lnet/klnds/qswlnd/qswlnd.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) 2003, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28  * Use is subject to license terms.
  29  *
  30  * Copyright (c) 2012, 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/qswlnd/qswlnd.h
  37  *
  38  * Basic library routines.
  39  */
  40
  41 #ifndef _QSWNAL_H
  42 #define _QSWNAL_H
  43
  44 #include <qsnet/kernel.h>
  45 #undef printf                                   /* nasty QSW #define */
  46 #include <linux/module.h>
  47
  48 #include <elan/epcomms.h>
  49
  50 #include <linux/kernel.h>
  51 #include <linux/mm.h>
  52 #include <linux/string.h>
  53 #include <linux/stat.h>
  54 #include <linux/errno.h>
  55 #include <linux/buffer_head.h>  /* wait_on_buffer */
  56 #include <linux/unistd.h>
  57 #include <net/sock.h>
  58 #include <linux/uio.h>
  59
  60 #include <asm/uaccess.h>
  61
  62 #include <linux/fs.h>
  63 #include <linux/file.h>
  64 #include <linux/stat.h>
  65 #include <linux/list.h>
  66 #include <linux/sysctl.h>
  67
  68 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LND
  69
  70 #include <libcfs/libcfs.h>
  71 #include <lnet/lnet.h>
  72 #include <lnet/lib-lnet.h>
  73 #include <lnet/lnet-sysctl.h>
  74
  75 /* fixed constants */
  76 #define KQSW_SMALLMSG                  (4<<10)  /* small/large ep receiver breakpoint */
  77 #define KQSW_RESCHED                    100     /* # busy loops that forces scheduler to yield */
  78
  79 #define KQSW_CKSUM                      0       /* enable checksumming (protocol incompatible) */
  80
  81 /*
  82  * derived constants
  83  */
  84
  85 #define KQSW_TX_BUFFER_SIZE     (offsetof(kqswnal_msg_t, \
  86                                           kqm_u.immediate.kqim_payload[*kqswnal_tunables.kqn_tx_maxcontig]))
  87 /* The pre-allocated tx buffer (hdr + small payload) */
  88
  89 #define KQSW_NTXMSGPAGES        (btopr(KQSW_TX_BUFFER_SIZE) + 1 + btopr(LNET_MAX_PAYLOAD) + 1)
  90 /* Reserve elan address space for pre-allocated and pre-mapped transmit
  91  * buffer and a full payload too.  Extra pages allow for page alignment */
  92
  93 #define KQSW_NRXMSGPAGES_SMALL  (btopr(KQSW_SMALLMSG))
  94 /* receive hdr/payload always contiguous and page aligned */
  95 #define KQSW_NRXMSGBYTES_SMALL  (KQSW_NRXMSGPAGES_SMALL * PAGE_SIZE)
  96
  97 #define KQSW_NRXMSGPAGES_LARGE  (btopr(sizeof(lnet_msg_t) + LNET_MAX_PAYLOAD))
  98 /* receive hdr/payload always contiguous and page aligned */
  99 #define KQSW_NRXMSGBYTES_LARGE  (KQSW_NRXMSGPAGES_LARGE * PAGE_SIZE)
 100 /* biggest complete packet we can receive (or transmit) */
 101
 102 /* Wire messages */
 103 /* Remote memory descriptor */
 104 typedef struct
 105 {
 106         __u32            kqrmd_nfrag;           /* # frags */
 107         EP_NMD           kqrmd_frag[0];         /* actual frags */
 108 } kqswnal_remotemd_t;
 109
 110 /* Immediate data */
 111 typedef struct
 112 {
 113         lnet_hdr_t       kqim_hdr;              /* LNET header */
 114         char             kqim_payload[0];       /* piggy-backed payload */
 115 } WIRE_ATTR kqswnal_immediate_msg_t;
 116
 117 /* RDMA request */
 118 typedef struct
 119 {
 120         lnet_hdr_t          kqrm_hdr;           /* LNET header */
 121         kqswnal_remotemd_t  kqrm_rmd;           /* peer's buffer */
 122 } WIRE_ATTR kqswnal_rdma_msg_t;
 123
 124 typedef struct
 125 {
 126         __u32            kqm_magic;             /* I'm a qswlnd message */
 127         __u16            kqm_version;           /* this is my version number */
 128         __u16            kqm_type;              /* msg type */
 129 #if KQSW_CKSUM
 130         __u32            kqm_cksum;             /* crc32 checksum */
 131         __u32            kqm_nob;               /* original msg length */
 132 #endif
 133         union {
 134                 kqswnal_immediate_msg_t  immediate;
 135                 kqswnal_rdma_msg_t       rdma;
 136         } WIRE_ATTR kqm_u;
 137 } WIRE_ATTR kqswnal_msg_t;
 138
 139 #if KQSW_CKSUM                                           /* enable checksums ? */
 140 # include <linux/crc32.h>
 141 static inline __u32 kqswnal_csum(__u32 crc, unsigned char const *p, size_t len)
 142 {
 143 #if 1
 144         return crc32_le(crc, p, len);
 145 #else
 146         while (len-- > 0)
 147                 crc = ((crc + 0x100) & ~0xff) | ((crc + *p++) & 0xff) ;
 148         return crc;
 149 #endif
 150 }
 151 # define QSWLND_PROTO_VERSION         0xbeef
 152 #else
 153 # define QSWLND_PROTO_VERSION         1
 154 #endif
 155
 156 #define QSWLND_MSG_IMMEDIATE          0
 157 #define QSWLND_MSG_RDMA               1
 158
 159 typedef union {
 160         EP_STATUSBLK     ep_statusblk;
 161         struct {
 162                 __u32       status;
 163                 __u32       magic;
 164                 __u32       version;
 165                 union {
 166                         struct {
 167                                 __u32    len;
 168                                 __u32    cksum;
 169                         } WIRE_ATTR get;
 170                 } WIRE_ATTR u;
 171         } WIRE_ATTR     msg;
 172 } kqswnal_rpc_reply_t;
 173
 174 typedef struct kqswnal_rx
 175 {
 176         cfs_list_t           krx_list;     /* enqueue -> thread */
 177         struct kqswnal_rx   *krx_alloclist;/* stack in kqn_rxds */
 178         EP_RCVR             *krx_eprx;     /* port to post receives to */
 179         EP_RXD              *krx_rxd;      /* receive descriptor (for repost) */
 180         EP_NMD               krx_elanbuffer;/* contiguous Elan buffer */
 181         int                  krx_npages;    /* # pages in receive buffer */
 182         int                  krx_nob;       /* Number Of Bytes received into buffer */
 183         int                  krx_rpc_reply_needed:1; /* peer waiting for EKC RPC reply */
 184         int                  krx_state;     /* what this RX is doing */
 185         cfs_atomic_t         krx_refcount;  /* how to tell when rpc is done */
 186 #if KQSW_CKSUM
 187         __u32                krx_cksum;     /* checksum */
 188 #endif
 189         kqswnal_rpc_reply_t  krx_rpc_reply; /* rpc reply status block */
 190         lnet_kiov_t          krx_kiov[KQSW_NRXMSGPAGES_LARGE];/* buffer frags */
 191 }  kqswnal_rx_t;
 192
 193 #define KRX_POSTED       1                      /* receiving */
 194 #define KRX_PARSE        2                      /* ready to be parsed */
 195 #define KRX_COMPLETING   3                      /* waiting to be completed */
 196
 197
 198 typedef struct kqswnal_tx
 199 {
 200         cfs_list_t            ktx_list;         /* enqueue idle/active */
 201         cfs_list_t            ktx_schedlist;    /* enqueue on scheduler */
 202         struct kqswnal_tx    *ktx_alloclist;    /* stack in kqn_txds */
 203         unsigned int          ktx_state:7;      /* What I'm doing */
 204         unsigned int          ktx_firsttmpfrag:1;  /* ktx_frags[0] is in my ebuffer ? 0 : 1 */
 205         __u32                 ktx_basepage;     /* page offset in reserved elan tx vaddrs for mapping pages */
 206         int                   ktx_npages;       /* pages reserved for mapping messages */
 207         int                   ktx_nmappedpages; /* # pages mapped for current message */
 208         int                   ktx_port;         /* destination ep port */
 209         lnet_nid_t            ktx_nid;          /* destination node */
 210         void                 *ktx_args[3];      /* completion passthru */
 211         char                 *ktx_buffer;       /* pre-allocated contiguous buffer for hdr + small payloads */
 212         cfs_time_t            ktx_launchtime;   /* when (in jiffies) the
 213                                                  * transmit was launched */
 214         int                   ktx_status;       /* completion status */
 215 #if KQSW_CKSUM
 216         __u32                 ktx_cksum;        /* optimized GET payload checksum */
 217 #endif
 218         /* debug/info fields */
 219         pid_t                 ktx_launcher;     /* pid of launching process */
 220
 221         int                   ktx_nfrag;        /* # message frags */
 222         int                   ktx_rail;         /* preferred rail */
 223         EP_NMD                ktx_ebuffer;      /* elan mapping of ktx_buffer */
 224         EP_NMD                ktx_frags[EP_MAXFRAG];/* elan mapping of msg frags */
 225 } kqswnal_tx_t;
 226
 227 #define KTX_IDLE        0                       /* on kqn_idletxds */
 228 #define KTX_SENDING     1                       /* normal send */
 229 #define KTX_GETTING     2                       /* sending optimised get */
 230 #define KTX_PUTTING     3                       /* sending optimised put */
 231 #define KTX_RDMA_FETCH  4                       /* handling optimised put */
 232 #define KTX_RDMA_STORE  5                       /* handling optimised get */
 233
 234 typedef struct
 235 {
 236         int               *kqn_tx_maxcontig;    /* maximum payload to defrag */
 237         int               *kqn_ntxmsgs;         /* # normal tx msgs */
 238         int               *kqn_credits;         /* # concurrent sends */
 239         int               *kqn_peercredits;     /* # concurrent sends to 1 peer */
 240         int               *kqn_nrxmsgs_large;   /* # 'large' rx msgs */
 241         int               *kqn_ep_envelopes_large; /* # 'large' rx ep envelopes */
 242         int               *kqn_nrxmsgs_small;   /* # 'small' rx msgs */
 243         int               *kqn_ep_envelopes_small; /* # 'small' rx ep envelopes */
 244         int               *kqn_optimized_puts;  /* optimized PUTs? */
 245         int               *kqn_optimized_gets;  /* optimized GETs? */
 246 #if KQSW_CKSUM
 247         int               *kqn_inject_csum_error; /* # csum errors to inject */
 248 #endif
 249
 250 #if defined(CONFIG_SYSCTL) && !CFS_SYSFS_MODULE_PARM
 251         struct ctl_table_header *kqn_sysctl;  /* sysctl interface */
 252 #endif
 253 } kqswnal_tunables_t;
 254
 255 typedef struct
 256 {
 257         char                 kqn_init;        /* what's been initialised */
 258         char                 kqn_shuttingdown;/* I'm trying to shut down */
 259         cfs_atomic_t         kqn_nthreads;    /* # threads running */
 260         lnet_ni_t           *kqn_ni;          /* _the_ instance of me */
 261
 262         kqswnal_rx_t        *kqn_rxds;        /* stack of all the receive descriptors */
 263         kqswnal_tx_t        *kqn_txds;        /* stack of all the transmit descriptors */
 264
 265         cfs_list_t           kqn_idletxds;    /* transmit descriptors free to use */
 266         cfs_list_t           kqn_activetxds;  /* transmit descriptors being used */
 267         spinlock_t      kqn_idletxd_lock;    /* serialise idle txd access */
 268         cfs_atomic_t    kqn_pending_txs;     /* # transmits being prepped */
 269
 270         spinlock_t      kqn_sched_lock;      /* serialise packet schedulers */
 271         cfs_waitq_t          kqn_sched_waitq;/* scheduler blocks here */
 272
 273         cfs_list_t           kqn_readyrxds;  /* rxds full of data */
 274         cfs_list_t           kqn_donetxds;   /* completed transmits */
 275         cfs_list_t           kqn_delayedtxds;/* delayed transmits */
 276
 277         EP_SYS              *kqn_ep;         /* elan system */
 278         EP_NMH              *kqn_ep_tx_nmh;  /* elan reserved tx vaddrs */
 279         EP_NMH              *kqn_ep_rx_nmh;  /* elan reserved rx vaddrs */
 280         EP_XMTR             *kqn_eptx;       /* elan transmitter */
 281         EP_RCVR             *kqn_eprx_small; /* elan receiver (small messages) */
 282         EP_RCVR             *kqn_eprx_large; /* elan receiver (large messages) */
 283
 284         int                  kqn_nnodes;     /* this cluster's size */
 285         int                  kqn_elanid;     /* this nodes's elan ID */
 286
 287         EP_STATUSBLK         kqn_rpc_success;/* preset RPC reply status blocks */
 288         EP_STATUSBLK         kqn_rpc_failed;
 289         EP_STATUSBLK         kqn_rpc_version;/* reply to future version query */
 290         EP_STATUSBLK         kqn_rpc_magic;  /* reply to future version query */
 291 }  kqswnal_data_t;
 292
 293 /* kqn_init state */
 294 #define KQN_INIT_NOTHING        0               /* MUST BE ZERO so zeroed state is initialised OK */
 295 #define KQN_INIT_DATA           1
 296 #define KQN_INIT_ALL            2
 297
 298 extern kqswnal_tunables_t  kqswnal_tunables;
 299 extern kqswnal_data_t      kqswnal_data;
 300
 301 extern int kqswnal_thread_start (int (*fn)(void *arg), void *arg);
 302 extern void kqswnal_rxhandler(EP_RXD *rxd);
 303 extern int kqswnal_scheduler (void *);
 304 extern void kqswnal_rx_done (kqswnal_rx_t *krx);
 305
 306 static inline lnet_nid_t
 307 kqswnal_elanid2nid (int elanid)
 308 {
 309         return LNET_MKNID(LNET_NIDNET(kqswnal_data.kqn_ni->ni_nid), elanid);
 310 }
 311
 312 static inline int
 313 kqswnal_nid2elanid (lnet_nid_t nid)
 314 {
 315         __u32 elanid = LNET_NIDADDR(nid);
 316
 317         /* not in this cluster? */
 318         return (elanid >= kqswnal_data.kqn_nnodes) ? -1 : elanid;
 319 }
 320
 321 static inline lnet_nid_t
 322 kqswnal_rx_nid(kqswnal_rx_t *krx)
 323 {
 324         return (kqswnal_elanid2nid(ep_rxd_node(krx->krx_rxd)));
 325 }
 326
 327 static inline int
 328 kqswnal_pages_spanned (void *base, int nob)
 329 {
 330         unsigned long first_page = ((unsigned long)base) >> PAGE_SHIFT;
 331         unsigned long last_page  = (((unsigned long)base) + (nob - 1)) >> PAGE_SHIFT;
 332
 333         LASSERT (last_page >= first_page);      /* can't wrap address space */
 334         return (last_page - first_page + 1);
 335 }
 336
 337 static inline void kqswnal_rx_decref (kqswnal_rx_t *krx)
 338 {
 339         LASSERT (cfs_atomic_read (&krx->krx_refcount) > 0);
 340         if (cfs_atomic_dec_and_test (&krx->krx_refcount))
 341                 kqswnal_rx_done(krx);
 342 }
 343
 344 int kqswnal_startup (lnet_ni_t *ni);
 345 void kqswnal_shutdown (lnet_ni_t *ni);
 346 int kqswnal_ctl (lnet_ni_t *ni, unsigned int cmd, void *arg);
 347 int kqswnal_send (lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg);
 348 int kqswnal_recv(lnet_ni_t *ni, void *private, lnet_msg_t *lntmsg,
 349                  int delayed, unsigned int niov,
 350                  struct iovec *iov, lnet_kiov_t *kiov,
 351                  unsigned int offset, unsigned int mlen, unsigned int rlen);
 352
 353 int kqswnal_tunables_init(void);
 354 void kqswnal_tunables_fini(void);
 355
 356 #endif /* _QSWNAL_H */