Quelle  ib.c   Sprache: C

/*
 * Copyright (c) 2006, 2019 Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 *
 * This software is available to you under a choice of one of two
 * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
 * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
 * COPYING in the main directory of this source tree, or the
 * OpenIB.org BSD license below:
 *
 *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
 *     without modification, are permitted provided that the following
 *     conditions are met:
 *
 *      - Redistributions of source code must retain the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer.
 *
 *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
 *        copyright notice, this list of conditions and the following
 *        disclaimer in the documentation and/or other materials
 *        provided with the distribution.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
 * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
 * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
 * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
 * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
 * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
 * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
 * SOFTWARE.
 *
 */
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/if.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/inetdevice.h>
#include <linux/if_arp.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/module.h>
#include <net/addrconf.h>

#include "rds_single_path.h"
#include "rds.h"
#include "ib.h"
#include "ib_mr.h"

static unsigned int rds_ib_mr_1m_pool_size = RDS_MR_1M_POOL_SIZE;
static unsigned int rds_ib_mr_8k_pool_size = RDS_MR_8K_POOL_SIZE;
unsigned int rds_ib_retry_count = RDS_IB_DEFAULT_RETRY_COUNT;
static atomic_t rds_ib_unloading;

module_param(rds_ib_mr_1m_pool_size, int, 0444);
MODULE_PARM_DESC(rds_ib_mr_1m_pool_size, " Max number of 1M mr per HCA");
module_param(rds_ib_mr_8k_pool_size, int, 0444);
MODULE_PARM_DESC(rds_ib_mr_8k_pool_size, " Max number of 8K mr per HCA");
module_param(rds_ib_retry_count, int, 0444);
MODULE_PARM_DESC(rds_ib_retry_count, " Number of hw retries before reporting an error");

/*
 * we have a clumsy combination of RCU and a rwsem protecting this list
 * because it is used both in the get_mr fast path and while blocking in
 * the FMR flushing path.
 */
DECLARE_RWSEM(rds_ib_devices_lock);
struct list_head rds_ib_devices;

/* NOTE: if also grabbing ibdev lock, grab this first */
DEFINE_SPINLOCK(ib_nodev_conns_lock);
LIST_HEAD(ib_nodev_conns);

static void rds_ib_nodev_connect(void)
{
 struct rds_ib_connection *ic;

 spin_lock(&ib_nodev_conns_lock);
 list_for_each_entry(ic, &ib_nodev_conns, ib_node)
  rds_conn_connect_if_down(ic->conn);
 spin_unlock(&ib_nodev_conns_lock);
}

static void rds_ib_dev_shutdown(struct rds_ib_device *rds_ibdev)
{
 struct rds_ib_connection *ic;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&rds_ibdev->spinlock, flags);
 list_for_each_entry(ic, &rds_ibdev->conn_list, ib_node)
  rds_conn_path_drop(&ic->conn->c_path[0], true);
 spin_unlock_irqrestore(&rds_ibdev->spinlock, flags);
}

/*
 * rds_ib_destroy_mr_pool() blocks on a few things and mrs drop references
 * from interrupt context so we push freing off into a work struct in krdsd.
 */
static void rds_ib_dev_free(struct work_struct *work)
{
 struct rds_ib_ipaddr *i_ipaddr, *i_next;
 struct rds_ib_device *rds_ibdev = container_of(work,
     struct rds_ib_device, free_work);

 if (rds_ibdev->mr_8k_pool)
  rds_ib_destroy_mr_pool(rds_ibdev->mr_8k_pool);
 if (rds_ibdev->mr_1m_pool)
  rds_ib_destroy_mr_pool(rds_ibdev->mr_1m_pool);
 if (rds_ibdev->pd)
  ib_dealloc_pd(rds_ibdev->pd);

 list_for_each_entry_safe(i_ipaddr, i_next, &rds_ibdev->ipaddr_list, list) {
  list_del(&i_ipaddr->list);
  kfree(i_ipaddr);
 }

 kfree(rds_ibdev->vector_load);

 kfree(rds_ibdev);
}

void rds_ib_dev_put(struct rds_ib_device *rds_ibdev)
{
 BUG_ON(refcount_read(&rds_ibdev->refcount) == 0);
 if (refcount_dec_and_test(&rds_ibdev->refcount))
  queue_work(rds_wq, &rds_ibdev->free_work);
}

static int rds_ib_add_one(struct ib_device *device)
{
 struct rds_ib_device *rds_ibdev;
 int ret;

 /* Only handle IB (no iWARP) devices */
 if (device->node_type != RDMA_NODE_IB_CA)
  return -EOPNOTSUPP;

 /* Device must support FRWR */
 if (!(device->attrs.device_cap_flags & IB_DEVICE_MEM_MGT_EXTENSIONS))
  return -EOPNOTSUPP;

 rds_ibdev = kzalloc_node(sizeof(struct rds_ib_device), GFP_KERNEL,
     ibdev_to_node(device));
 if (!rds_ibdev)
  return -ENOMEM;

 spin_lock_init(&rds_ibdev->spinlock);
 refcount_set(&rds_ibdev->refcount, 1);
 INIT_WORK(&rds_ibdev->free_work, rds_ib_dev_free);

 INIT_LIST_HEAD(&rds_ibdev->ipaddr_list);
 INIT_LIST_HEAD(&rds_ibdev->conn_list);

 rds_ibdev->max_wrs = device->attrs.max_qp_wr;
 rds_ibdev->max_sge = min(device->attrs.max_send_sge, RDS_IB_MAX_SGE);

 rds_ibdev->odp_capable =
  !!(device->attrs.kernel_cap_flags &
     IBK_ON_DEMAND_PAGING) &&
  !!(device->attrs.odp_caps.per_transport_caps.rc_odp_caps &
     IB_ODP_SUPPORT_WRITE) &&
  !!(device->attrs.odp_caps.per_transport_caps.rc_odp_caps &
     IB_ODP_SUPPORT_READ);

 rds_ibdev->max_1m_mrs = device->attrs.max_mr ?
  min_t(unsigned int, (device->attrs.max_mr / 2),
        rds_ib_mr_1m_pool_size) : rds_ib_mr_1m_pool_size;

 rds_ibdev->max_8k_mrs = device->attrs.max_mr ?
  min_t(unsigned int, ((device->attrs.max_mr / 2) * RDS_MR_8K_SCALE),
        rds_ib_mr_8k_pool_size) : rds_ib_mr_8k_pool_size;

 rds_ibdev->max_initiator_depth = device->attrs.max_qp_init_rd_atom;
 rds_ibdev->max_responder_resources = device->attrs.max_qp_rd_atom;

 rds_ibdev->vector_load = kcalloc(device->num_comp_vectors,
      sizeof(int),
      GFP_KERNEL);
 if (!rds_ibdev->vector_load) {
  pr_err("RDS/IB: %s failed to allocate vector memory\n",
   __func__);
  ret = -ENOMEM;
  goto put_dev;
 }

 rds_ibdev->dev = device;
 rds_ibdev->pd = ib_alloc_pd(device, 0);
 if (IS_ERR(rds_ibdev->pd)) {
  ret = PTR_ERR(rds_ibdev->pd);
  rds_ibdev->pd = NULL;
  goto put_dev;
 }

 rds_ibdev->mr_1m_pool =
  rds_ib_create_mr_pool(rds_ibdev, RDS_IB_MR_1M_POOL);
 if (IS_ERR(rds_ibdev->mr_1m_pool)) {
  ret = PTR_ERR(rds_ibdev->mr_1m_pool);
  rds_ibdev->mr_1m_pool = NULL;
  goto put_dev;
 }

 rds_ibdev->mr_8k_pool =
  rds_ib_create_mr_pool(rds_ibdev, RDS_IB_MR_8K_POOL);
 if (IS_ERR(rds_ibdev->mr_8k_pool)) {
  ret = PTR_ERR(rds_ibdev->mr_8k_pool);
  rds_ibdev->mr_8k_pool = NULL;
  goto put_dev;
 }

 rdsdebug("RDS/IB: max_mr = %d, max_wrs = %d, max_sge = %d, max_1m_mrs = %d, max_8k_mrs = %d\n",
   device->attrs.max_mr, rds_ibdev->max_wrs, rds_ibdev->max_sge,
   rds_ibdev->max_1m_mrs, rds_ibdev->max_8k_mrs);

 pr_info("RDS/IB: %s: added\n", device->name);

 down_write(&rds_ib_devices_lock);
 list_add_tail_rcu(&rds_ibdev->list, &rds_ib_devices);
 up_write(&rds_ib_devices_lock);
 refcount_inc(&rds_ibdev->refcount);

 ib_set_client_data(device, &rds_ib_client, rds_ibdev);

 rds_ib_nodev_connect();
 return 0;

put_dev:
 rds_ib_dev_put(rds_ibdev);
 return ret;
}

/*
 * New connections use this to find the device to associate with the
 * connection.  It's not in the fast path so we're not concerned about the
 * performance of the IB call.  (As of this writing, it uses an interrupt
 * blocking spinlock to serialize walking a per-device list of all registered
 * clients.)
 *
 * RCU is used to handle incoming connections racing with device teardown.
 * Rather than use a lock to serialize removal from the client_data and
 * getting a new reference, we use an RCU grace period.  The destruction
 * path removes the device from client_data and then waits for all RCU
 * readers to finish.
 *
 * A new connection can get NULL from this if its arriving on a
 * device that is in the process of being removed.
 */
struct rds_ib_device *rds_ib_get_client_data(struct ib_device *device)
{
 struct rds_ib_device *rds_ibdev;

 rcu_read_lock();
 rds_ibdev = ib_get_client_data(device, &rds_ib_client);
 if (rds_ibdev)
  refcount_inc(&rds_ibdev->refcount);
 rcu_read_unlock();
 return rds_ibdev;
}

/*
 * The IB stack is letting us know that a device is going away.  This can
 * happen if the underlying HCA driver is removed or if PCI hotplug is removing
 * the pci function, for example.
 *
 * This can be called at any time and can be racing with any other RDS path.
 */
static void rds_ib_remove_one(struct ib_device *device, void *client_data)
{
 struct rds_ib_device *rds_ibdev = client_data;

 rds_ib_dev_shutdown(rds_ibdev);

 /* stop connection attempts from getting a reference to this device. */
 ib_set_client_data(device, &rds_ib_client, NULL);

 down_write(&rds_ib_devices_lock);
 list_del_rcu(&rds_ibdev->list);
 up_write(&rds_ib_devices_lock);

 /*
 * This synchronize rcu is waiting for readers of both the ib
 * client data and the devices list to finish before we drop
 * both of those references.
 */
 synchronize_rcu();
 rds_ib_dev_put(rds_ibdev);
 rds_ib_dev_put(rds_ibdev);
}

struct ib_client rds_ib_client = {
 .name   = "rds_ib",
 .add    = rds_ib_add_one,
 .remove = rds_ib_remove_one
};

static int rds_ib_conn_info_visitor(struct rds_connection *conn,
        void *buffer)
{
 struct rds_info_rdma_connection *iinfo = buffer;
 struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;

 /* We will only ever look at IB transports */
 if (conn->c_trans != &rds_ib_transport)
  return 0;
 if (conn->c_isv6)
  return 0;

 iinfo->src_addr = conn->c_laddr.s6_addr32[3];
 iinfo->dst_addr = conn->c_faddr.s6_addr32[3];
 if (ic) {
  iinfo->tos = conn->c_tos;
  iinfo->sl = ic->i_sl;
 }

 memset(&iinfo->src_gid, 0, sizeof(iinfo->src_gid));
 memset(&iinfo->dst_gid, 0, sizeof(iinfo->dst_gid));
 if (rds_conn_state(conn) == RDS_CONN_UP) {
  struct rds_ib_device *rds_ibdev;

  rdma_read_gids(ic->i_cm_id, (union ib_gid *)&iinfo->src_gid,
          (union ib_gid *)&iinfo->dst_gid);

  rds_ibdev = ic->rds_ibdev;
  iinfo->max_send_wr = ic->i_send_ring.w_nr;
  iinfo->max_recv_wr = ic->i_recv_ring.w_nr;
  iinfo->max_send_sge = rds_ibdev->max_sge;
  rds_ib_get_mr_info(rds_ibdev, iinfo);
  iinfo->cache_allocs = atomic_read(&ic->i_cache_allocs);
 }
 return 1;
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
/* IPv6 version of rds_ib_conn_info_visitor(). */
static int rds6_ib_conn_info_visitor(struct rds_connection *conn,
         void *buffer)
{
 struct rds6_info_rdma_connection *iinfo6 = buffer;
 struct rds_ib_connection *ic = conn->c_transport_data;

 /* We will only ever look at IB transports */
 if (conn->c_trans != &rds_ib_transport)
  return 0;

 iinfo6->src_addr = conn->c_laddr;
 iinfo6->dst_addr = conn->c_faddr;
 if (ic) {
  iinfo6->tos = conn->c_tos;
  iinfo6->sl = ic->i_sl;
 }

 memset(&iinfo6->src_gid, 0, sizeof(iinfo6->src_gid));
 memset(&iinfo6->dst_gid, 0, sizeof(iinfo6->dst_gid));

 if (rds_conn_state(conn) == RDS_CONN_UP) {
  struct rds_ib_device *rds_ibdev;

  rdma_read_gids(ic->i_cm_id, (union ib_gid *)&iinfo6->src_gid,
          (union ib_gid *)&iinfo6->dst_gid);
  rds_ibdev = ic->rds_ibdev;
  iinfo6->max_send_wr = ic->i_send_ring.w_nr;
  iinfo6->max_recv_wr = ic->i_recv_ring.w_nr;
  iinfo6->max_send_sge = rds_ibdev->max_sge;
  rds6_ib_get_mr_info(rds_ibdev, iinfo6);
  iinfo6->cache_allocs = atomic_read(&ic->i_cache_allocs);
 }
 return 1;
}
#endif

static void rds_ib_ic_info(struct socket *sock, unsigned int len,
      struct rds_info_iterator *iter,
      struct rds_info_lengths *lens)
{
 u64 buffer[(sizeof(struct rds_info_rdma_connection) + 7) / 8];

 rds_for_each_conn_info(sock, len, iter, lens,
    rds_ib_conn_info_visitor,
    buffer,
    sizeof(struct rds_info_rdma_connection));
}

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
/* IPv6 version of rds_ib_ic_info(). */
static void rds6_ib_ic_info(struct socket *sock, unsigned int len,
       struct rds_info_iterator *iter,
       struct rds_info_lengths *lens)
{
 u64 buffer[(sizeof(struct rds6_info_rdma_connection) + 7) / 8];

 rds_for_each_conn_info(sock, len, iter, lens,
          rds6_ib_conn_info_visitor,
          buffer,
          sizeof(struct rds6_info_rdma_connection));
}
#endif

/*
 * Early RDS/IB was built to only bind to an address if there is an IPoIB
 * device with that address set.
 *
 * If it were me, I'd advocate for something more flexible.  Sending and
 * receiving should be device-agnostic.  Transports would try and maintain
 * connections between peers who have messages queued.  Userspace would be
 * allowed to influence which paths have priority.  We could call userspace
 * asserting this policy "routing".
 */
static int rds_ib_laddr_check(struct net *net, const struct in6_addr *addr,
         __u32 scope_id)
{
 int ret;
 struct rdma_cm_id *cm_id;
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 struct sockaddr_in6 sin6;
#endif
 struct sockaddr_in sin;
 struct sockaddr *sa;
 bool isv4;

 isv4 = ipv6_addr_v4mapped(addr);
 /* Create a CMA ID and try to bind it. This catches both
 * IB and iWARP capable NICs.
 */
 cm_id = rdma_create_id(&init_net, rds_rdma_cm_event_handler,
          NULL, RDMA_PS_TCP, IB_QPT_RC);
 if (IS_ERR(cm_id))
  return PTR_ERR(cm_id);

 if (isv4) {
  memset(&sin, 0, sizeof(sin));
  sin.sin_family = AF_INET;
  sin.sin_addr.s_addr = addr->s6_addr32[3];
  sa = (struct sockaddr *)&sin;
 } else {
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
  memset(&sin6, 0, sizeof(sin6));
  sin6.sin6_family = AF_INET6;
  sin6.sin6_addr = *addr;
  sin6.sin6_scope_id = scope_id;
  sa = (struct sockaddr *)&sin6;

  /* XXX Do a special IPv6 link local address check here.  The
 * reason is that rdma_bind_addr() always succeeds with IPv6
 * link local address regardless it is indeed configured in a
 * system.
 */
  if (ipv6_addr_type(addr) & IPV6_ADDR_LINKLOCAL) {
   struct net_device *dev;

   if (scope_id == 0) {
    ret = -EADDRNOTAVAIL;
    goto out;
   }

   /* Use init_net for now as RDS is not network
 * name space aware.
 */
   dev = dev_get_by_index(&init_net, scope_id);
   if (!dev) {
    ret = -EADDRNOTAVAIL;
    goto out;
   }
   if (!ipv6_chk_addr(&init_net, addr, dev, 1)) {
    dev_put(dev);
    ret = -EADDRNOTAVAIL;
    goto out;
   }
   dev_put(dev);
  }
#else
  ret = -EADDRNOTAVAIL;
  goto out;
#endif
 }

 /* rdma_bind_addr will only succeed for IB & iWARP devices */
 ret = rdma_bind_addr(cm_id, sa);
 /* due to this, we will claim to support iWARP devices unless we
   check node_type. */
 if (ret || !cm_id->device ||
     cm_id->device->node_type != RDMA_NODE_IB_CA)
  ret = -EADDRNOTAVAIL;

 rdsdebug("addr %pI6c%%%u ret %d node type %d\n",
   addr, scope_id, ret,
   cm_id->device ? cm_id->device->node_type : -1);

out:
 rdma_destroy_id(cm_id);

 return ret;
}

static void rds_ib_unregister_client(void)
{
 ib_unregister_client(&rds_ib_client);
 /* wait for rds_ib_dev_free() to complete */
 flush_workqueue(rds_wq);
}

static void rds_ib_set_unloading(void)
{
 atomic_set(&rds_ib_unloading, 1);
}

static bool rds_ib_is_unloading(struct rds_connection *conn)
{
 struct rds_conn_path *cp = &conn->c_path[0];

 return (test_bit(RDS_DESTROY_PENDING, &cp->cp_flags) ||
  atomic_read(&rds_ib_unloading) != 0);
}

void rds_ib_exit(void)
{
 rds_ib_set_unloading();
 synchronize_rcu();
 rds_info_deregister_func(RDS_INFO_IB_CONNECTIONS, rds_ib_ic_info);
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 rds_info_deregister_func(RDS6_INFO_IB_CONNECTIONS, rds6_ib_ic_info);
#endif
 rds_ib_unregister_client();
 rds_ib_destroy_nodev_conns();
 rds_ib_sysctl_exit();
 rds_ib_recv_exit();
 rds_trans_unregister(&rds_ib_transport);
 rds_ib_mr_exit();
}

static u8 rds_ib_get_tos_map(u8 tos)
{
 /* 1:1 user to transport map for RDMA transport.
 * In future, if custom map is desired, hook can export
 * user configurable map.
 */
 return tos;
}

struct rds_transport rds_ib_transport = {
 .laddr_check  = rds_ib_laddr_check,
 .xmit_path_complete = rds_ib_xmit_path_complete,
 .xmit   = rds_ib_xmit,
 .xmit_rdma  = rds_ib_xmit_rdma,
 .xmit_atomic  = rds_ib_xmit_atomic,
 .recv_path  = rds_ib_recv_path,
 .conn_alloc  = rds_ib_conn_alloc,
 .conn_free  = rds_ib_conn_free,
 .conn_path_connect = rds_ib_conn_path_connect,
 .conn_path_shutdown = rds_ib_conn_path_shutdown,
 .inc_copy_to_user = rds_ib_inc_copy_to_user,
 .inc_free  = rds_ib_inc_free,
 .cm_initiate_connect = rds_ib_cm_initiate_connect,
 .cm_handle_connect = rds_ib_cm_handle_connect,
 .cm_connect_complete = rds_ib_cm_connect_complete,
 .stats_info_copy = rds_ib_stats_info_copy,
 .exit   = rds_ib_exit,
 .get_mr   = rds_ib_get_mr,
 .sync_mr  = rds_ib_sync_mr,
 .free_mr  = rds_ib_free_mr,
 .flush_mrs  = rds_ib_flush_mrs,
 .get_tos_map  = rds_ib_get_tos_map,
 .t_owner  = THIS_MODULE,
 .t_name   = "infiniband",
 .t_unloading  = rds_ib_is_unloading,
 .t_type   = RDS_TRANS_IB
};

int rds_ib_init(void)
{
 int ret;

 INIT_LIST_HEAD(&rds_ib_devices);

 ret = rds_ib_mr_init();
 if (ret)
  goto out;

 ret = ib_register_client(&rds_ib_client);
 if (ret)
  goto out_mr_exit;

 ret = rds_ib_sysctl_init();
 if (ret)
  goto out_ibreg;

 ret = rds_ib_recv_init();
 if (ret)
  goto out_sysctl;

 rds_trans_register(&rds_ib_transport);

 rds_info_register_func(RDS_INFO_IB_CONNECTIONS, rds_ib_ic_info);
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 rds_info_register_func(RDS6_INFO_IB_CONNECTIONS, rds6_ib_ic_info);
#endif

 goto out;

out_sysctl:
 rds_ib_sysctl_exit();
out_ibreg:
 rds_ib_unregister_client();
out_mr_exit:
 rds_ib_mr_exit();
out:
 return ret;
}

MODULE_LICENSE("GPL");