Whamcloud - gitweb
LU-4423 lnet: don't use iovec instead of kvec
[fs/lustre-release.git] / lnet / klnds / o2iblnd / o2iblnd.h
1 /*
2  * GPL HEADER START
3  *
4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
8  * as published by the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * version 2 along with this program; If not, see
18  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
19  *
20  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
21  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
22  * have any questions.
23  *
24  * GPL HEADER END
25  */
26 /*
27  * Copyright (c) 2007, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
28  * Use is subject to license terms.
29  *
30  * Copyright (c) 2011, 2015, Intel Corporation.
31  */
32 /*
33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
35  *
36  * lnet/klnds/o2iblnd/o2iblnd.h
37  *
38  * Author: Eric Barton <eric@bartonsoftware.com>
39  */
40
41 #ifdef HAVE_COMPAT_RDMA
42 #include <linux/compat-2.6.h>
43 #endif
44
45 #include <linux/version.h>
46 #include <linux/module.h>
47 #include <linux/kernel.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/mm.h>
50 #include <linux/string.h>
51 #include <linux/stat.h>
52 #include <linux/errno.h>
53 #include <linux/unistd.h>
54 #include <linux/uio.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57 #include <asm/io.h>
58
59 #include <linux/init.h>
60 #include <linux/fs.h>
61 #include <linux/file.h>
62 #include <linux/stat.h>
63 #include <linux/list.h>
64 #include <linux/kmod.h>
65 #include <linux/sysctl.h>
66 #include <linux/pci.h>
67 #if LINUX_VERSION_CODE > KERNEL_VERSION(2,6,32)
68 #include <linux/pci-dma.h>
69 #endif
70
71 #include <net/sock.h>
72 #include <linux/in.h>
73
74 #include <rdma/rdma_cm.h>
75 #include <rdma/ib_cm.h>
76 #include <rdma/ib_verbs.h>
77 #include <rdma/ib_fmr_pool.h>
78
79 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LND
80
81 #include <libcfs/libcfs.h>
82 #include <lnet/lnet.h>
83 #include <lnet/lib-lnet.h>
84
85 #define IBLND_PEER_HASH_SIZE            101     /* # peer lists */
86 /* # scheduler loops before reschedule */
87 #define IBLND_RESCHED                   100
88
89 #define IBLND_N_SCHED                   2
90 #define IBLND_N_SCHED_HIGH              4
91
92 typedef struct
93 {
94         int              *kib_dev_failover;     /* HCA failover */
95         unsigned int     *kib_service;          /* IB service number */
96         int              *kib_min_reconnect_interval; /* first failed connection retry... */
97         int              *kib_max_reconnect_interval; /* ...exponentially increasing to this */
98         int              *kib_cksum;            /* checksum kib_msg_t? */
99         int              *kib_timeout;          /* comms timeout (seconds) */
100         int              *kib_keepalive;        /* keepalive timeout (seconds) */
101         int              *kib_ntx;              /* # tx descs */
102         int              *kib_credits;          /* # concurrent sends */
103         int              *kib_peertxcredits;    /* # concurrent sends to 1 peer */
104         int              *kib_peerrtrcredits;   /* # per-peer router buffer credits */
105         int              *kib_peercredits_hiw;  /* # when eagerly to return credits */
106         int              *kib_peertimeout;      /* seconds to consider peer dead */
107         char            **kib_default_ipif;     /* default IPoIB interface */
108         int              *kib_retry_count;
109         int              *kib_rnr_retry_count;
110         int              *kib_concurrent_sends; /* send work queue sizing */
111         int              *kib_ib_mtu;           /* IB MTU */
112         int              *kib_map_on_demand;    /* map-on-demand if RD has more fragments
113                                                  * than this value, 0 disable map-on-demand */
114         int              *kib_fmr_pool_size;    /* # FMRs in pool */
115         int              *kib_fmr_flush_trigger; /* When to trigger FMR flush */
116         int              *kib_fmr_cache;        /* enable FMR pool cache? */
117 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && !CFS_SYSFS_MODULE_PARM
118         struct ctl_table_header *kib_sysctl;  /* sysctl interface */
119 #endif
120         int              *kib_require_priv_port;/* accept only privileged ports */
121         int              *kib_use_priv_port;    /* use privileged port for active connect */
122         /* # threads on each CPT */
123         int              *kib_nscheds;
124 } kib_tunables_t;
125
126 extern kib_tunables_t  kiblnd_tunables;
127
128 #define IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1      8          /* V1 only : # messages/RDMAs in-flight */
129 #define IBLND_CREDIT_HIGHWATER_V1    7          /* V1 only : when eagerly to return credits */
130
131 #define IBLND_CREDITS_DEFAULT        8          /* default # of peer credits */
132 #define IBLND_CREDITS_MAX          ((typeof(((kib_msg_t*) 0)->ibm_credits)) - 1)  /* Max # of peer credits */
133
134 #define IBLND_MSG_QUEUE_SIZE(v)    ((v) == IBLND_MSG_VERSION_1 ? \
135                                      IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 :   \
136                                      *kiblnd_tunables.kib_peertxcredits) /* # messages/RDMAs in-flight */
137 #define IBLND_CREDITS_HIGHWATER(v) ((v) == IBLND_MSG_VERSION_1 ? \
138                                      IBLND_CREDIT_HIGHWATER_V1 : \
139                                      *kiblnd_tunables.kib_peercredits_hiw) /* when eagerly to return credits */
140
141 #ifdef HAVE_RDMA_CREATE_ID_4ARG
142 #define kiblnd_rdma_create_id(cb, dev, ps, qpt) rdma_create_id(cb, dev, ps, qpt)
143 #else
144 #define kiblnd_rdma_create_id(cb, dev, ps, qpt) rdma_create_id(cb, dev, ps)
145 #endif
146
147 static inline int
148 kiblnd_concurrent_sends_v1(void)
149 {
150         if (*kiblnd_tunables.kib_concurrent_sends > IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 * 2)
151                 return IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 * 2;
152
153         if (*kiblnd_tunables.kib_concurrent_sends < IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 / 2)
154                 return IBLND_MSG_QUEUE_SIZE_V1 / 2;
155
156         return *kiblnd_tunables.kib_concurrent_sends;
157 }
158
159 #define IBLND_CONCURRENT_SENDS(v)  ((v) == IBLND_MSG_VERSION_1 ? \
160                                      kiblnd_concurrent_sends_v1() : \
161                                      *kiblnd_tunables.kib_concurrent_sends)
162 /* 2 OOB shall suffice for 1 keepalive and 1 returning credits */
163 #define IBLND_OOB_CAPABLE(v)       ((v) != IBLND_MSG_VERSION_1)
164 #define IBLND_OOB_MSGS(v)           (IBLND_OOB_CAPABLE(v) ? 2 : 0)
165
166 #define IBLND_MSG_SIZE              (4<<10)                 /* max size of queued messages (inc hdr) */
167 #define IBLND_MAX_RDMA_FRAGS         LNET_MAX_IOV           /* max # of fragments supported */
168 #define IBLND_CFG_RDMA_FRAGS       (*kiblnd_tunables.kib_map_on_demand != 0 ? \
169                                     *kiblnd_tunables.kib_map_on_demand :      \
170                                      IBLND_MAX_RDMA_FRAGS)  /* max # of fragments configured by user */
171 #define IBLND_RDMA_FRAGS(v)        ((v) == IBLND_MSG_VERSION_1 ? \
172                                      IBLND_MAX_RDMA_FRAGS : IBLND_CFG_RDMA_FRAGS)
173
174 /************************/
175 /* derived constants... */
176 /* Pools (shared by connections on each CPT) */
177 /* These pools can grow at runtime, so don't need give a very large value */
178 #define IBLND_TX_POOL                   256
179 #define IBLND_FMR_POOL                  256
180 #define IBLND_FMR_POOL_FLUSH            192
181
182 /* RX messages (per connection) */
183 #define IBLND_RX_MSGS(c)        \
184         ((c->ibc_queue_depth) * 2 + IBLND_OOB_MSGS(c->ibc_version))
185 #define IBLND_RX_MSG_BYTES(c)       (IBLND_RX_MSGS(c) * IBLND_MSG_SIZE)
186 #define IBLND_RX_MSG_PAGES(c)   \
187         ((IBLND_RX_MSG_BYTES(c) + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE)
188
189 /* WRs and CQEs (per connection) */
190 #define IBLND_RECV_WRS(c)            IBLND_RX_MSGS(c)
191 #define IBLND_SEND_WRS(c)       \
192         ((c->ibc_max_frags + 1) * IBLND_CONCURRENT_SENDS(c->ibc_version))
193 #define IBLND_CQ_ENTRIES(c)         (IBLND_RECV_WRS(c) + IBLND_SEND_WRS(c))
194
195 struct kib_hca_dev;
196
197 /* o2iblnd can run over aliased interface */
198 #ifdef IFALIASZ
199 #define KIB_IFNAME_SIZE              IFALIASZ
200 #else
201 #define KIB_IFNAME_SIZE              256
202 #endif
203
204 typedef struct
205 {
206         struct list_head        ibd_list;       /* chain on kib_devs */
207         struct list_head        ibd_fail_list;  /* chain on kib_failed_devs */
208         __u32                   ibd_ifip;       /* IPoIB interface IP */
209         /** IPoIB interface name */
210         char                    ibd_ifname[KIB_IFNAME_SIZE];
211         int                     ibd_nnets;      /* # nets extant */
212
213         cfs_time_t              ibd_next_failover;
214         /* # failover failures */
215         int                     ibd_failed_failover;
216         /* failover in progress */
217         unsigned int            ibd_failover;
218         /* IPoIB interface is a bonding master */
219         unsigned int            ibd_can_failover;
220         struct list_head        ibd_nets;
221         struct kib_hca_dev      *ibd_hdev;
222 } kib_dev_t;
223
224 typedef struct kib_hca_dev
225 {
226         struct rdma_cm_id   *ibh_cmid;          /* listener cmid */
227         struct ib_device    *ibh_ibdev;         /* IB device */
228         int                  ibh_page_shift;    /* page shift of current HCA */
229         int                  ibh_page_size;     /* page size of current HCA */
230         __u64                ibh_page_mask;     /* page mask of current HCA */
231         int                  ibh_mr_shift;      /* bits shift of max MR size */
232         __u64                ibh_mr_size;       /* size of MR */
233         struct ib_mr        *ibh_mrs;           /* global MR */
234         struct ib_pd        *ibh_pd;            /* PD */
235         kib_dev_t           *ibh_dev;           /* owner */
236         atomic_t             ibh_ref;           /* refcount */
237 } kib_hca_dev_t;
238
239 /** # of seconds to keep pool alive */
240 #define IBLND_POOL_DEADLINE     300
241 /** # of seconds to retry if allocation failed */
242 #define IBLND_POOL_RETRY        1
243
244 typedef struct
245 {
246         int                     ibp_npages;             /* # pages */
247         struct page            *ibp_pages[0];           /* page array */
248 } kib_pages_t;
249
250 struct kib_pool;
251 struct kib_poolset;
252
253 typedef int  (*kib_ps_pool_create_t)(struct kib_poolset *ps,
254                                      int inc, struct kib_pool **pp_po);
255 typedef void (*kib_ps_pool_destroy_t)(struct kib_pool *po);
256 typedef void (*kib_ps_node_init_t)(struct kib_pool *po, struct list_head *node);
257 typedef void (*kib_ps_node_fini_t)(struct kib_pool *po, struct list_head *node);
258
259 struct kib_net;
260
261 #define IBLND_POOL_NAME_LEN     32
262
263 typedef struct kib_poolset
264 {
265         /* serialize */
266         spinlock_t              ps_lock;
267         /* network it belongs to */
268         struct kib_net          *ps_net;
269         /* pool set name */
270         char                    ps_name[IBLND_POOL_NAME_LEN];
271         /* list of pools */
272         struct list_head        ps_pool_list;
273         /* failed pool list */
274         struct list_head        ps_failed_pool_list;
275         /* time stamp for retry if failed to allocate */
276         cfs_time_t              ps_next_retry;
277         /* is allocating new pool */
278         int                     ps_increasing;
279         /* new pool size */
280         int                     ps_pool_size;
281         /* CPT id */
282         int                     ps_cpt;
283
284         /* create a new pool */
285         kib_ps_pool_create_t    ps_pool_create;
286         /* destroy a pool */
287         kib_ps_pool_destroy_t   ps_pool_destroy;
288         /* initialize new allocated node */
289         kib_ps_node_init_t      ps_node_init;
290         /* finalize node */
291         kib_ps_node_fini_t      ps_node_fini;
292 } kib_poolset_t;
293
294 typedef struct kib_pool
295 {
296         /* chain on pool list */
297         struct list_head        po_list;
298         /* pre-allocated node */
299         struct list_head        po_free_list;
300         /* pool_set of this pool */
301         kib_poolset_t          *po_owner;
302         /* deadline of this pool */
303         cfs_time_t              po_deadline;
304         /* # of elements in use */
305         int                     po_allocated;
306         /* pool is created on failed HCA */
307         int                     po_failed;
308         /* # of pre-allocated elements */
309         int                     po_size;
310 } kib_pool_t;
311
312 typedef struct {
313         kib_poolset_t           tps_poolset;            /* pool-set */
314         __u64                   tps_next_tx_cookie;     /* cookie of TX */
315 } kib_tx_poolset_t;
316
317 typedef struct {
318         kib_pool_t              tpo_pool;               /* pool */
319         struct kib_hca_dev     *tpo_hdev;               /* device for this pool */
320         struct kib_tx          *tpo_tx_descs;           /* all the tx descriptors */
321         kib_pages_t            *tpo_tx_pages;           /* premapped tx msg pages */
322 } kib_tx_pool_t;
323
324 typedef struct
325 {
326         spinlock_t              fps_lock;               /* serialize */
327         struct kib_net         *fps_net;                /* IB network */
328         struct list_head        fps_pool_list;          /* FMR pool list */
329         struct list_head        fps_failed_pool_list;   /* FMR pool list */
330         __u64                   fps_version;            /* validity stamp */
331         int                     fps_cpt;                /* CPT id */
332         int                     fps_pool_size;
333         int                     fps_flush_trigger;
334         /* is allocating new pool */
335         int                     fps_increasing;
336         /* time stamp for retry if failed to allocate */
337         cfs_time_t              fps_next_retry;
338 } kib_fmr_poolset_t;
339
340 typedef struct
341 {
342         struct list_head        fpo_list;       /* chain on pool list */
343         struct kib_hca_dev     *fpo_hdev;       /* device for this pool */
344         kib_fmr_poolset_t      *fpo_owner;      /* owner of this pool */
345         struct ib_fmr_pool     *fpo_fmr_pool;   /* IB FMR pool */
346         cfs_time_t              fpo_deadline;   /* deadline of this pool */
347         int                     fpo_failed;     /* fmr pool is failed */
348         int                     fpo_map_count;  /* # of mapped FMR */
349 } kib_fmr_pool_t;
350
351 typedef struct {
352         struct ib_pool_fmr     *fmr_pfmr;               /* IB pool fmr */
353         kib_fmr_pool_t         *fmr_pool;               /* pool of FMR */
354 } kib_fmr_t;
355
356 typedef struct kib_net
357 {
358         /* chain on kib_dev_t::ibd_nets */
359         struct list_head        ibn_list;
360         __u64                   ibn_incarnation;/* my epoch */
361         int                     ibn_init;       /* initialisation state */
362         int                     ibn_shutdown;   /* shutting down? */
363
364         atomic_t                ibn_npeers;     /* # peers extant */
365         atomic_t                ibn_nconns;     /* # connections extant */
366
367         kib_tx_poolset_t        **ibn_tx_ps;    /* tx pool-set */
368         kib_fmr_poolset_t       **ibn_fmr_ps;   /* fmr pool-set */
369
370         kib_dev_t               *ibn_dev;       /* underlying IB device */
371 } kib_net_t;
372
373 #define KIB_THREAD_SHIFT                16
374 #define KIB_THREAD_ID(cpt, tid)         ((cpt) << KIB_THREAD_SHIFT | (tid))
375 #define KIB_THREAD_CPT(id)              ((id) >> KIB_THREAD_SHIFT)
376 #define KIB_THREAD_TID(id)              ((id) & ((1UL << KIB_THREAD_SHIFT) - 1))
377
378 struct kib_sched_info {
379         /* serialise */
380         spinlock_t              ibs_lock;
381         /* schedulers sleep here */
382         wait_queue_head_t       ibs_waitq;
383         /* conns to check for rx completions */
384         struct list_head        ibs_conns;
385         /* number of scheduler threads */
386         int                     ibs_nthreads;
387         /* max allowed scheduler threads */
388         int                     ibs_nthreads_max;
389         int                     ibs_cpt;        /* CPT id */
390 };
391
392 typedef struct
393 {
394         int                     kib_init;       /* initialisation state */
395         int                     kib_shutdown;   /* shut down? */
396         struct list_head        kib_devs;       /* IB devices extant */
397         /* list head of failed devices */
398         struct list_head        kib_failed_devs;
399         /* schedulers sleep here */
400         wait_queue_head_t       kib_failover_waitq;
401         atomic_t                kib_nthreads;   /* # live threads */
402         /* stabilize net/dev/peer/conn ops */
403         rwlock_t                kib_global_lock;
404         /* hash table of all my known peers */
405         struct list_head        *kib_peers;
406         /* size of kib_peers */
407         int                     kib_peer_hash_size;
408         /* the connd task (serialisation assertions) */
409         void                    *kib_connd;
410         /* connections to setup/teardown */
411         struct list_head        kib_connd_conns;
412         /* connections with zero refcount */
413         struct list_head        kib_connd_zombies;
414         /* connection daemon sleeps here */
415         wait_queue_head_t       kib_connd_waitq;
416         spinlock_t              kib_connd_lock; /* serialise */
417         struct ib_qp_attr       kib_error_qpa;  /* QP->ERROR */
418         /* percpt data for schedulers */
419         struct kib_sched_info   **kib_scheds;
420 } kib_data_t;
421
422 #define IBLND_INIT_NOTHING         0
423 #define IBLND_INIT_DATA            1
424 #define IBLND_INIT_ALL             2
425
426 /************************************************************************
427  * IB Wire message format.
428  * These are sent in sender's byte order (i.e. receiver flips).
429  */
430
431 typedef struct kib_connparams
432 {
433         __u16             ibcp_queue_depth;
434         __u16             ibcp_max_frags;
435         __u32             ibcp_max_msg_size;
436 } WIRE_ATTR kib_connparams_t;
437
438 typedef struct
439 {
440         lnet_hdr_t        ibim_hdr;             /* portals header */
441         char              ibim_payload[0];      /* piggy-backed payload */
442 } WIRE_ATTR kib_immediate_msg_t;
443
444 typedef struct
445 {
446         __u32             rf_nob;               /* # bytes this frag */
447         __u64             rf_addr;              /* CAVEAT EMPTOR: misaligned!! */
448 } WIRE_ATTR kib_rdma_frag_t;
449
450 typedef struct
451 {
452         __u32             rd_key;               /* local/remote key */
453         __u32             rd_nfrags;            /* # fragments */
454         kib_rdma_frag_t   rd_frags[0];          /* buffer frags */
455 } WIRE_ATTR kib_rdma_desc_t;
456
457 typedef struct
458 {
459         lnet_hdr_t        ibprm_hdr;            /* portals header */
460         __u64             ibprm_cookie;         /* opaque completion cookie */
461 } WIRE_ATTR kib_putreq_msg_t;
462
463 typedef struct
464 {
465         __u64             ibpam_src_cookie;     /* reflected completion cookie */
466         __u64             ibpam_dst_cookie;     /* opaque completion cookie */
467         kib_rdma_desc_t   ibpam_rd;             /* sender's sink buffer */
468 } WIRE_ATTR kib_putack_msg_t;
469
470 typedef struct
471 {
472         lnet_hdr_t        ibgm_hdr;             /* portals header */
473         __u64             ibgm_cookie;          /* opaque completion cookie */
474         kib_rdma_desc_t   ibgm_rd;              /* rdma descriptor */
475 } WIRE_ATTR kib_get_msg_t;
476
477 typedef struct
478 {
479         __u64             ibcm_cookie;          /* opaque completion cookie */
480         __s32             ibcm_status;          /* < 0 failure: >= 0 length */
481 } WIRE_ATTR kib_completion_msg_t;
482
483 typedef struct
484 {
485         /* First 2 fields fixed FOR ALL TIME */
486         __u32             ibm_magic;            /* I'm an ibnal message */
487         __u16             ibm_version;          /* this is my version number */
488
489         __u8              ibm_type;             /* msg type */
490         __u8              ibm_credits;          /* returned credits */
491         __u32             ibm_nob;              /* # bytes in whole message */
492         __u32             ibm_cksum;            /* checksum (0 == no checksum) */
493         __u64             ibm_srcnid;           /* sender's NID */
494         __u64             ibm_srcstamp;         /* sender's incarnation */
495         __u64             ibm_dstnid;           /* destination's NID */
496         __u64             ibm_dststamp;         /* destination's incarnation */
497
498         union {
499                 kib_connparams_t      connparams;
500                 kib_immediate_msg_t   immediate;
501                 kib_putreq_msg_t      putreq;
502                 kib_putack_msg_t      putack;
503                 kib_get_msg_t         get;
504                 kib_completion_msg_t  completion;
505         } WIRE_ATTR ibm_u;
506 } WIRE_ATTR kib_msg_t;
507
508 #define IBLND_MSG_MAGIC LNET_PROTO_IB_MAGIC     /* unique magic */
509
510 #define IBLND_MSG_VERSION_1         0x11
511 #define IBLND_MSG_VERSION_2         0x12
512 #define IBLND_MSG_VERSION           IBLND_MSG_VERSION_2
513
514 #define IBLND_MSG_CONNREQ           0xc0        /* connection request */
515 #define IBLND_MSG_CONNACK           0xc1        /* connection acknowledge */
516 #define IBLND_MSG_NOOP              0xd0        /* nothing (just credits) */
517 #define IBLND_MSG_IMMEDIATE         0xd1        /* immediate */
518 #define IBLND_MSG_PUT_REQ           0xd2        /* putreq (src->sink) */
519 #define IBLND_MSG_PUT_NAK           0xd3        /* completion (sink->src) */
520 #define IBLND_MSG_PUT_ACK           0xd4        /* putack (sink->src) */
521 #define IBLND_MSG_PUT_DONE          0xd5        /* completion (src->sink) */
522 #define IBLND_MSG_GET_REQ           0xd6        /* getreq (sink->src) */
523 #define IBLND_MSG_GET_DONE          0xd7        /* completion (src->sink: all OK) */
524
525 typedef struct {
526         __u32            ibr_magic;             /* sender's magic */
527         __u16            ibr_version;           /* sender's version */
528         __u8             ibr_why;               /* reject reason */
529         __u8             ibr_padding;           /* padding */
530         __u64            ibr_incarnation;       /* incarnation of peer */
531         kib_connparams_t ibr_cp;                /* connection parameters */
532 } WIRE_ATTR kib_rej_t;
533
534 /* connection rejection reasons */
535 #define IBLND_REJECT_CONN_RACE       1          /* You lost connection race */
536 #define IBLND_REJECT_NO_RESOURCES    2          /* Out of memory/conns etc */
537 #define IBLND_REJECT_FATAL           3          /* Anything else */
538
539 #define IBLND_REJECT_CONN_UNCOMPAT   4          /* incompatible version peer */
540 #define IBLND_REJECT_CONN_STALE      5          /* stale peer */
541
542 /* peer's rdma frags doesn't match mine */
543 #define IBLND_REJECT_RDMA_FRAGS      6
544 /* peer's msg queue size doesn't match mine */
545 #define IBLND_REJECT_MSG_QUEUE_SIZE  7
546
547 /***********************************************************************/
548
549 typedef struct kib_rx                           /* receive message */
550 {
551         /* queue for attention */
552         struct list_head        rx_list;
553         /* owning conn */
554         struct kib_conn        *rx_conn;
555         /* # bytes received (-1 while posted) */
556         int                     rx_nob;
557         /* completion status */
558         enum ib_wc_status       rx_status;
559         /* message buffer (host vaddr) */
560         kib_msg_t              *rx_msg;
561         /* message buffer (I/O addr) */
562         __u64                   rx_msgaddr;
563         /* for dma_unmap_single() */
564         DECLARE_PCI_UNMAP_ADDR(rx_msgunmap);
565         /* receive work item... */
566         struct ib_recv_wr       rx_wrq;
567         /* ...and its memory */
568         struct ib_sge           rx_sge;
569 } kib_rx_t;
570
571 #define IBLND_POSTRX_DONT_POST    0             /* don't post */
572 #define IBLND_POSTRX_NO_CREDIT    1             /* post: no credits */
573 #define IBLND_POSTRX_PEER_CREDIT  2             /* post: give peer back 1 credit */
574 #define IBLND_POSTRX_RSRVD_CREDIT 3             /* post: give myself back 1 reserved credit */
575
576 typedef struct kib_tx                           /* transmit message */
577 {
578         /* queue on idle_txs ibc_tx_queue etc. */
579         struct list_head        tx_list;
580         /* pool I'm from */
581         kib_tx_pool_t           *tx_pool;
582         /* owning conn */
583         struct kib_conn         *tx_conn;
584         /* # tx callbacks outstanding */
585         short                   tx_sending;
586         /* queued for sending */
587         short                   tx_queued;
588         /* waiting for peer */
589         short                   tx_waiting;
590         /* LNET completion status */
591         int                     tx_status;
592         /* completion deadline */
593         unsigned long           tx_deadline;
594         /* completion cookie */
595         __u64                   tx_cookie;
596         /* lnet msgs to finalize on completion */
597         lnet_msg_t              *tx_lntmsg[2];
598         /* message buffer (host vaddr) */
599         kib_msg_t               *tx_msg;
600         /* message buffer (I/O addr) */
601         __u64                   tx_msgaddr;
602         /* for dma_unmap_single() */
603         DECLARE_PCI_UNMAP_ADDR(tx_msgunmap);
604         /* # send work items */
605         int                     tx_nwrq;
606         /* send work items... */
607         struct ib_send_wr       *tx_wrq;
608         /* ...and their memory */
609         struct ib_sge           *tx_sge;
610         /* rdma descriptor */
611         kib_rdma_desc_t         *tx_rd;
612         /* # entries in... */
613         int                     tx_nfrags;
614         /* dma_map_sg descriptor */
615         struct scatterlist      *tx_frags;
616         /* rdma phys page addrs */
617         __u64                   *tx_pages;
618         /* FMR */
619         kib_fmr_t               fmr;
620                                 /* dma direction */
621         int                     tx_dmadir;
622 } kib_tx_t;
623
624 typedef struct kib_connvars
625 {
626         /* connection-in-progress variables */
627         kib_msg_t                 cv_msg;
628 } kib_connvars_t;
629
630 typedef struct kib_conn
631 {
632         /* scheduler information */
633         struct kib_sched_info   *ibc_sched;
634         /* owning peer */
635         struct kib_peer         *ibc_peer;
636         /* HCA bound on */
637         kib_hca_dev_t           *ibc_hdev;
638         /* stash on peer's conn list */
639         struct list_head        ibc_list;
640         /* schedule for attention */
641         struct list_head        ibc_sched_list;
642         /* version of connection */
643         __u16                   ibc_version;
644         /* which instance of the peer */
645         __u64                   ibc_incarnation;
646         /* # users */
647         atomic_t                ibc_refcount;
648         /* what's happening */
649         int                     ibc_state;
650         /* # uncompleted sends */
651         int                     ibc_nsends_posted;
652         /* # uncompleted NOOPs */
653         int                     ibc_noops_posted;
654         /* # credits I have */
655         int                     ibc_credits;
656         /* # credits to return */
657         int                     ibc_outstanding_credits;
658         /* # ACK/DONE msg credits */
659         int                     ibc_reserved_credits;
660         /* set on comms error */
661         int                     ibc_comms_error;
662         /* connections queue depth */
663         __u16                   ibc_queue_depth;
664         /* connections max frags */
665         __u16                   ibc_max_frags;
666         /* receive buffers owned */
667         unsigned short          ibc_nrx;
668         /** rejected by connection race */
669         unsigned short          ibc_conn_race:1;
670         /* scheduled for attention */
671         unsigned short          ibc_scheduled:1;
672         /* CQ callback fired */
673         unsigned short          ibc_ready:1;
674         /* time of last send */
675         unsigned long           ibc_last_send;
676         /** link chain for kiblnd_check_conns only */
677         struct list_head        ibc_connd_list;
678         /** rxs completed before ESTABLISHED */
679         struct list_head        ibc_early_rxs;
680         /** IBLND_MSG_NOOPs for IBLND_MSG_VERSION_1 */
681         struct list_head        ibc_tx_noops;
682         /* sends that need a credit */
683         struct list_head        ibc_tx_queue;
684         /* sends that don't need a credit */
685         struct list_head        ibc_tx_queue_nocred;
686         /* sends that need to reserve an ACK/DONE msg */
687         struct list_head        ibc_tx_queue_rsrvd;
688         /* active tx awaiting completion */
689         struct list_head        ibc_active_txs;
690         /* serialise */
691         spinlock_t              ibc_lock;
692         /* the rx descs */
693         kib_rx_t                *ibc_rxs;
694         /* premapped rx msg pages */
695         kib_pages_t             *ibc_rx_pages;
696
697         /* CM id */
698         struct rdma_cm_id       *ibc_cmid;
699         /* completion queue */
700         struct ib_cq            *ibc_cq;
701
702         /* in-progress connection state */
703         kib_connvars_t          *ibc_connvars;
704 } kib_conn_t;
705
706 #define IBLND_CONN_INIT               0         /* being initialised */
707 #define IBLND_CONN_ACTIVE_CONNECT     1         /* active sending req */
708 #define IBLND_CONN_PASSIVE_WAIT       2         /* passive waiting for rtu */
709 #define IBLND_CONN_ESTABLISHED        3         /* connection established */
710 #define IBLND_CONN_CLOSING            4         /* being closed */
711 #define IBLND_CONN_DISCONNECTED       5         /* disconnected */
712
713 typedef struct kib_peer
714 {
715         /* stash on global peer list */
716         struct list_head        ibp_list;
717         /* who's on the other end(s) */
718         lnet_nid_t              ibp_nid;
719         /* LNet interface */
720         lnet_ni_t               *ibp_ni;
721         /* # users */
722         atomic_t                ibp_refcount;
723         /* all active connections */
724         struct list_head        ibp_conns;
725         /* msgs waiting for a conn */
726         struct list_head        ibp_tx_queue;
727         /* version of peer */
728         __u16                   ibp_version;
729         /* incarnation of peer */
730         __u64                   ibp_incarnation;
731         /* current active connection attempts */
732         int                     ibp_connecting;
733         /* current passive connection attempts */
734         int                     ibp_accepting;
735         /* errno on closing this peer */
736         int                     ibp_error;
737         /* when (in jiffies) I was last alive */
738         cfs_time_t              ibp_last_alive;
739         /* max map_on_demand */
740         __u16                   ibp_max_frags;
741         /* max_peer_credits */
742         __u16                   ibp_queue_depth;
743 } kib_peer_t;
744
745 extern kib_data_t      kiblnd_data;
746
747 extern void kiblnd_hdev_destroy(kib_hca_dev_t *hdev);
748
749 static inline void
750 kiblnd_hdev_addref_locked(kib_hca_dev_t *hdev)
751 {
752         LASSERT(atomic_read(&hdev->ibh_ref) > 0);
753         atomic_inc(&hdev->ibh_ref);
754 }
755
756 static inline void
757 kiblnd_hdev_decref(kib_hca_dev_t *hdev)
758 {
759         LASSERT(atomic_read(&hdev->ibh_ref) > 0);
760         if (atomic_dec_and_test(&hdev->ibh_ref))
761                 kiblnd_hdev_destroy(hdev);
762 }
763
764 static inline int
765 kiblnd_dev_can_failover(kib_dev_t *dev)
766 {
767         if (!list_empty(&dev->ibd_fail_list)) /* already scheduled */
768                 return 0;
769
770         if (*kiblnd_tunables.kib_dev_failover == 0) /* disabled */
771                 return 0;
772
773         if (*kiblnd_tunables.kib_dev_failover > 1) /* force failover */
774                 return 1;
775
776         return dev->ibd_can_failover;
777 }
778
779 #define kiblnd_conn_addref(conn)                                \
780 do {                                                            \
781         CDEBUG(D_NET, "conn[%p] (%d)++\n",                      \
782                (conn), atomic_read(&(conn)->ibc_refcount)); \
783         atomic_inc(&(conn)->ibc_refcount);                  \
784 } while (0)
785
786 #define kiblnd_conn_decref(conn)                                        \
787 do {                                                                    \
788         unsigned long flags;                                            \
789                                                                         \
790         CDEBUG(D_NET, "conn[%p] (%d)--\n",                              \
791                (conn), atomic_read(&(conn)->ibc_refcount));             \
792         LASSERT_ATOMIC_POS(&(conn)->ibc_refcount);                      \
793         if (atomic_dec_and_test(&(conn)->ibc_refcount)) {               \
794                 spin_lock_irqsave(&kiblnd_data.kib_connd_lock, flags);  \
795                 list_add_tail(&(conn)->ibc_list,                        \
796                                   &kiblnd_data.kib_connd_zombies);      \
797                 wake_up(&kiblnd_data.kib_connd_waitq);          \
798                 spin_unlock_irqrestore(&kiblnd_data.kib_connd_lock, flags);\
799         }                                                               \
800 } while (0)
801
802 #define kiblnd_peer_addref(peer)                                \
803 do {                                                            \
804         CDEBUG(D_NET, "peer[%p] -> %s (%d)++\n",                \
805                (peer), libcfs_nid2str((peer)->ibp_nid),         \
806                atomic_read (&(peer)->ibp_refcount));            \
807         atomic_inc(&(peer)->ibp_refcount);                      \
808 } while (0)
809
810 #define kiblnd_peer_decref(peer)                                \
811 do {                                                            \
812         CDEBUG(D_NET, "peer[%p] -> %s (%d)--\n",                \
813                (peer), libcfs_nid2str((peer)->ibp_nid),         \
814                atomic_read (&(peer)->ibp_refcount));            \
815         LASSERT_ATOMIC_POS(&(peer)->ibp_refcount);              \
816         if (atomic_dec_and_test(&(peer)->ibp_refcount))         \
817                 kiblnd_destroy_peer(peer);                      \
818 } while (0)
819
820 static inline struct list_head *
821 kiblnd_nid2peerlist (lnet_nid_t nid)
822 {
823         unsigned int hash =
824                 ((unsigned int)nid) % kiblnd_data.kib_peer_hash_size;
825
826         return &kiblnd_data.kib_peers[hash];
827 }
828
829 static inline int
830 kiblnd_peer_active (kib_peer_t *peer)
831 {
832         /* Am I in the peer hash table? */
833         return !list_empty(&peer->ibp_list);
834 }
835
836 static inline kib_conn_t *
837 kiblnd_get_conn_locked (kib_peer_t *peer)
838 {
839         LASSERT(!list_empty(&peer->ibp_conns));
840
841         /* just return the first connection */
842         return list_entry(peer->ibp_conns.next, kib_conn_t, ibc_list);
843 }
844
845 static inline int
846 kiblnd_send_keepalive(kib_conn_t *conn)
847 {
848         return (*kiblnd_tunables.kib_keepalive > 0) &&
849                 cfs_time_after(jiffies, conn->ibc_last_send +
850                                msecs_to_jiffies(*kiblnd_tunables.kib_keepalive *
851                                                 MSEC_PER_SEC));
852 }
853
854 static inline int
855 kiblnd_need_noop(kib_conn_t *conn)
856 {
857         LASSERT (conn->ibc_state >= IBLND_CONN_ESTABLISHED);
858
859         if (conn->ibc_outstanding_credits <
860             IBLND_CREDITS_HIGHWATER(conn->ibc_version) &&
861             !kiblnd_send_keepalive(conn))
862                 return 0; /* No need to send NOOP */
863
864         if (IBLND_OOB_CAPABLE(conn->ibc_version)) {
865                 if (!list_empty(&conn->ibc_tx_queue_nocred))
866                         return 0; /* NOOP can be piggybacked */
867
868                 /* No tx to piggyback NOOP onto or no credit to send a tx */
869                 return (list_empty(&conn->ibc_tx_queue) ||
870                         conn->ibc_credits == 0);
871         }
872
873         if (!list_empty(&conn->ibc_tx_noops) || /* NOOP already queued */
874             !list_empty(&conn->ibc_tx_queue_nocred) || /* piggyback NOOP */
875             conn->ibc_credits == 0)                    /* no credit */
876                 return 0;
877
878         if (conn->ibc_credits == 1 &&      /* last credit reserved for */
879             conn->ibc_outstanding_credits == 0) /* giving back credits */
880                 return 0;
881
882         /* No tx to piggyback NOOP onto or no credit to send a tx */
883         return (list_empty(&conn->ibc_tx_queue) || conn->ibc_credits == 1);
884 }
885
886 static inline void
887 kiblnd_abort_receives(kib_conn_t *conn)
888 {
889         ib_modify_qp(conn->ibc_cmid->qp,
890                      &kiblnd_data.kib_error_qpa, IB_QP_STATE);
891 }
892
893 static inline const char *
894 kiblnd_queue2str(kib_conn_t *conn, struct list_head *q)
895 {
896         if (q == &conn->ibc_tx_queue)
897                 return "tx_queue";
898
899         if (q == &conn->ibc_tx_queue_rsrvd)
900                 return "tx_queue_rsrvd";
901
902         if (q == &conn->ibc_tx_queue_nocred)
903                 return "tx_queue_nocred";
904
905         if (q == &conn->ibc_active_txs)
906                 return "active_txs";
907
908         LBUG();
909         return NULL;
910 }
911
912 /* CAVEAT EMPTOR: We rely on descriptor alignment to allow us to use the
913  * lowest bits of the work request id to stash the work item type. */
914
915 #define IBLND_WID_TX    0
916 #define IBLND_WID_RDMA  1
917 #define IBLND_WID_RX    2
918 #define IBLND_WID_MASK  3UL
919
920 static inline __u64
921 kiblnd_ptr2wreqid (void *ptr, int type)
922 {
923         unsigned long lptr = (unsigned long)ptr;
924
925         LASSERT ((lptr & IBLND_WID_MASK) == 0);
926         LASSERT ((type & ~IBLND_WID_MASK) == 0);
927         return (__u64)(lptr | type);
928 }
929
930 static inline void *
931 kiblnd_wreqid2ptr (__u64 wreqid)
932 {
933         return (void *)(((unsigned long)wreqid) & ~IBLND_WID_MASK);
934 }
935
936 static inline int
937 kiblnd_wreqid2type (__u64 wreqid)
938 {
939         return (wreqid & IBLND_WID_MASK);
940 }
941
942 static inline void
943 kiblnd_set_conn_state (kib_conn_t *conn, int state)
944 {
945         conn->ibc_state = state;
946         smp_mb();
947 }
948
949 static inline void
950 kiblnd_init_msg (kib_msg_t *msg, int type, int body_nob)
951 {
952         msg->ibm_type = type;
953         msg->ibm_nob  = offsetof(kib_msg_t, ibm_u) + body_nob;
954 }
955
956 static inline int
957 kiblnd_rd_size (kib_rdma_desc_t *rd)
958 {
959         int   i;
960         int   size;
961
962         for (i = size = 0; i < rd->rd_nfrags; i++)
963                 size += rd->rd_frags[i].rf_nob;
964
965         return size;
966 }
967
968 static inline __u64
969 kiblnd_rd_frag_addr(kib_rdma_desc_t *rd, int index)
970 {
971         return rd->rd_frags[index].rf_addr;
972 }
973
974 static inline __u32
975 kiblnd_rd_frag_size(kib_rdma_desc_t *rd, int index)
976 {
977         return rd->rd_frags[index].rf_nob;
978 }
979
980 static inline __u32
981 kiblnd_rd_frag_key(kib_rdma_desc_t *rd, int index)
982 {
983         return rd->rd_key;
984 }
985
986 static inline int
987 kiblnd_rd_consume_frag(kib_rdma_desc_t *rd, int index, __u32 nob)
988 {
989         if (nob < rd->rd_frags[index].rf_nob) {
990                 rd->rd_frags[index].rf_addr += nob;
991                 rd->rd_frags[index].rf_nob  -= nob;
992         } else {
993                 index ++;
994         }
995
996         return index;
997 }
998
999 static inline int
1000 kiblnd_rd_msg_size(kib_rdma_desc_t *rd, int msgtype, int n)
1001 {
1002         LASSERT (msgtype == IBLND_MSG_GET_REQ ||
1003                  msgtype == IBLND_MSG_PUT_ACK);
1004
1005         return msgtype == IBLND_MSG_GET_REQ ?
1006                offsetof(kib_get_msg_t, ibgm_rd.rd_frags[n]) :
1007                offsetof(kib_putack_msg_t, ibpam_rd.rd_frags[n]);
1008 }
1009
1010 static inline __u64
1011 kiblnd_dma_mapping_error(struct ib_device *dev, u64 dma_addr)
1012 {
1013         return ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr);
1014 }
1015
1016 static inline __u64 kiblnd_dma_map_single(struct ib_device *dev,
1017                                           void *msg, size_t size,
1018                                           enum dma_data_direction direction)
1019 {
1020         return ib_dma_map_single(dev, msg, size, direction);
1021 }
1022
1023 static inline void kiblnd_dma_unmap_single(struct ib_device *dev,
1024                                            __u64 addr, size_t size,
1025                                           enum dma_data_direction direction)
1026 {
1027         ib_dma_unmap_single(dev, addr, size, direction);
1028 }
1029
1030 #define KIBLND_UNMAP_ADDR_SET(p, m, a)  do {} while (0)
1031 #define KIBLND_UNMAP_ADDR(p, m, a)      (a)
1032
1033 static inline int kiblnd_dma_map_sg(struct ib_device *dev,
1034                                     struct scatterlist *sg, int nents,
1035                                     enum dma_data_direction direction)
1036 {
1037         return ib_dma_map_sg(dev, sg, nents, direction);
1038 }
1039
1040 static inline void kiblnd_dma_unmap_sg(struct ib_device *dev,
1041                                        struct scatterlist *sg, int nents,
1042                                        enum dma_data_direction direction)
1043 {
1044         ib_dma_unmap_sg(dev, sg, nents, direction);
1045 }
1046
1047 static inline __u64 kiblnd_sg_dma_address(struct ib_device *dev,
1048                                           struct scatterlist *sg)
1049 {
1050         return ib_sg_dma_address(dev, sg);
1051 }
1052
1053 static inline unsigned int kiblnd_sg_dma_len(struct ib_device *dev,
1054                                              struct scatterlist *sg)
1055 {
1056         return ib_sg_dma_len(dev, sg);
1057 }
1058
1059 /* XXX We use KIBLND_CONN_PARAM(e) as writable buffer, it's not strictly
1060  * right because OFED1.2 defines it as const, to use it we have to add
1061  * (void *) cast to overcome "const" */
1062
1063 #define KIBLND_CONN_PARAM(e)            ((e)->param.conn.private_data)
1064 #define KIBLND_CONN_PARAM_LEN(e)        ((e)->param.conn.private_data_len)
1065
1066 struct ib_mr *kiblnd_find_rd_dma_mr(kib_hca_dev_t *hdev,
1067                                     kib_rdma_desc_t *rd,
1068                                     int negotiated_nfrags);
1069 void kiblnd_map_rx_descs(kib_conn_t *conn);
1070 void kiblnd_unmap_rx_descs(kib_conn_t *conn);
1071 void kiblnd_pool_free_node(kib_pool_t *pool, struct list_head *node);
1072 struct list_head *kiblnd_pool_alloc_node(kib_poolset_t *ps);
1073
1074 int  kiblnd_fmr_pool_map(kib_fmr_poolset_t *fps, __u64 *pages,
1075                          int npages, __u64 iov, kib_fmr_t *fmr);
1076 void kiblnd_fmr_pool_unmap(kib_fmr_t *fmr, int status);
1077
1078 int  kiblnd_tunables_init(void);
1079 void kiblnd_tunables_fini(void);
1080
1081 int  kiblnd_connd (void *arg);
1082 int  kiblnd_scheduler(void *arg);
1083 int  kiblnd_thread_start(int (*fn)(void *arg), void *arg, char *name);
1084 int  kiblnd_failover_thread (void *arg);
1085
1086 int  kiblnd_alloc_pages(kib_pages_t **pp, int cpt, int npages);
1087
1088 int  kiblnd_cm_callback(struct rdma_cm_id *cmid,
1089                         struct rdma_cm_event *event);
1090 int  kiblnd_translate_mtu(int value);
1091
1092 int  kiblnd_dev_failover(kib_dev_t *dev);
1093 int  kiblnd_create_peer(lnet_ni_t *ni, kib_peer_t **peerp, lnet_nid_t nid);
1094 void kiblnd_destroy_peer (kib_peer_t *peer);
1095 void kiblnd_connect_peer(kib_peer_t *peer);
1096 void kiblnd_destroy_dev (kib_dev_t *dev);
1097 void kiblnd_unlink_peer_locked (kib_peer_t *peer);
1098 kib_peer_t *kiblnd_find_peer_locked (lnet_nid_t nid);
1099 int  kiblnd_close_stale_conns_locked (kib_peer_t *peer,
1100                                       int version, __u64 incarnation);
1101 int  kiblnd_close_peer_conns_locked (kib_peer_t *peer, int why);
1102
1103 kib_conn_t *kiblnd_create_conn(kib_peer_t *peer, struct rdma_cm_id *cmid,
1104                                int state, int version);
1105 void kiblnd_destroy_conn (kib_conn_t *conn);
1106 void kiblnd_close_conn (kib_conn_t *conn, int error);
1107 void kiblnd_close_conn_locked (kib_conn_t *conn, int error);
1108
1109 void kiblnd_launch_tx (lnet_ni_t *ni, kib_tx_t *tx, lnet_nid_t nid);
1110 void kiblnd_txlist_done(lnet_ni_t *ni, struct list_head *txlist, int status);
1111
1112 void kiblnd_qp_event(struct ib_event *event, void *arg);
1113 void kiblnd_cq_event(struct ib_event *event, void *arg);
1114 void kiblnd_cq_completion(struct ib_cq *cq, void *arg);
1115
1116 void kiblnd_pack_msg (lnet_ni_t *ni, kib_msg_t *msg, int version,
1117                       int credits, lnet_nid_t dstnid, __u64 dststamp);
1118 int  kiblnd_unpack_msg(kib_msg_t *msg, int nob);
1119 int  kiblnd_post_rx (kib_rx_t *rx, int credit);
1120
1121 int  kiblnd_send(lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg);
1122 int  kiblnd_recv(lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg, int delayed,
1123                  unsigned int niov, struct kvec *iov, lnet_kiov_t *kiov,
1124                  unsigned int offset, unsigned int mlen, unsigned int rlen);
1125