Two more elements are referencing iWARP header
 * and trailer:
 * MAX_ARRAY = 64KB/PAGE_SIZE + 1 + (2 * (SIW_MAX_SGE - 1) + HDR + TRL
 */
#define MAX_ARRAY ((0xffff / PAGE_SIZE) + 1 + (2 * (SIW_MAX_SGE - 1) + 2))

/*
 * Write out iov referencing hdr, data and trailer of current FPDU.
 * Update transmit state dependent on write return status
 */
static noinline_for_stack int siw_tx_hdt(struct siw_iwarp_tx *c_tx,
      struct socket *s)
{
 struct siw_wqe *wqe = &c_tx->wqe_active;
 struct siw_sge *sge = &wqe->sqe.sge[c_tx->sge_idx];
 struct kvec iov[MAX_ARRAY];
 struct page *page_array[MAX_ARRAY];

 int seg = 0, do_crc = c_tx->do_crc, is_kva = 0, rv;
 unsigned int data_len = c_tx->bytes_unsent, hdr_len = 0, trl_len = 0,
       sge_off = c_tx->sge_off, sge_idx = c_tx->sge_idx,
       pbl_idx = c_tx->pbl_idx;
 unsigned long kmap_mask = 0L;

 if (c_tx->state == SIW_SEND_HDR) {
  if (c_tx->use_sendpage) {
   rv = siw_tx_ctrl(c_tx, s, MSG_DONTWAIT | MSG_MORE);
   if (rv)
    goto done;

   c_tx->state = SIW_SEND_DATA;
  } else {
   iov[0].iov_base =
    (char *)&c_tx->pkt.ctrl + c_tx->ctrl_sent;
   iov[0].iov_len = hdr_len =
    c_tx->ctrl_len - c_tx->ctrl_sent;
   seg = 1;
  }
 }

 wqe->processed += data_len;

 while (data_len) { /* walk the list of SGE's */
  unsigned int sge_len = min(sge->length - sge_off, data_len);
  unsigned int fp_off = (sge->laddr + sge_off) & ~PAGE_MASK;
  struct siw_mem *mem;

  if (!(tx_flags(wqe) & SIW_WQE_INLINE)) {
   mem = wqe->mem[sge_idx];
   is_kva = mem->mem_obj == NULL ? 1 : 0;
  } else {
   is_kva = 1;
  }
  if (is_kva && !c_tx->use_sendpage) {
   /*
 * tx from kernel virtual address: either inline data
 * or memory region with assigned kernel buffer
 */
   iov[seg].iov_base =
    ib_virt_dma_to_ptr(sge->laddr + sge_off);
   iov[seg].iov_len = sge_len;

   if (do_crc)
    siw_crc_update(&c_tx->mpa_crc,
            iov[seg].iov_base, sge_len);
   sge_off += sge_len;
   data_len -= sge_len;
   seg++;
   goto sge_done;
  }

  while (sge_len) {
   size_t plen = min((int)PAGE_SIZE - fp_off, sge_len);
   void *kaddr;

   if (!is_kva) {
    struct page *p;

    p = siw_get_page(mem, sge, sge_off, &pbl_idx);
    if (unlikely(!p)) {
     siw_unmap_pages(iov, kmap_mask, seg);
     wqe->processed -= c_tx->bytes_unsent;
     rv = -EFAULT;
     goto done_crc;
    }
    page_array[seg] = p;

    if (!c_tx->use_sendpage) {
     void *kaddr = kmap_local_page(p);

     /* Remember for later kunmap() */
     kmap_mask |= BIT(seg);
     iov[seg].iov_base = kaddr + fp_off;
     iov[seg].iov_len = plen;

     if (do_crc)
      siw_crc_update(
       &c_tx->mpa_crc,
       iov[seg].iov_base,
       plen);
    } else if (do_crc) {
     kaddr = kmap_local_page(p);
     siw_crc_update(&c_tx->mpa_crc,
             kaddr + fp_off, plen);
     kunmap_local(kaddr);
    }
   } else {
    /*
 * Cast to an uintptr_t to preserve all 64 bits
 * in sge->laddr.
 */
    u64 va = sge->laddr + sge_off;

    page_array[seg] = ib_virt_dma_to_page(va);
    if (do_crc)
     siw_crc_update(&c_tx->mpa_crc,
             ib_virt_dma_to_ptr(va),
             plen);
   }

   sge_len -= plen;
   sge_off += plen;
   data_len -= plen;
   fp_off = 0;

   if (++seg >= (int)MAX_ARRAY) {
    siw_dbg_qp(tx_qp(c_tx), "to many fragments\n");
    siw_unmap_pages(iov, kmap_mask, seg-1);
    wqe->processed -= c_tx->bytes_unsent;
    rv = -EMSGSIZE;
    goto done_crc;
   }
  }
sge_done:
  /* Update SGE variables at end of SGE */
  if (sge_off == sge->length &&
      (data_len != 0 || wqe->processed < wqe->bytes)) {
   sge_idx++;
   sge++;
   sge_off = 0;
  }
 }
 /* trailer */
 if (likely(c_tx->state != SIW_SEND_TRAILER)) {
  iov[seg].iov_base = &c_tx->trailer.pad[4 - c_tx->pad];
  iov[seg].iov_len = trl_len = MAX_TRAILER - (4 - c_tx->pad);
 } else {
  iov[seg].iov_base = &c_tx->trailer.pad[c_tx->ctrl_sent];
  iov[seg].iov_len = trl_len = MAX_TRAILER - c_tx->ctrl_sent;
 }

 if (c_tx->pad) {
  *(u32 *)c_tx->trailer.pad = 0;
  if (do_crc)
   siw_crc_update(&c_tx->mpa_crc,
           (u8 *)&c_tx->trailer.crc - c_tx->pad,
           c_tx->pad);
 }
 if (!c_tx->mpa_crc_enabled)
  c_tx->trailer.crc = 0;
 else if (do_crc)
  siw_crc_final(&c_tx->mpa_crc, (u8 *)&c_tx->trailer.crc);

 data_len = c_tx->bytes_unsent;

 if (c_tx->use_sendpage) {
  rv = siw_0copy_tx(s, page_array, &wqe->sqe.sge[c_tx->sge_idx],
      c_tx->sge_off, data_len);
  if (rv == data_len) {

   rv = siw_sendmsg(s, MSG_DONTWAIT | MSG_EOR, &iov[seg],
      1, trl_len);
   if (rv > 0)
    rv += data_len;
   else
    rv = data_len;
  }
 } else {
  rv = siw_sendmsg(s, MSG_DONTWAIT | MSG_EOR, iov, seg + 1,
        hdr_len + data_len + trl_len);
  siw_unmap_pages(iov, kmap_mask, seg);
 }
 if (rv < (int)hdr_len) {
  /* Not even complete hdr pushed or negative rv */
  wqe->processed -= data_len;
  if (rv >= 0) {
   c_tx->ctrl_sent += rv;
   rv = -EAGAIN;
  }
  goto done_crc;
 }
 rv -= hdr_len;

 if (rv >= (int)data_len) {
  /* all user data pushed to TCP or no data to push */
  if (data_len > 0 && wqe->processed < wqe->bytes) {
   /* Save the current state for next tx */
   c_tx->sge_idx = sge_idx;
   c_tx->sge_off = sge_off;
   c_tx->pbl_idx = pbl_idx;
  }
  rv -= data_len;

  if (rv == trl_len) /* all pushed */
   rv = 0;
  else {
   c_tx->state = SIW_SEND_TRAILER;
   c_tx->ctrl_len = MAX_TRAILER;
   c_tx->ctrl_sent = rv + 4 - c_tx->pad;
   c_tx->bytes_unsent = 0;
   rv = -EAGAIN;
  }

 } else if (data_len > 0) {
  /* Maybe some user data pushed to TCP */
  c_tx->state = SIW_SEND_DATA;
  wqe->processed -= data_len - rv;

  if (rv) {
   /*
 * Some bytes out. Recompute tx state based
 * on old state and bytes pushed
 */
   unsigned int sge_unsent;

   c_tx->bytes_unsent -= rv;
   sge = &wqe->sqe.sge[c_tx->sge_idx];
   sge_unsent = sge->length - c_tx->sge_off;

   while (sge_unsent <= rv) {
    rv -= sge_unsent;
    c_tx->sge_idx++;
    c_tx->sge_off = 0;
    sge++;
    sge_unsent = sge->length;
   }
   c_tx->sge_off += rv;
  }
  rv = -EAGAIN;
 }
done_crc:
 c_tx->do_crc = 0;
done:
 return rv;
}

static void siw_update_tcpseg(struct siw_iwarp_tx *c_tx,
         struct socket *s)
{
 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(s->sk);

 if (tp->gso_segs) {
  if (c_tx->gso_seg_limit == 0)
   c_tx->tcp_seglen = tp->mss_cache * tp->gso_segs;
  else
   c_tx->tcp_seglen =
    tp->mss_cache *
    min_t(u16, c_tx->gso_seg_limit, tp->gso_segs);
 } else {
  c_tx->tcp_seglen = tp->mss_cache;
 }
 /* Loopback may give odd numbers */
 c_tx->tcp_seglen &= 0xfffffff8;
}

/*
 * siw_prepare_fpdu()
 *
 * Prepares transmit context to send out one FPDU if FPDU will contain
 * user data and user data are not immediate data.
 * Computes maximum FPDU length to fill up TCP MSS if possible.
 *
 * @qp: QP from which to transmit
 * @wqe: Current WQE causing transmission
 *
 * TODO: Take into account real available sendspace on socket
 *       to avoid header misalignment due to send pausing within
 *       fpdu transmission
 */
static void siw_prepare_fpdu(struct siw_qp *qp, struct siw_wqe *wqe)
{
 struct siw_iwarp_tx *c_tx = &qp->tx_ctx;
 int data_len;

 c_tx->ctrl_len =
  iwarp_pktinfo[__rdmap_get_opcode(&c_tx->pkt.ctrl)].hdr_len;
 c_tx->ctrl_sent = 0;

 /*
 * Update target buffer offset if any
 */
 if (!(c_tx->pkt.ctrl.ddp_rdmap_ctrl & DDP_FLAG_TAGGED))
  /* Untagged message */
  c_tx->pkt.c_untagged.ddp_mo = cpu_to_be32(wqe->processed);
 else /* Tagged message */
  c_tx->pkt.c_tagged.ddp_to =
   cpu_to_be64(wqe->sqe.raddr + wqe->processed);

 data_len = wqe->bytes - wqe->processed;
 if (data_len + c_tx->ctrl_len + MPA_CRC_SIZE > c_tx->tcp_seglen) {
  /* Trim DDP payload to fit into current TCP segment */
  data_len = c_tx->tcp_seglen - (c_tx->ctrl_len + MPA_CRC_SIZE);
  c_tx->pkt.ctrl.ddp_rdmap_ctrl &= ~DDP_FLAG_LAST;
  c_tx->pad = 0;
 } else {
  c_tx->pkt.ctrl.ddp_rdmap_ctrl |= DDP_FLAG_LAST;
  c_tx->pad = -data_len & 0x3;
 }
 c_tx->bytes_unsent = data_len;

 c_tx->pkt.ctrl.mpa_len =
  htons(c_tx->ctrl_len + data_len - MPA_HDR_SIZE);

 /*
 * Init MPA CRC computation
 */
 if (c_tx->mpa_crc_enabled) {
  siw_crc_init(&c_tx->mpa_crc);
  siw_crc_update(&c_tx->mpa_crc, &c_tx->pkt, c_tx->ctrl_len);
  c_tx->do_crc = 1;
 }
}

/*
 * siw_check_sgl_tx()
 *
 * Check permissions for a list of SGE's (SGL).
 * A successful check will have all memory referenced
 * for transmission resolved and assigned to the WQE.
 *
 * @pd: Protection Domain SGL should belong to
 * @wqe: WQE to be checked
 * @perms: requested access permissions
 *
 */

static int siw_check_sgl_tx(struct ib_pd *pd, struct siw_wqe *wqe,
       enum ib_access_flags perms)
{
 struct siw_sge *sge = &wqe->sqe.sge[0];
 int i, len, num_sge = wqe->sqe.num_sge;

 if (unlikely(num_sge > SIW_MAX_SGE))
  return -EINVAL;

 for (i = 0, len = 0; num_sge; num_sge--, i++, sge++) {
  /*
 * rdma verbs: do not check stag for a zero length sge
 */
  if (sge->length) {
   int rv = siw_check_sge(pd, sge, &wqe->mem[i], perms, 0,
            sge->length);

   if (unlikely(rv != E_ACCESS_OK))
    return rv;
  }
  len += sge->length;
 }
 return len;
}

/*
 * siw_qp_sq_proc_tx()
 *
 * Process one WQE which needs transmission on the wire.
 */
static int siw_qp_sq_proc_tx(struct siw_qp *qp, struct siw_wqe *wqe)
{
 struct siw_iwarp_tx *c_tx = &qp->tx_ctx;
 struct socket *s = qp->attrs.sk;
 int rv = 0, burst_len = qp->tx_ctx.burst;
 enum rdmap_ecode ecode = RDMAP_ECODE_CATASTROPHIC_STREAM;

 if (unlikely(wqe->wr_status == SIW_WR_IDLE))
  return 0;

 if (!burst_len)
  burst_len = SQ_USER_MAXBURST;

 if (wqe->wr_status == SIW_WR_QUEUED) {
  if (!(wqe->sqe.flags & SIW_WQE_INLINE)) {
   if (tx_type(wqe) == SIW_OP_READ_RESPONSE)
    wqe->sqe.num_sge = 1;

   if (tx_type(wqe) != SIW_OP_READ &&
       tx_type(wqe) != SIW_OP_READ_LOCAL_INV) {
    /*
 * Reference memory to be tx'd w/o checking
 * access for LOCAL_READ permission, since
 * not defined in RDMA core.
 */
    rv = siw_check_sgl_tx(qp->pd, wqe, 0);
    if (rv < 0) {
     if (tx_type(wqe) ==
         SIW_OP_READ_RESPONSE)
      ecode = siw_rdmap_error(-rv);
     rv = -EINVAL;
     goto tx_error;
    }
    wqe->bytes = rv;
   } else {
    wqe->bytes = 0;
   }
  } else {
   wqe->bytes = wqe->sqe.sge[0].length;
   if (!rdma_is_kernel_res(&qp->base_qp.res)) {
    if (wqe->bytes > SIW_MAX_INLINE) {
     rv = -EINVAL;
     goto tx_error;
    }
    wqe->sqe.sge[0].laddr =
     (u64)(uintptr_t)&wqe->sqe.sge[1];
   }
  }
  wqe->wr_status = SIW_WR_INPROGRESS;
  wqe->processed = 0;

  siw_update_tcpseg(c_tx, s);

  rv = siw_qp_prepare_tx(c_tx);
  if (rv == PKT_FRAGMENTED) {
   c_tx->state = SIW_SEND_HDR;
   siw_prepare_fpdu(qp, wqe);
  } else if (rv == PKT_COMPLETE) {
   c_tx->state = SIW_SEND_SHORT_FPDU;
  } else {
   goto tx_error;
  }
 }

next_segment:
 siw_dbg_qp(qp, "wr type %d, state %d, data %u, sent %u, id %llx\n",
     tx_type(wqe), wqe->wr_status, wqe->bytes, wqe->processed,
     wqe->sqe.id);

 if (--burst_len == 0) {
  rv = -EINPROGRESS;
  goto tx_done;
 }
 if (c_tx->state == SIW_SEND_SHORT_FPDU) {
  enum siw_opcode tx_type = tx_type(wqe);
  unsigned int msg_flags;

  if (siw_sq_empty(qp) || !siw_tcp_nagle || burst_len == 1)
   /*
 * End current TCP segment, if SQ runs empty,
 * or siw_tcp_nagle is not set, or we bail out
 * soon due to no burst credit left.
 */
   msg_flags = MSG_DONTWAIT;
  else
   msg_flags = MSG_DONTWAIT | MSG_MORE;

  rv = siw_tx_ctrl(c_tx, s, msg_flags);

  if (!rv && tx_type != SIW_OP_READ &&
      tx_type != SIW_OP_READ_LOCAL_INV)
   wqe->processed = wqe->bytes;

  goto tx_done;

 } else {
  rv = siw_tx_hdt(c_tx, s);
 }
 if (!rv) {
  /*
 * One segment sent. Processing completed if last
 * segment, Do next segment otherwise.
 */
  if (unlikely(c_tx->tx_suspend)) {
   /*
 * Verbs, 6.4.: Try stopping sending after a full
 * DDP segment if the connection goes down
 * (== peer halfclose)
 */
   rv = -ECONNABORTED;
   goto tx_done;
  }
  if (c_tx->pkt.ctrl.ddp_rdmap_ctrl & DDP_FLAG_LAST) {
   siw_dbg_qp(qp, "WQE completed\n");
   goto tx_done;
  }
  c_tx->state = SIW_SEND_HDR;

  siw_update_tcpseg(c_tx, s);

  siw_prepare_fpdu(qp, wqe);
  goto next_segment;
 }
tx_done:
 qp->tx_ctx.burst = burst_len;
 return rv;

tx_error:
 if (ecode != RDMAP_ECODE_CATASTROPHIC_STREAM)
  siw_init_terminate(qp, TERM_ERROR_LAYER_RDMAP,
       RDMAP_ETYPE_REMOTE_PROTECTION, ecode, 1);
 else
  siw_init_terminate(qp, TERM_ERROR_LAYER_RDMAP,
       RDMAP_ETYPE_CATASTROPHIC,
       RDMAP_ECODE_UNSPECIFIED, 1);
 return rv;
}

static int siw_fastreg_mr(struct ib_pd *pd, struct siw_sqe *sqe)
{
 struct ib_mr *base_mr = (struct ib_mr *)(uintptr_t)sqe->base_mr;
 struct siw_device *sdev = to_siw_dev(pd->device);
 struct siw_mem *mem;
 int rv = 0;

 siw_dbg_pd(pd, "STag 0x%08x\n", sqe->rkey);

 if (unlikely(!base_mr)) {
  pr_warn("siw: fastreg: STag 0x%08x unknown\n", sqe->rkey);
  return -EINVAL;
 }

 if (unlikely(base_mr->rkey >> 8 != sqe->rkey  >> 8)) {
  pr_warn("siw: fastreg: STag 0x%08x: bad MR\n", sqe->rkey);
  return -EINVAL;
 }

 mem = siw_mem_id2obj(sdev, sqe->rkey  >> 8);
 if (unlikely(!mem)) {
  pr_warn("siw: fastreg: STag 0x%08x unknown\n", sqe->rkey);
  return -EINVAL;
 }

 if (unlikely(mem->pd != pd)) {
  pr_warn("siw: fastreg: PD mismatch\n");
  rv = -EINVAL;
  goto out;
 }
 if (unlikely(mem->stag_valid)) {
  pr_warn("siw: fastreg: STag 0x%08x already valid\n", sqe->rkey);
  rv = -EINVAL;
  goto out;
 }
 /* Refresh STag since user may have changed key part */
 mem->stag = sqe->rkey;
 mem->perms = sqe->access;

 siw_dbg_mem(mem, "STag 0x%08x now valid\n", sqe->rkey);
 mem->va = base_mr->iova;
 mem->stag_valid = 1;
out:
 siw_mem_put(mem);
 return rv;
}

static int siw_qp_sq_proc_local(struct siw_qp *qp, struct siw_wqe *wqe)
{
 int rv;

 switch (tx_type(wqe)) {
 case SIW_OP_REG_MR:
  rv = siw_fastreg_mr(qp->pd, &wqe->sqe);
  break;

 case SIW_OP_INVAL_STAG:
  rv = siw_invalidate_stag(qp->pd, wqe->sqe.rkey);
  break;

 default:
  rv = -EINVAL;
 }
 return rv;
}

/*
 * siw_qp_sq_process()
 *
 * Core TX path routine for RDMAP/DDP/MPA using a TCP kernel socket.
 * Sends RDMAP payload for the current SQ WR @wqe of @qp in one or more
 * MPA FPDUs, each containing a DDP segment.
 *
 * SQ processing may occur in user context as a result of posting
 * new WQE's or from siw_tx_thread context. Processing in
 * user context is limited to non-kernel verbs users.
 *
 * SQ processing may get paused anytime, possibly in the middle of a WR
 * or FPDU, if insufficient send space is available. SQ processing
 * gets resumed from siw_tx_thread, if send space becomes available again.
 *
 * Must be called with the QP state read-locked.
 *
 * Note:
 * An outbound RREQ can be satisfied by the corresponding RRESP
 * _before_ it gets assigned to the ORQ. This happens regularly
 * in RDMA READ via loopback case. Since both outbound RREQ and
 * inbound RRESP can be handled by the same CPU, locking the ORQ
 * is dead-lock prone and thus not an option. With that, the
 * RREQ gets assigned to the ORQ _before_ being sent - see
 * siw_activate_tx() - and pulled back in case of send failure.
 */
int siw_qp_sq_process(struct siw_qp *qp)
{
 struct siw_wqe *wqe = tx_wqe(qp);
 enum siw_opcode tx_type;
 unsigned long flags;
 int rv = 0;

 siw_dbg_qp(qp, "enter for type %d\n", tx_type(wqe));

next_wqe:
 /*
 * Stop QP processing if SQ state changed
 */
 if (unlikely(qp->tx_ctx.tx_suspend)) {
  siw_dbg_qp(qp, "tx suspended\n");
  goto done;
 }
 tx_type = tx_type(wqe);

 if (tx_type <= SIW_OP_READ_RESPONSE)
  rv = siw_qp_sq_proc_tx(qp, wqe);
 else
  rv = siw_qp_sq_proc_local(qp, wqe);

 if (!rv) {
  /*
 * WQE processing done
 */
  switch (tx_type) {
  case SIW_OP_SEND:
  case SIW_OP_SEND_REMOTE_INV:
  case SIW_OP_WRITE:
   siw_wqe_put_mem(wqe, tx_type);
   fallthrough;

  case SIW_OP_INVAL_STAG:
  case SIW_OP_REG_MR:
   if (tx_flags(wqe) & SIW_WQE_SIGNALLED)
    siw_sqe_complete(qp, &wqe->sqe, wqe->bytes,
       SIW_WC_SUCCESS);
   break;

  case SIW_OP_READ:
  case SIW_OP_READ_LOCAL_INV:
   /*
 * already enqueued to ORQ queue
 */
   break;

  case SIW_OP_READ_RESPONSE:
   siw_wqe_put_mem(wqe, tx_type);
   break;

  default:
   WARN(1, "undefined WQE type %d\n", tx_type);
   rv = -EINVAL;
   goto done;
  }

  spin_lock_irqsave(&qp->sq_lock, flags);
  wqe->wr_status = SIW_WR_IDLE;
  rv = siw_activate_tx(qp);
  spin_unlock_irqrestore(&qp->sq_lock, flags);

  if (rv <= 0)
   goto done;

  goto next_wqe;

 } else if (rv == -EAGAIN) {
  siw_dbg_qp(qp, "sq paused: hd/tr %d of %d, data %d\n",
      qp->tx_ctx.ctrl_sent, qp->tx_ctx.ctrl_len,
      qp->tx_ctx.bytes_unsent);
  rv = 0;
  goto done;
 } else if (rv == -EINPROGRESS) {
  rv = siw_sq_start(qp);
  goto done;
 } else {
  /*
 * WQE processing failed.
 * Verbs 8.3.2:
 * o It turns any WQE into a signalled WQE.
 * o Local catastrophic error must be surfaced
 * o QP must be moved into Terminate state: done by code
 *   doing socket state change processing
 *
 * o TODO: Termination message must be sent.
 * o TODO: Implement more precise work completion errors,
 *         see enum ib_wc_status in ib_verbs.h
 */
  siw_dbg_qp(qp, "wqe type %d processing failed: %d\n",
      tx_type(wqe), rv);

  spin_lock_irqsave(&qp->sq_lock, flags);
  /*
 * RREQ may have already been completed by inbound RRESP!
 */
  if ((tx_type == SIW_OP_READ ||
       tx_type == SIW_OP_READ_LOCAL_INV) && qp->attrs.orq_size) {
   /* Cleanup pending entry in ORQ */
   qp->orq_put--;
   qp->orq[qp->orq_put % qp->attrs.orq_size].flags = 0;
  }
  spin_unlock_irqrestore(&qp->sq_lock, flags);
  /*
 * immediately suspends further TX processing
 */
  if (!qp->tx_ctx.tx_suspend)
   siw_qp_cm_drop(qp, 0);

  switch (tx_type) {
  case SIW_OP_SEND:
  case SIW_OP_SEND_REMOTE_INV:
  case SIW_OP_SEND_WITH_IMM:
  case SIW_OP_WRITE:
  case SIW_OP_READ:
  case SIW_OP_READ_LOCAL_INV:
   siw_wqe_put_mem(wqe, tx_type);
   fallthrough;

  case SIW_OP_INVAL_STAG:
  case SIW_OP_REG_MR:
   siw_sqe_complete(qp, &wqe->sqe, wqe->bytes,
      SIW_WC_LOC_QP_OP_ERR);

   siw_qp_event(qp, IB_EVENT_QP_FATAL);

   break;

  case SIW_OP_READ_RESPONSE:
   siw_dbg_qp(qp, "proc. read.response failed: %d\n", rv);

   siw_qp_event(qp, IB_EVENT_QP_REQ_ERR);

   siw_wqe_put_mem(wqe, SIW_OP_READ_RESPONSE);

   break;

  default:
   WARN(1, "undefined WQE type %d\n", tx_type);
   rv = -EINVAL;
  }
  wqe->wr_status = SIW_WR_IDLE;
 }
done:
 return rv;
}

static void siw_sq_resume(struct siw_qp *qp)
{
 if (down_read_trylock(&qp->state_lock)) {
  if (likely(qp->attrs.state == SIW_QP_STATE_RTS &&
      !qp->tx_ctx.tx_suspend)) {
   int rv = siw_qp_sq_process(qp);

   up_read(&qp->state_lock);

   if (unlikely(rv < 0)) {
    siw_dbg_qp(qp, "SQ task failed: err %d\n", rv);

    if (!qp->tx_ctx.tx_suspend)
     siw_qp_cm_drop(qp, 0);
   }
  } else {
   up_read(&qp->state_lock);
  }
 } else {
  siw_dbg_qp(qp, "Resume SQ while QP locked\n");
 }
 siw_qp_put(qp);
}

struct tx_task_t {
 struct llist_head active;
 wait_queue_head_t waiting;
};

static DEFINE_PER_CPU(struct tx_task_t, siw_tx_task_g);

int siw_create_tx_threads(void)
{
 int cpu, assigned = 0;

 for_each_online_cpu(cpu) {
  struct tx_task_t *tx_task;

  /* Skip HT cores */
  if (cpu % cpumask_weight(topology_sibling_cpumask(cpu)))
   continue;

  tx_task = &per_cpu(siw_tx_task_g, cpu);
  init_llist_head(&tx_task->active);
  init_waitqueue_head(&tx_task->waiting);

  siw_tx_thread[cpu] =
   kthread_run_on_cpu(siw_run_sq,
        (unsigned long *)(long)cpu,
        cpu, "siw_tx/%u");
  if (IS_ERR(siw_tx_thread[cpu])) {
   siw_tx_thread[cpu] = NULL;
   continue;
  }
  assigned++;
 }
 return assigned;
}

void siw_stop_tx_threads(void)
{
 int cpu;

 for_each_possible_cpu(cpu) {
  if (siw_tx_thread[cpu]) {
   kthread_stop(siw_tx_thread[cpu]);
   wake_up(&per_cpu(siw_tx_task_g, cpu).waiting);
   siw_tx_thread[cpu] = NULL;
  }
 }
}

int siw_run_sq(void *data)
{
 const int nr_cpu = (unsigned int)(long)data;
 struct llist_node *active;
 struct siw_qp *qp;
 struct tx_task_t *tx_task = &per_cpu(siw_tx_task_g, nr_cpu);

 while (1) {
  struct llist_node *fifo_list = NULL;

  wait_event_interruptible(tx_task->waiting,
      !llist_empty(&tx_task->active) ||
       kthread_should_stop());

  if (kthread_should_stop())
   break;

  active = llist_del_all(&tx_task->active);
  /*
 * llist_del_all returns a list with newest entry first.
 * Re-order list for fairness among QP's.
 */
  fifo_list = llist_reverse_order(active);
  while (fifo_list) {
   qp = container_of(fifo_list, struct siw_qp, tx_list);
   fifo_list = llist_next(fifo_list);
   qp->tx_list.next = NULL;

   siw_sq_resume(qp);
  }
 }
 active = llist_del_all(&tx_task->active);
 if (active) {
  llist_for_each_entry(qp, active, tx_list) {
   qp->tx_list.next = NULL;
   siw_sq_resume(qp);
  }
 }
 return 0;
}

int siw_sq_start(struct siw_qp *qp)
{
 if (tx_wqe(qp)->wr_status == SIW_WR_IDLE)
  return 0;

 if (unlikely(!cpu_online(qp->tx_cpu))) {
  siw_put_tx_cpu(qp->tx_cpu);
  qp->tx_cpu = siw_get_tx_cpu(qp->sdev);
  if (qp->tx_cpu < 0) {
   pr_warn("siw: no tx cpu available\n");

   return -EIO;
  }
 }
 siw_qp_get(qp);

 llist_add(&qp->tx_list, &per_cpu(siw_tx_task_g, qp->tx_cpu).active);

 wake_up(&per_cpu(siw_tx_task_g, qp->tx_cpu).waiting);

 return 0;
}