Quelle  mthca_allocator.c   Sprache: C

/*
 * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  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/errno.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/bitmap.h>

#include "mthca_dev.h"

/* Trivial bitmap-based allocator */
u32 mthca_alloc(struct mthca_alloc *alloc)
{
 unsigned long flags;
 u32 obj;

 spin_lock_irqsave(&alloc->lock, flags);

 obj = find_next_zero_bit(alloc->table, alloc->max, alloc->last);
 if (obj >= alloc->max) {
  alloc->top = (alloc->top + alloc->max) & alloc->mask;
  obj = find_first_zero_bit(alloc->table, alloc->max);
 }

 if (obj < alloc->max) {
  __set_bit(obj, alloc->table);
  obj |= alloc->top;
 } else
  obj = -1;

 spin_unlock_irqrestore(&alloc->lock, flags);

 return obj;
}

void mthca_free(struct mthca_alloc *alloc, u32 obj)
{
 unsigned long flags;

 obj &= alloc->max - 1;

 spin_lock_irqsave(&alloc->lock, flags);

 __clear_bit(obj, alloc->table);
 alloc->last = min(alloc->last, obj);
 alloc->top = (alloc->top + alloc->max) & alloc->mask;

 spin_unlock_irqrestore(&alloc->lock, flags);
}

int mthca_alloc_init(struct mthca_alloc *alloc, u32 num, u32 mask,
       u32 reserved)
{
 /* num must be a power of 2 */
 if (num != 1 << (ffs(num) - 1))
  return -EINVAL;

 alloc->last = 0;
 alloc->top  = 0;
 alloc->max  = num;
 alloc->mask = mask;
 spin_lock_init(&alloc->lock);
 alloc->table = bitmap_zalloc(num, GFP_KERNEL);
 if (!alloc->table)
  return -ENOMEM;

 bitmap_set(alloc->table, 0, reserved);

 return 0;
}

void mthca_alloc_cleanup(struct mthca_alloc *alloc)
{
 bitmap_free(alloc->table);
}

/*
 * Array of pointers with lazy allocation of leaf pages.  Callers of
 * _get, _set and _clear methods must use a lock or otherwise
 * serialize access to the array.
 */

#define MTHCA_ARRAY_MASK (PAGE_SIZE / sizeof (void *) - 1)

void *mthca_array_get(struct mthca_array *array, int index)
{
 int p = (index * sizeof (void *)) >> PAGE_SHIFT;

 if (array->page_list[p].page)
  return array->page_list[p].page[index & MTHCA_ARRAY_MASK];
 else
  return NULL;
}

int mthca_array_set(struct mthca_array *array, int index, void *value)
{
 int p = (index * sizeof (void *)) >> PAGE_SHIFT;

 /* Allocate with GFP_ATOMIC because we'll be called with locks held. */
 if (!array->page_list[p].page)
  array->page_list[p].page = (void **) get_zeroed_page(GFP_ATOMIC);

 if (!array->page_list[p].page)
  return -ENOMEM;

 array->page_list[p].page[index & MTHCA_ARRAY_MASK] = value;
 ++array->page_list[p].used;

 return 0;
}

void mthca_array_clear(struct mthca_array *array, int index)
{
 int p = (index * sizeof (void *)) >> PAGE_SHIFT;

 if (--array->page_list[p].used == 0) {
  free_page((unsigned long) array->page_list[p].page);
  array->page_list[p].page = NULL;
 } else
  array->page_list[p].page[index & MTHCA_ARRAY_MASK] = NULL;

 if (array->page_list[p].used < 0)
  pr_debug("Array %p index %d page %d with ref count %d < 0\n",
    array, index, p, array->page_list[p].used);
}

int mthca_array_init(struct mthca_array *array, int nent)
{
 int npage = (nent * sizeof (void *) + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 int i;

 array->page_list = kmalloc_array(npage, sizeof(*array->page_list),
      GFP_KERNEL);
 if (!array->page_list)
  return -ENOMEM;

 for (i = 0; i < npage; ++i) {
  array->page_list[i].page = NULL;
  array->page_list[i].used = 0;
 }

 return 0;
}

void mthca_array_cleanup(struct mthca_array *array, int nent)
{
 int i;

 for (i = 0; i < (nent * sizeof (void *) + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE; ++i)
  free_page((unsigned long) array->page_list[i].page);

 kfree(array->page_list);
}

/*
 * Handling for queue buffers -- we allocate a bunch of memory and
 * register it in a memory region at HCA virtual address 0.  If the
 * requested size is > max_direct, we split the allocation into
 * multiple pages, so we don't require too much contiguous memory.
 */

int mthca_buf_alloc(struct mthca_dev *dev, int size, int max_direct,
      union mthca_buf *buf, int *is_direct, struct mthca_pd *pd,
      int hca_write, struct mthca_mr *mr)
{
 int err = -ENOMEM;
 int npages, shift;
 u64 *dma_list = NULL;
 dma_addr_t t;
 int i;

 if (size <= max_direct) {
  *is_direct = 1;
  npages     = 1;
  shift      = get_order(size) + PAGE_SHIFT;

  buf->direct.buf = dma_alloc_coherent(&dev->pdev->dev,
           size, &t, GFP_KERNEL);
  if (!buf->direct.buf)
   return -ENOMEM;

  dma_unmap_addr_set(&buf->direct, mapping, t);

  while (t & ((1 << shift) - 1)) {
   --shift;
   npages *= 2;
  }

  dma_list = kmalloc_array(npages, sizeof(*dma_list),
      GFP_KERNEL);
  if (!dma_list)
   goto err_free;

  for (i = 0; i < npages; ++i)
   dma_list[i] = t + i * (1 << shift);
 } else {
  *is_direct = 0;
  npages     = (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
  shift      = PAGE_SHIFT;

  dma_list = kmalloc_array(npages, sizeof(*dma_list),
      GFP_KERNEL);
  if (!dma_list)
   return -ENOMEM;

  buf->page_list = kmalloc_array(npages,
            sizeof(*buf->page_list),
            GFP_KERNEL);
  if (!buf->page_list)
   goto err_out;

  for (i = 0; i < npages; ++i)
   buf->page_list[i].buf = NULL;

  for (i = 0; i < npages; ++i) {
   buf->page_list[i].buf =
    dma_alloc_coherent(&dev->pdev->dev, PAGE_SIZE,
         &t, GFP_KERNEL);
   if (!buf->page_list[i].buf)
    goto err_free;

   dma_list[i] = t;
   dma_unmap_addr_set(&buf->page_list[i], mapping, t);

   clear_page(buf->page_list[i].buf);
  }
 }

 err = mthca_mr_alloc_phys(dev, pd->pd_num,
      dma_list, shift, npages,
      0, size,
      MTHCA_MPT_FLAG_LOCAL_READ |
      (hca_write ? MTHCA_MPT_FLAG_LOCAL_WRITE : 0),
      mr);
 if (err)
  goto err_free;

 kfree(dma_list);

 return 0;

err_free:
 mthca_buf_free(dev, size, buf, *is_direct, NULL);

err_out:
 kfree(dma_list);

 return err;
}

void mthca_buf_free(struct mthca_dev *dev, int size, union mthca_buf *buf,
      int is_direct, struct mthca_mr *mr)
{
 int i;

 if (mr)
  mthca_free_mr(dev, mr);

 if (is_direct)
  dma_free_coherent(&dev->pdev->dev, size, buf->direct.buf,
      dma_unmap_addr(&buf->direct, mapping));
 else {
  for (i = 0; i < (size + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE; ++i)
   dma_free_coherent(&dev->pdev->dev, PAGE_SIZE,
       buf->page_list[i].buf,
       dma_unmap_addr(&buf->page_list[i],
        mapping));
  kfree(buf->page_list);
 }
}