drivers/net/mlx4/mlx4_mr.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright 2017 6WIND S.A.
   3  * Copyright 2017 Mellanox Technologies, Ltd
   4  */
   5
   6 /**
   7  * @file
   8  * Memory management functions for mlx4 driver.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12 #include <errno.h>
  13 #include <inttypes.h>
  14 #include <stddef.h>
  15 #include <stdint.h>
  16 #include <string.h>
  17
  18 /* Verbs headers do not support -pedantic. */
  19 #ifdef PEDANTIC
  20 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
  21 #endif
  22 #include <infiniband/verbs.h>
  23 #ifdef PEDANTIC
  24 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  25 #endif
  26
  27 #include <rte_branch_prediction.h>
  28 #include <rte_common.h>
  29 #include <rte_errno.h>
  30 #include <rte_malloc.h>
  31 #include <rte_memory.h>
  32 #include <rte_mempool.h>
  33 #include <rte_rwlock.h>
  34
  35 #include "mlx4_glue.h"
  36 #include "mlx4_mr.h"
  37 #include "mlx4_rxtx.h"
  38 #include "mlx4_utils.h"
  39
  40 struct mr_find_contig_memsegs_data {
  41         uintptr_t addr;
  42         uintptr_t start;
  43         uintptr_t end;
  44         const struct rte_memseg_list *msl;
  45 };
  46
  47 struct mr_update_mp_data {
  48         struct rte_eth_dev *dev;
  49         struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl;
  50         int ret;
  51 };
  52
  53 /**
  54  * Expand B-tree table to a given size. Can't be called with holding
  55  * memory_hotplug_lock or priv->mr.rwlock due to rte_realloc().
  56  *
  57  * @param bt
  58  *   Pointer to B-tree structure.
  59  * @param n
  60  *   Number of entries for expansion.
  61  *
  62  * @return
  63  *   0 on success, -1 on failure.
  64  */
  65 static int
  66 mr_btree_expand(struct mlx4_mr_btree *bt, int n)
  67 {
  68         void *mem;
  69         int ret = 0;
  70
  71         if (n <= bt->size)
  72                 return ret;
  73         /*
  74          * Downside of directly using rte_realloc() is that SOCKET_ID_ANY is
  75          * used inside if there's no room to expand. Because this is a quite
  76          * rare case and a part of very slow path, it is very acceptable.
  77          * Initially cache_bh[] will be given practically enough space and once
  78          * it is expanded, expansion wouldn't be needed again ever.
  79          */
  80         mem = rte_realloc(bt->table, n * sizeof(struct mlx4_mr_cache), 0);
  81         if (mem == NULL) {
  82                 /* Not an error, B-tree search will be skipped. */
  83                 WARN("failed to expand MR B-tree (%p) table", (void *)bt);
  84                 ret = -1;
  85         } else {
  86                 DEBUG("expanded MR B-tree table (size=%u)", n);
  87                 bt->table = mem;
  88                 bt->size = n;
  89         }
  90         return ret;
  91 }
  92
  93 /**
  94  * Look up LKey from given B-tree lookup table, store the last index and return
  95  * searched LKey.
  96  *
  97  * @param bt
  98  *   Pointer to B-tree structure.
  99  * @param[out] idx
 100  *   Pointer to index. Even on search failure, returns index where it stops
 101  *   searching so that index can be used when inserting a new entry.
 102  * @param addr
 103  *   Search key.
 104  *
 105  * @return
 106  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on no match.
 107  */
 108 static uint32_t
 109 mr_btree_lookup(struct mlx4_mr_btree *bt, uint16_t *idx, uintptr_t addr)
 110 {
 111         struct mlx4_mr_cache *lkp_tbl;
 112         uint16_t n;
 113         uint16_t base = 0;
 114
 115         assert(bt != NULL);
 116         lkp_tbl = *bt->table;
 117         n = bt->len;
 118         /* First entry must be NULL for comparison. */
 119         assert(bt->len > 0 || (lkp_tbl[0].start == 0 &&
 120                                lkp_tbl[0].lkey == UINT32_MAX));
 121         /* Binary search. */
 122         do {
 123                 register uint16_t delta = n >> 1;
 124
 125                 if (addr < lkp_tbl[base + delta].start) {
 126                         n = delta;
 127                 } else {
 128                         base += delta;
 129                         n -= delta;
 130                 }
 131         } while (n > 1);
 132         assert(addr >= lkp_tbl[base].start);
 133         *idx = base;
 134         if (addr < lkp_tbl[base].end)
 135                 return lkp_tbl[base].lkey;
 136         /* Not found. */
 137         return UINT32_MAX;
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Insert an entry to B-tree lookup table.
 142  *
 143  * @param bt
 144  *   Pointer to B-tree structure.
 145  * @param entry
 146  *   Pointer to new entry to insert.
 147  *
 148  * @return
 149  *   0 on success, -1 on failure.
 150  */
 151 static int
 152 mr_btree_insert(struct mlx4_mr_btree *bt, struct mlx4_mr_cache *entry)
 153 {
 154         struct mlx4_mr_cache *lkp_tbl;
 155         uint16_t idx = 0;
 156         size_t shift;
 157
 158         assert(bt != NULL);
 159         assert(bt->len <= bt->size);
 160         assert(bt->len > 0);
 161         lkp_tbl = *bt->table;
 162         /* Find out the slot for insertion. */
 163         if (mr_btree_lookup(bt, &idx, entry->start) != UINT32_MAX) {
 164                 DEBUG("abort insertion to B-tree(%p): already exist at"
 165                       " idx=%u [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR ") lkey=0x%x",
 166                       (void *)bt, idx, entry->start, entry->end, entry->lkey);
 167                 /* Already exist, return. */
 168                 return 0;
 169         }
 170         /* If table is full, return error. */
 171         if (unlikely(bt->len == bt->size)) {
 172                 bt->overflow = 1;
 173                 return -1;
 174         }
 175         /* Insert entry. */
 176         ++idx;
 177         shift = (bt->len - idx) * sizeof(struct mlx4_mr_cache);
 178         if (shift)
 179                 memmove(&lkp_tbl[idx + 1], &lkp_tbl[idx], shift);
 180         lkp_tbl[idx] = *entry;
 181         bt->len++;
 182         DEBUG("inserted B-tree(%p)[%u],"
 183               " [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR ") lkey=0x%x",
 184               (void *)bt, idx, entry->start, entry->end, entry->lkey);
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * Initialize B-tree and allocate memory for lookup table.
 190  *
 191  * @param bt
 192  *   Pointer to B-tree structure.
 193  * @param n
 194  *   Number of entries to allocate.
 195  * @param socket
 196  *   NUMA socket on which memory must be allocated.
 197  *
 198  * @return
 199  *   0 on success, a negative errno value otherwise and rte_errno is set.
 200  */
 201 int
 202 mlx4_mr_btree_init(struct mlx4_mr_btree *bt, int n, int socket)
 203 {
 204         if (bt == NULL) {
 205                 rte_errno = EINVAL;
 206                 return -rte_errno;
 207         }
 208         memset(bt, 0, sizeof(*bt));
 209         bt->table = rte_calloc_socket("B-tree table",
 210                                       n, sizeof(struct mlx4_mr_cache),
 211                                       0, socket);
 212         if (bt->table == NULL) {
 213                 rte_errno = ENOMEM;
 214                 ERROR("failed to allocate memory for btree cache on socket %d",
 215                       socket);
 216                 return -rte_errno;
 217         }
 218         bt->size = n;
 219         /* First entry must be NULL for binary search. */
 220         (*bt->table)[bt->len++] = (struct mlx4_mr_cache) {
 221                 .lkey = UINT32_MAX,
 222         };
 223         DEBUG("initialized B-tree %p with table %p",
 224               (void *)bt, (void *)bt->table);
 225         return 0;
 226 }
 227
 228 /**
 229  * Free B-tree resources.
 230  *
 231  * @param bt
 232  *   Pointer to B-tree structure.
 233  */
 234 void
 235 mlx4_mr_btree_free(struct mlx4_mr_btree *bt)
 236 {
 237         if (bt == NULL)
 238                 return;
 239         DEBUG("freeing B-tree %p with table %p", (void *)bt, (void *)bt->table);
 240         rte_free(bt->table);
 241         memset(bt, 0, sizeof(*bt));
 242 }
 243
 244 #ifndef NDEBUG
 245 /**
 246  * Dump all the entries in a B-tree
 247  *
 248  * @param bt
 249  *   Pointer to B-tree structure.
 250  */
 251 void
 252 mlx4_mr_btree_dump(struct mlx4_mr_btree *bt)
 253 {
 254         int idx;
 255         struct mlx4_mr_cache *lkp_tbl;
 256
 257         if (bt == NULL)
 258                 return;
 259         lkp_tbl = *bt->table;
 260         for (idx = 0; idx < bt->len; ++idx) {
 261                 struct mlx4_mr_cache *entry = &lkp_tbl[idx];
 262
 263                 DEBUG("B-tree(%p)[%u],"
 264                       " [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR ") lkey=0x%x",
 265                       (void *)bt, idx, entry->start, entry->end, entry->lkey);
 266         }
 267 }
 268 #endif
 269
 270 /**
 271  * Find virtually contiguous memory chunk in a given MR.
 272  *
 273  * @param dev
 274  *   Pointer to MR structure.
 275  * @param[out] entry
 276  *   Pointer to returning MR cache entry. If not found, this will not be
 277  *   updated.
 278  * @param start_idx
 279  *   Start index of the memseg bitmap.
 280  *
 281  * @return
 282  *   Next index to go on lookup.
 283  */
 284 static int
 285 mr_find_next_chunk(struct mlx4_mr *mr, struct mlx4_mr_cache *entry,
 286                    int base_idx)
 287 {
 288         uintptr_t start = 0;
 289         uintptr_t end = 0;
 290         uint32_t idx = 0;
 291
 292         /* MR for external memory doesn't have memseg list. */
 293         if (mr->msl == NULL) {
 294                 struct ibv_mr *ibv_mr = mr->ibv_mr;
 295
 296                 assert(mr->ms_bmp_n == 1);
 297                 assert(mr->ms_n == 1);
 298                 assert(base_idx == 0);
 299                 /*
 300                  * Can't search it from memseg list but get it directly from
 301                  * verbs MR as there's only one chunk.
 302                  */
 303                 entry->start = (uintptr_t)ibv_mr->addr;
 304                 entry->end = (uintptr_t)ibv_mr->addr + mr->ibv_mr->length;
 305                 entry->lkey = rte_cpu_to_be_32(mr->ibv_mr->lkey);
 306                 /* Returning 1 ends iteration. */
 307                 return 1;
 308         }
 309         for (idx = base_idx; idx < mr->ms_bmp_n; ++idx) {
 310                 if (rte_bitmap_get(mr->ms_bmp, idx)) {
 311                         const struct rte_memseg_list *msl;
 312                         const struct rte_memseg *ms;
 313
 314                         msl = mr->msl;
 315                         ms = rte_fbarray_get(&msl->memseg_arr,
 316                                              mr->ms_base_idx + idx);
 317                         assert(msl->page_sz == ms->hugepage_sz);
 318                         if (!start)
 319                                 start = ms->addr_64;
 320                         end = ms->addr_64 + ms->hugepage_sz;
 321                 } else if (start) {
 322                         /* Passed the end of a fragment. */
 323                         break;
 324                 }
 325         }
 326         if (start) {
 327                 /* Found one chunk. */
 328                 entry->start = start;
 329                 entry->end = end;
 330                 entry->lkey = rte_cpu_to_be_32(mr->ibv_mr->lkey);
 331         }
 332         return idx;
 333 }
 334
 335 /**
 336  * Insert a MR to the global B-tree cache. It may fail due to low-on-memory.
 337  * Then, this entry will have to be searched by mr_lookup_dev_list() in
 338  * mlx4_mr_create() on miss.
 339  *
 340  * @param dev
 341  *   Pointer to Ethernet device.
 342  * @param mr
 343  *   Pointer to MR to insert.
 344  *
 345  * @return
 346  *   0 on success, -1 on failure.
 347  */
 348 static int
 349 mr_insert_dev_cache(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr *mr)
 350 {
 351         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 352         unsigned int n;
 353
 354         DEBUG("port %u inserting MR(%p) to global cache",
 355               dev->data->port_id, (void *)mr);
 356         for (n = 0; n < mr->ms_bmp_n; ) {
 357                 struct mlx4_mr_cache entry = { 0, };
 358
 359                 /* Find a contiguous chunk and advance the index. */
 360                 n = mr_find_next_chunk(mr, &entry, n);
 361                 if (!entry.end)
 362                         break;
 363                 if (mr_btree_insert(&priv->mr.cache, &entry) < 0) {
 364                         /*
 365                          * Overflowed, but the global table cannot be expanded
 366                          * because of deadlock.
 367                          */
 368                         return -1;
 369                 }
 370         }
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 /**
 375  * Look up address in the original global MR list.
 376  *
 377  * @param dev
 378  *   Pointer to Ethernet device.
 379  * @param[out] entry
 380  *   Pointer to returning MR cache entry. If no match, this will not be updated.
 381  * @param addr
 382  *   Search key.
 383  *
 384  * @return
 385  *   Found MR on match, NULL otherwise.
 386  */
 387 static struct mlx4_mr *
 388 mr_lookup_dev_list(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_cache *entry,
 389                    uintptr_t addr)
 390 {
 391         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 392         struct mlx4_mr *mr;
 393
 394         /* Iterate all the existing MRs. */
 395         LIST_FOREACH(mr, &priv->mr.mr_list, mr) {
 396                 unsigned int n;
 397
 398                 if (mr->ms_n == 0)
 399                         continue;
 400                 for (n = 0; n < mr->ms_bmp_n; ) {
 401                         struct mlx4_mr_cache ret = { 0, };
 402
 403                         n = mr_find_next_chunk(mr, &ret, n);
 404                         if (addr >= ret.start && addr < ret.end) {
 405                                 /* Found. */
 406                                 *entry = ret;
 407                                 return mr;
 408                         }
 409                 }
 410         }
 411         return NULL;
 412 }
 413
 414 /**
 415  * Look up address on device.
 416  *
 417  * @param dev
 418  *   Pointer to Ethernet device.
 419  * @param[out] entry
 420  *   Pointer to returning MR cache entry. If no match, this will not be updated.
 421  * @param addr
 422  *   Search key.
 423  *
 424  * @return
 425  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on failure and rte_errno is set.
 426  */
 427 static uint32_t
 428 mr_lookup_dev(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_cache *entry,
 429               uintptr_t addr)
 430 {
 431         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 432         uint16_t idx;
 433         uint32_t lkey = UINT32_MAX;
 434         struct mlx4_mr *mr;
 435
 436         /*
 437          * If the global cache has overflowed since it failed to expand the
 438          * B-tree table, it can't have all the existing MRs. Then, the address
 439          * has to be searched by traversing the original MR list instead, which
 440          * is very slow path. Otherwise, the global cache is all inclusive.
 441          */
 442         if (!unlikely(priv->mr.cache.overflow)) {
 443                 lkey = mr_btree_lookup(&priv->mr.cache, &idx, addr);
 444                 if (lkey != UINT32_MAX)
 445                         *entry = (*priv->mr.cache.table)[idx];
 446         } else {
 447                 /* Falling back to the slowest path. */
 448                 mr = mr_lookup_dev_list(dev, entry, addr);
 449                 if (mr != NULL)
 450                         lkey = entry->lkey;
 451         }
 452         assert(lkey == UINT32_MAX || (addr >= entry->start &&
 453                                       addr < entry->end));
 454         return lkey;
 455 }
 456
 457 /**
 458  * Free MR resources. MR lock must not be held to avoid a deadlock. rte_free()
 459  * can raise memory free event and the callback function will spin on the lock.
 460  *
 461  * @param mr
 462  *   Pointer to MR to free.
 463  */
 464 static void
 465 mr_free(struct mlx4_mr *mr)
 466 {
 467         if (mr == NULL)
 468                 return;
 469         DEBUG("freeing MR(%p):", (void *)mr);
 470         if (mr->ibv_mr != NULL)
 471                 claim_zero(mlx4_glue->dereg_mr(mr->ibv_mr));
 472         if (mr->ms_bmp != NULL)
 473                 rte_bitmap_free(mr->ms_bmp);
 474         rte_free(mr);
 475 }
 476
 477 /**
 478  * Releass resources of detached MR having no online entry.
 479  *
 480  * @param dev
 481  *   Pointer to Ethernet device.
 482  */
 483 static void
 484 mlx4_mr_garbage_collect(struct rte_eth_dev *dev)
 485 {
 486         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 487         struct mlx4_mr *mr_next;
 488         struct mlx4_mr_list free_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(free_list);
 489
 490         /*
 491          * MR can't be freed with holding the lock because rte_free() could call
 492          * memory free callback function. This will be a deadlock situation.
 493          */
 494         rte_rwlock_write_lock(&priv->mr.rwlock);
 495         /* Detach the whole free list and release it after unlocking. */
 496         free_list = priv->mr.mr_free_list;
 497         LIST_INIT(&priv->mr.mr_free_list);
 498         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
 499         /* Release resources. */
 500         mr_next = LIST_FIRST(&free_list);
 501         while (mr_next != NULL) {
 502                 struct mlx4_mr *mr = mr_next;
 503
 504                 mr_next = LIST_NEXT(mr, mr);
 505                 mr_free(mr);
 506         }
 507 }
 508
 509 /* Called during rte_memseg_contig_walk() by mlx4_mr_create(). */
 510 static int
 511 mr_find_contig_memsegs_cb(const struct rte_memseg_list *msl,
 512                           const struct rte_memseg *ms, size_t len, void *arg)
 513 {
 514         struct mr_find_contig_memsegs_data *data = arg;
 515
 516         if (data->addr < ms->addr_64 || data->addr >= ms->addr_64 + len)
 517                 return 0;
 518         /* Found, save it and stop walking. */
 519         data->start = ms->addr_64;
 520         data->end = ms->addr_64 + len;
 521         data->msl = msl;
 522         return 1;
 523 }
 524
 525 /**
 526  * Create a new global Memroy Region (MR) for a missing virtual address.
 527  * Register entire virtually contiguous memory chunk around the address.
 528  *
 529  * @param dev
 530  *   Pointer to Ethernet device.
 531  * @param[out] entry
 532  *   Pointer to returning MR cache entry, found in the global cache or newly
 533  *   created. If failed to create one, this will not be updated.
 534  * @param addr
 535  *   Target virtual address to register.
 536  *
 537  * @return
 538  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on failure and rte_errno is set.
 539  */
 540 static uint32_t
 541 mlx4_mr_create(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_cache *entry,
 542                uintptr_t addr)
 543 {
 544         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 545         struct rte_mem_config *mcfg = rte_eal_get_configuration()->mem_config;
 546         const struct rte_memseg_list *msl;
 547         const struct rte_memseg *ms;
 548         struct mlx4_mr *mr = NULL;
 549         size_t len;
 550         uint32_t ms_n;
 551         uint32_t bmp_size;
 552         void *bmp_mem;
 553         int ms_idx_shift = -1;
 554         unsigned int n;
 555         struct mr_find_contig_memsegs_data data = {
 556                 .addr = addr,
 557         };
 558         struct mr_find_contig_memsegs_data data_re;
 559
 560         DEBUG("port %u creating a MR using address (%p)",
 561               dev->data->port_id, (void *)addr);
 562         /*
 563          * Release detached MRs if any. This can't be called with holding either
 564          * memory_hotplug_lock or priv->mr.rwlock. MRs on the free list have
 565          * been detached by the memory free event but it couldn't be released
 566          * inside the callback due to deadlock. As a result, releasing resources
 567          * is quite opportunistic.
 568          */
 569         mlx4_mr_garbage_collect(dev);
 570         /*
 571          * Find out a contiguous virtual address chunk in use, to which the
 572          * given address belongs, in order to register maximum range. In the
 573          * best case where mempools are not dynamically recreated and
 574          * '--socket-mem' is speicified as an EAL option, it is very likely to
 575          * have only one MR(LKey) per a socket and per a hugepage-size even
 576          * though the system memory is highly fragmented.
 577          */
 578         if (!rte_memseg_contig_walk(mr_find_contig_memsegs_cb, &data)) {
 579                 WARN("port %u unable to find virtually contiguous"
 580                      " chunk for address (%p)."
 581                      " rte_memseg_contig_walk() failed.",
 582                      dev->data->port_id, (void *)addr);
 583                 rte_errno = ENXIO;
 584                 goto err_nolock;
 585         }
 586 alloc_resources:
 587         /* Addresses must be page-aligned. */
 588         assert(rte_is_aligned((void *)data.start, data.msl->page_sz));
 589         assert(rte_is_aligned((void *)data.end, data.msl->page_sz));
 590         msl = data.msl;
 591         ms = rte_mem_virt2memseg((void *)data.start, msl);
 592         len = data.end - data.start;
 593         assert(msl->page_sz == ms->hugepage_sz);
 594         /* Number of memsegs in the range. */
 595         ms_n = len / msl->page_sz;
 596         DEBUG("port %u extending %p to [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR "),"
 597               " page_sz=0x%" PRIx64 ", ms_n=%u",
 598               dev->data->port_id, (void *)addr,
 599               data.start, data.end, msl->page_sz, ms_n);
 600         /* Size of memory for bitmap. */
 601         bmp_size = rte_bitmap_get_memory_footprint(ms_n);
 602         mr = rte_zmalloc_socket(NULL,
 603                                 RTE_ALIGN_CEIL(sizeof(*mr),
 604                                                RTE_CACHE_LINE_SIZE) +
 605                                 bmp_size,
 606                                 RTE_CACHE_LINE_SIZE, msl->socket_id);
 607         if (mr == NULL) {
 608                 WARN("port %u unable to allocate memory for a new MR of"
 609                      " address (%p).",
 610                      dev->data->port_id, (void *)addr);
 611                 rte_errno = ENOMEM;
 612                 goto err_nolock;
 613         }
 614         mr->msl = msl;
 615         /*
 616          * Save the index of the first memseg and initialize memseg bitmap. To
 617          * see if a memseg of ms_idx in the memseg-list is still valid, check:
 618          *      rte_bitmap_get(mr->bmp, ms_idx - mr->ms_base_idx)
 619          */
 620         mr->ms_base_idx = rte_fbarray_find_idx(&msl->memseg_arr, ms);
 621         bmp_mem = RTE_PTR_ALIGN_CEIL(mr + 1, RTE_CACHE_LINE_SIZE);
 622         mr->ms_bmp = rte_bitmap_init(ms_n, bmp_mem, bmp_size);
 623         if (mr->ms_bmp == NULL) {
 624                 WARN("port %u unable to initialize bitamp for a new MR of"
 625                      " address (%p).",
 626                      dev->data->port_id, (void *)addr);
 627                 rte_errno = EINVAL;
 628                 goto err_nolock;
 629         }
 630         /*
 631          * Should recheck whether the extended contiguous chunk is still valid.
 632          * Because memory_hotplug_lock can't be held if there's any memory
 633          * related calls in a critical path, resource allocation above can't be
 634          * locked. If the memory has been changed at this point, try again with
 635          * just single page. If not, go on with the big chunk atomically from
 636          * here.
 637          */
 638         rte_rwlock_read_lock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 639         data_re = data;
 640         if (len > msl->page_sz &&
 641             !rte_memseg_contig_walk(mr_find_contig_memsegs_cb, &data_re)) {
 642                 WARN("port %u unable to find virtually contiguous"
 643                      " chunk for address (%p)."
 644                      " rte_memseg_contig_walk() failed.",
 645                      dev->data->port_id, (void *)addr);
 646                 rte_errno = ENXIO;
 647                 goto err_memlock;
 648         }
 649         if (data.start != data_re.start || data.end != data_re.end) {
 650                 /*
 651                  * The extended contiguous chunk has been changed. Try again
 652                  * with single memseg instead.
 653                  */
 654                 data.start = RTE_ALIGN_FLOOR(addr, msl->page_sz);
 655                 data.end = data.start + msl->page_sz;
 656                 rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 657                 mr_free(mr);
 658                 goto alloc_resources;
 659         }
 660         assert(data.msl == data_re.msl);
 661         rte_rwlock_write_lock(&priv->mr.rwlock);
 662         /*
 663          * Check the address is really missing. If other thread already created
 664          * one or it is not found due to overflow, abort and return.
 665          */
 666         if (mr_lookup_dev(dev, entry, addr) != UINT32_MAX) {
 667                 /*
 668                  * Insert to the global cache table. It may fail due to
 669                  * low-on-memory. Then, this entry will have to be searched
 670                  * here again.
 671                  */
 672                 mr_btree_insert(&priv->mr.cache, entry);
 673                 DEBUG("port %u found MR for %p on final lookup, abort",
 674                       dev->data->port_id, (void *)addr);
 675                 rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
 676                 rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 677                 /*
 678                  * Must be unlocked before calling rte_free() because
 679                  * mlx4_mr_mem_event_free_cb() can be called inside.
 680                  */
 681                 mr_free(mr);
 682                 return entry->lkey;
 683         }
 684         /*
 685          * Trim start and end addresses for verbs MR. Set bits for registering
 686          * memsegs but exclude already registered ones. Bitmap can be
 687          * fragmented.
 688          */
 689         for (n = 0; n < ms_n; ++n) {
 690                 uintptr_t start;
 691                 struct mlx4_mr_cache ret = { 0, };
 692
 693                 start = data_re.start + n * msl->page_sz;
 694                 /* Exclude memsegs already registered by other MRs. */
 695                 if (mr_lookup_dev(dev, &ret, start) == UINT32_MAX) {
 696                         /*
 697                          * Start from the first unregistered memseg in the
 698                          * extended range.
 699                          */
 700                         if (ms_idx_shift == -1) {
 701                                 mr->ms_base_idx += n;
 702                                 data.start = start;
 703                                 ms_idx_shift = n;
 704                         }
 705                         data.end = start + msl->page_sz;
 706                         rte_bitmap_set(mr->ms_bmp, n - ms_idx_shift);
 707                         ++mr->ms_n;
 708                 }
 709         }
 710         len = data.end - data.start;
 711         mr->ms_bmp_n = len / msl->page_sz;
 712         assert(ms_idx_shift + mr->ms_bmp_n <= ms_n);
 713         /*
 714          * Finally create a verbs MR for the memory chunk. ibv_reg_mr() can be
 715          * called with holding the memory lock because it doesn't use
 716          * mlx4_alloc_buf_extern() which eventually calls rte_malloc_socket()
 717          * through mlx4_alloc_verbs_buf().
 718          */
 719         mr->ibv_mr = mlx4_glue->reg_mr(priv->pd, (void *)data.start, len,
 720                                        IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE);
 721         if (mr->ibv_mr == NULL) {
 722                 WARN("port %u fail to create a verbs MR for address (%p)",
 723                      dev->data->port_id, (void *)addr);
 724                 rte_errno = EINVAL;
 725                 goto err_mrlock;
 726         }
 727         assert((uintptr_t)mr->ibv_mr->addr == data.start);
 728         assert(mr->ibv_mr->length == len);
 729         LIST_INSERT_HEAD(&priv->mr.mr_list, mr, mr);
 730         DEBUG("port %u MR CREATED (%p) for %p:\n"
 731               "  [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR "),"
 732               " lkey=0x%x base_idx=%u ms_n=%u, ms_bmp_n=%u",
 733               dev->data->port_id, (void *)mr, (void *)addr,
 734               data.start, data.end, rte_cpu_to_be_32(mr->ibv_mr->lkey),
 735               mr->ms_base_idx, mr->ms_n, mr->ms_bmp_n);
 736         /* Insert to the global cache table. */
 737         mr_insert_dev_cache(dev, mr);
 738         /* Fill in output data. */
 739         mr_lookup_dev(dev, entry, addr);
 740         /* Lookup can't fail. */
 741         assert(entry->lkey != UINT32_MAX);
 742         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
 743         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 744         return entry->lkey;
 745 err_mrlock:
 746         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
 747 err_memlock:
 748         rte_rwlock_read_unlock(&mcfg->memory_hotplug_lock);
 749 err_nolock:
 750         /*
 751          * In case of error, as this can be called in a datapath, a warning
 752          * message per an error is preferable instead. Must be unlocked before
 753          * calling rte_free() because mlx4_mr_mem_event_free_cb() can be called
 754          * inside.
 755          */
 756         mr_free(mr);
 757         return UINT32_MAX;
 758 }
 759
 760 /**
 761  * Rebuild the global B-tree cache of device from the original MR list.
 762  *
 763  * @param dev
 764  *   Pointer to Ethernet device.
 765  */
 766 static void
 767 mr_rebuild_dev_cache(struct rte_eth_dev *dev)
 768 {
 769         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 770         struct mlx4_mr *mr;
 771
 772         DEBUG("port %u rebuild dev cache[]", dev->data->port_id);
 773         /* Flush cache to rebuild. */
 774         priv->mr.cache.len = 1;
 775         priv->mr.cache.overflow = 0;
 776         /* Iterate all the existing MRs. */
 777         LIST_FOREACH(mr, &priv->mr.mr_list, mr)
 778                 if (mr_insert_dev_cache(dev, mr) < 0)
 779                         return;
 780 }
 781
 782 /**
 783  * Callback for memory free event. Iterate freed memsegs and check whether it
 784  * belongs to an existing MR. If found, clear the bit from bitmap of MR. As a
 785  * result, the MR would be fragmented. If it becomes empty, the MR will be freed
 786  * later by mlx4_mr_garbage_collect().
 787  *
 788  * The global cache must be rebuilt if there's any change and this event has to
 789  * be propagated to dataplane threads to flush the local caches.
 790  *
 791  * @param dev
 792  *   Pointer to Ethernet device.
 793  * @param addr
 794  *   Address of freed memory.
 795  * @param len
 796  *   Size of freed memory.
 797  */
 798 static void
 799 mlx4_mr_mem_event_free_cb(struct rte_eth_dev *dev, const void *addr, size_t len)
 800 {
 801         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 802         const struct rte_memseg_list *msl;
 803         struct mlx4_mr *mr;
 804         int ms_n;
 805         int i;
 806         int rebuild = 0;
 807
 808         DEBUG("port %u free callback: addr=%p, len=%zu",
 809               dev->data->port_id, addr, len);
 810         msl = rte_mem_virt2memseg_list(addr);
 811         /* addr and len must be page-aligned. */
 812         assert((uintptr_t)addr == RTE_ALIGN((uintptr_t)addr, msl->page_sz));
 813         assert(len == RTE_ALIGN(len, msl->page_sz));
 814         ms_n = len / msl->page_sz;
 815         rte_rwlock_write_lock(&priv->mr.rwlock);
 816         /* Clear bits of freed memsegs from MR. */
 817         for (i = 0; i < ms_n; ++i) {
 818                 const struct rte_memseg *ms;
 819                 struct mlx4_mr_cache entry;
 820                 uintptr_t start;
 821                 int ms_idx;
 822                 uint32_t pos;
 823
 824                 /* Find MR having this memseg. */
 825                 start = (uintptr_t)addr + i * msl->page_sz;
 826                 mr = mr_lookup_dev_list(dev, &entry, start);
 827                 if (mr == NULL)
 828                         continue;
 829                 assert(mr->msl); /* Can't be external memory. */
 830                 ms = rte_mem_virt2memseg((void *)start, msl);
 831                 assert(ms != NULL);
 832                 assert(msl->page_sz == ms->hugepage_sz);
 833                 ms_idx = rte_fbarray_find_idx(&msl->memseg_arr, ms);
 834                 pos = ms_idx - mr->ms_base_idx;
 835                 assert(rte_bitmap_get(mr->ms_bmp, pos));
 836                 assert(pos < mr->ms_bmp_n);
 837                 DEBUG("port %u MR(%p): clear bitmap[%u] for addr %p",
 838                       dev->data->port_id, (void *)mr, pos, (void *)start);
 839                 rte_bitmap_clear(mr->ms_bmp, pos);
 840                 if (--mr->ms_n == 0) {
 841                         LIST_REMOVE(mr, mr);
 842                         LIST_INSERT_HEAD(&priv->mr.mr_free_list, mr, mr);
 843                         DEBUG("port %u remove MR(%p) from list",
 844                               dev->data->port_id, (void *)mr);
 845                 }
 846                 /*
 847                  * MR is fragmented or will be freed. the global cache must be
 848                  * rebuilt.
 849                  */
 850                 rebuild = 1;
 851         }
 852         if (rebuild) {
 853                 mr_rebuild_dev_cache(dev);
 854                 /*
 855                  * Flush local caches by propagating invalidation across cores.
 856                  * rte_smp_wmb() is enough to synchronize this event. If one of
 857                  * freed memsegs is seen by other core, that means the memseg
 858                  * has been allocated by allocator, which will come after this
 859                  * free call. Therefore, this store instruction (incrementing
 860                  * generation below) will be guaranteed to be seen by other core
 861                  * before the core sees the newly allocated memory.
 862                  */
 863                 ++priv->mr.dev_gen;
 864                 DEBUG("broadcasting local cache flush, gen=%d",
 865                       priv->mr.dev_gen);
 866                 rte_smp_wmb();
 867         }
 868         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
 869 #ifndef NDEBUG
 870         if (rebuild)
 871                 mlx4_mr_dump_dev(dev);
 872 #endif
 873 }
 874
 875 /**
 876  * Callback for memory event.
 877  *
 878  * @param event_type
 879  *   Memory event type.
 880  * @param addr
 881  *   Address of memory.
 882  * @param len
 883  *   Size of memory.
 884  */
 885 void
 886 mlx4_mr_mem_event_cb(enum rte_mem_event event_type, const void *addr,
 887                      size_t len, void *arg __rte_unused)
 888 {
 889         struct priv *priv;
 890
 891         switch (event_type) {
 892         case RTE_MEM_EVENT_FREE:
 893                 rte_rwlock_read_lock(&mlx4_mem_event_rwlock);
 894                 /* Iterate all the existing mlx4 devices. */
 895                 LIST_FOREACH(priv, &mlx4_mem_event_cb_list, mem_event_cb)
 896                         mlx4_mr_mem_event_free_cb(priv->dev, addr, len);
 897                 rte_rwlock_read_unlock(&mlx4_mem_event_rwlock);
 898                 break;
 899         case RTE_MEM_EVENT_ALLOC:
 900         default:
 901                 break;
 902         }
 903 }
 904
 905 /**
 906  * Look up address in the global MR cache table. If not found, create a new MR.
 907  * Insert the found/created entry to local bottom-half cache table.
 908  *
 909  * @param dev
 910  *   Pointer to Ethernet device.
 911  * @param mr_ctrl
 912  *   Pointer to per-queue MR control structure.
 913  * @param[out] entry
 914  *   Pointer to returning MR cache entry, found in the global cache or newly
 915  *   created. If failed to create one, this is not written.
 916  * @param addr
 917  *   Search key.
 918  *
 919  * @return
 920  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on no match.
 921  */
 922 static uint32_t
 923 mlx4_mr_lookup_dev(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl,
 924                    struct mlx4_mr_cache *entry, uintptr_t addr)
 925 {
 926         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
 927         struct mlx4_mr_btree *bt = &mr_ctrl->cache_bh;
 928         uint16_t idx;
 929         uint32_t lkey;
 930
 931         /* If local cache table is full, try to double it. */
 932         if (unlikely(bt->len == bt->size))
 933                 mr_btree_expand(bt, bt->size << 1);
 934         /* Look up in the global cache. */
 935         rte_rwlock_read_lock(&priv->mr.rwlock);
 936         lkey = mr_btree_lookup(&priv->mr.cache, &idx, addr);
 937         if (lkey != UINT32_MAX) {
 938                 /* Found. */
 939                 *entry = (*priv->mr.cache.table)[idx];
 940                 rte_rwlock_read_unlock(&priv->mr.rwlock);
 941                 /*
 942                  * Update local cache. Even if it fails, return the found entry
 943                  * to update top-half cache. Next time, this entry will be found
 944                  * in the global cache.
 945                  */
 946                 mr_btree_insert(bt, entry);
 947                 return lkey;
 948         }
 949         rte_rwlock_read_unlock(&priv->mr.rwlock);
 950         /* First time to see the address? Create a new MR. */
 951         lkey = mlx4_mr_create(dev, entry, addr);
 952         /*
 953          * Update the local cache if successfully created a new global MR. Even
 954          * if failed to create one, there's no action to take in this datapath
 955          * code. As returning LKey is invalid, this will eventually make HW
 956          * fail.
 957          */
 958         if (lkey != UINT32_MAX)
 959                 mr_btree_insert(bt, entry);
 960         return lkey;
 961 }
 962
 963 /**
 964  * Bottom-half of LKey search on datapath. Firstly search in cache_bh[] and if
 965  * misses, search in the global MR cache table and update the new entry to
 966  * per-queue local caches.
 967  *
 968  * @param dev
 969  *   Pointer to Ethernet device.
 970  * @param mr_ctrl
 971  *   Pointer to per-queue MR control structure.
 972  * @param addr
 973  *   Search key.
 974  *
 975  * @return
 976  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on no match.
 977  */
 978 static uint32_t
 979 mlx4_mr_addr2mr_bh(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl,
 980                    uintptr_t addr)
 981 {
 982         uint32_t lkey;
 983         uint16_t bh_idx = 0;
 984         /* Victim in top-half cache to replace with new entry. */
 985         struct mlx4_mr_cache *repl = &mr_ctrl->cache[mr_ctrl->head];
 986
 987         /* Binary-search MR translation table. */
 988         lkey = mr_btree_lookup(&mr_ctrl->cache_bh, &bh_idx, addr);
 989         /* Update top-half cache. */
 990         if (likely(lkey != UINT32_MAX)) {
 991                 *repl = (*mr_ctrl->cache_bh.table)[bh_idx];
 992         } else {
 993                 /*
 994                  * If missed in local lookup table, search in the global cache
 995                  * and local cache_bh[] will be updated inside if possible.
 996                  * Top-half cache entry will also be updated.
 997                  */
 998                 lkey = mlx4_mr_lookup_dev(dev, mr_ctrl, repl, addr);
 999                 if (unlikely(lkey == UINT32_MAX))
1000                         return UINT32_MAX;
1001         }
1002         /* Update the most recently used entry. */
1003         mr_ctrl->mru = mr_ctrl->head;
1004         /* Point to the next victim, the oldest. */
1005         mr_ctrl->head = (mr_ctrl->head + 1) % MLX4_MR_CACHE_N;
1006         return lkey;
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Bottom-half of LKey search on Rx.
1011  *
1012  * @param rxq
1013  *   Pointer to Rx queue structure.
1014  * @param addr
1015  *   Search key.
1016  *
1017  * @return
1018  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on no match.
1019  */
1020 uint32_t
1021 mlx4_rx_addr2mr_bh(struct rxq *rxq, uintptr_t addr)
1022 {
1023         struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl = &rxq->mr_ctrl;
1024         struct priv *priv = rxq->priv;
1025
1026         DEBUG("Rx queue %u: miss on top-half, mru=%u, head=%u, addr=%p",
1027               rxq->stats.idx, mr_ctrl->mru, mr_ctrl->head, (void *)addr);
1028         return mlx4_mr_addr2mr_bh(priv->dev, mr_ctrl, addr);
1029 }
1030
1031 /**
1032  * Bottom-half of LKey search on Tx.
1033  *
1034  * @param txq
1035  *   Pointer to Tx queue structure.
1036  * @param addr
1037  *   Search key.
1038  *
1039  * @return
1040  *   Searched LKey on success, UINT32_MAX on no match.
1041  */
1042 uint32_t
1043 mlx4_tx_addr2mr_bh(struct txq *txq, uintptr_t addr)
1044 {
1045         struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl = &txq->mr_ctrl;
1046         struct priv *priv = txq->priv;
1047
1048         DEBUG("Tx queue %u: miss on top-half, mru=%u, head=%u, addr=%p",
1049               txq->stats.idx, mr_ctrl->mru, mr_ctrl->head, (void *)addr);
1050         return mlx4_mr_addr2mr_bh(priv->dev, mr_ctrl, addr);
1051 }
1052
1053 /**
1054  * Flush all of the local cache entries.
1055  *
1056  * @param mr_ctrl
1057  *   Pointer to per-queue MR control structure.
1058  */
1059 void
1060 mlx4_mr_flush_local_cache(struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl)
1061 {
1062         /* Reset the most-recently-used index. */
1063         mr_ctrl->mru = 0;
1064         /* Reset the linear search array. */
1065         mr_ctrl->head = 0;
1066         memset(mr_ctrl->cache, 0, sizeof(mr_ctrl->cache));
1067         /* Reset the B-tree table. */
1068         mr_ctrl->cache_bh.len = 1;
1069         mr_ctrl->cache_bh.overflow = 0;
1070         /* Update the generation number. */
1071         mr_ctrl->cur_gen = *mr_ctrl->dev_gen_ptr;
1072         DEBUG("mr_ctrl(%p): flushed, cur_gen=%d",
1073               (void *)mr_ctrl, mr_ctrl->cur_gen);
1074 }
1075
1076 /**
1077  * Called during rte_mempool_mem_iter() by mlx4_mr_update_ext_mp().
1078  *
1079  * Externally allocated chunk is registered and a MR is created for the chunk.
1080  * The MR object is added to the global list. If memseg list of a MR object
1081  * (mr->msl) is null, the MR object can be regarded as externally allocated
1082  * memory.
1083  *
1084  * Once external memory is registered, it should be static. If the memory is
1085  * freed and the virtual address range has different physical memory mapped
1086  * again, it may cause crash on device due to the wrong translation entry. PMD
1087  * can't track the free event of the external memory for now.
1088  */
1089 static void
1090 mlx4_mr_update_ext_mp_cb(struct rte_mempool *mp, void *opaque,
1091                          struct rte_mempool_memhdr *memhdr,
1092                          unsigned mem_idx __rte_unused)
1093 {
1094         struct mr_update_mp_data *data = opaque;
1095         struct rte_eth_dev *dev = data->dev;
1096         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
1097         struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl = data->mr_ctrl;
1098         struct mlx4_mr *mr = NULL;
1099         uintptr_t addr = (uintptr_t)memhdr->addr;
1100         size_t len = memhdr->len;
1101         struct mlx4_mr_cache entry;
1102         uint32_t lkey;
1103
1104         /* If already registered, it should return. */
1105         rte_rwlock_read_lock(&priv->mr.rwlock);
1106         lkey = mr_lookup_dev(dev, &entry, addr);
1107         rte_rwlock_read_unlock(&priv->mr.rwlock);
1108         if (lkey != UINT32_MAX)
1109                 return;
1110         mr = rte_zmalloc_socket(NULL,
1111                                 RTE_ALIGN_CEIL(sizeof(*mr),
1112                                                RTE_CACHE_LINE_SIZE),
1113                                 RTE_CACHE_LINE_SIZE, mp->socket_id);
1114         if (mr == NULL) {
1115                 WARN("port %u unable to allocate memory for a new MR of"
1116                      " mempool (%s).",
1117                      dev->data->port_id, mp->name);
1118                 data->ret = -1;
1119                 return;
1120         }
1121         DEBUG("port %u register MR for chunk #%d of mempool (%s)",
1122               dev->data->port_id, mem_idx, mp->name);
1123         mr->ibv_mr = mlx4_glue->reg_mr(priv->pd, (void *)addr, len,
1124                                        IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE);
1125         if (mr->ibv_mr == NULL) {
1126                 WARN("port %u fail to create a verbs MR for address (%p)",
1127                      dev->data->port_id, (void *)addr);
1128                 rte_free(mr);
1129                 data->ret = -1;
1130                 return;
1131         }
1132         mr->msl = NULL; /* Mark it is external memory. */
1133         mr->ms_bmp = NULL;
1134         mr->ms_n = 1;
1135         mr->ms_bmp_n = 1;
1136         rte_rwlock_write_lock(&priv->mr.rwlock);
1137         LIST_INSERT_HEAD(&priv->mr.mr_list, mr, mr);
1138         DEBUG("port %u MR CREATED (%p) for external memory %p:\n"
1139               "  [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR "),"
1140               " lkey=0x%x base_idx=%u ms_n=%u, ms_bmp_n=%u",
1141               dev->data->port_id, (void *)mr, (void *)addr,
1142               addr, addr + len, rte_cpu_to_be_32(mr->ibv_mr->lkey),
1143               mr->ms_base_idx, mr->ms_n, mr->ms_bmp_n);
1144         /* Insert to the global cache table. */
1145         mr_insert_dev_cache(dev, mr);
1146         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
1147         /* Insert to the local cache table */
1148         mlx4_mr_addr2mr_bh(dev, mr_ctrl, addr);
1149 }
1150
1151 /**
1152  * Register MR for entire memory chunks in a Mempool having externally allocated
1153  * memory and fill in local cache.
1154  *
1155  * @param dev
1156  *   Pointer to Ethernet device.
1157  * @param mr_ctrl
1158  *   Pointer to per-queue MR control structure.
1159  * @param mp
1160  *   Pointer to registering Mempool.
1161  *
1162  * @return
1163  *   0 on success, -1 on failure.
1164  */
1165 static uint32_t
1166 mlx4_mr_update_ext_mp(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl,
1167                       struct rte_mempool *mp)
1168 {
1169         struct mr_update_mp_data data = {
1170                 .dev = dev,
1171                 .mr_ctrl = mr_ctrl,
1172                 .ret = 0,
1173         };
1174
1175         rte_mempool_mem_iter(mp, mlx4_mr_update_ext_mp_cb, &data);
1176         return data.ret;
1177 }
1178
1179 /**
1180  * Register MR entire memory chunks in a Mempool having externally allocated
1181  * memory and search LKey of the address to return.
1182  *
1183  * @param dev
1184  *   Pointer to Ethernet device.
1185  * @param addr
1186  *   Search key.
1187  * @param mp
1188  *   Pointer to registering Mempool where addr belongs.
1189  *
1190  * @return
1191  *   LKey for address on success, UINT32_MAX on failure.
1192  */
1193 uint32_t
1194 mlx4_tx_update_ext_mp(struct txq *txq, uintptr_t addr, struct rte_mempool *mp)
1195 {
1196         struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl = &txq->mr_ctrl;
1197         struct priv *priv = txq->priv;
1198
1199         mlx4_mr_update_ext_mp(priv->dev, mr_ctrl, mp);
1200         return mlx4_tx_addr2mr_bh(txq, addr);
1201 }
1202
1203 /* Called during rte_mempool_mem_iter() by mlx4_mr_update_mp(). */
1204 static void
1205 mlx4_mr_update_mp_cb(struct rte_mempool *mp __rte_unused, void *opaque,
1206                      struct rte_mempool_memhdr *memhdr,
1207                      unsigned mem_idx __rte_unused)
1208 {
1209         struct mr_update_mp_data *data = opaque;
1210         uint32_t lkey;
1211
1212         /* Stop iteration if failed in the previous walk. */
1213         if (data->ret < 0)
1214                 return;
1215         /* Register address of the chunk and update local caches. */
1216         lkey = mlx4_mr_addr2mr_bh(data->dev, data->mr_ctrl,
1217                                   (uintptr_t)memhdr->addr);
1218         if (lkey == UINT32_MAX)
1219                 data->ret = -1;
1220 }
1221
1222 /**
1223  * Register entire memory chunks in a Mempool.
1224  *
1225  * @param dev
1226  *   Pointer to Ethernet device.
1227  * @param mr_ctrl
1228  *   Pointer to per-queue MR control structure.
1229  * @param mp
1230  *   Pointer to registering Mempool.
1231  *
1232  * @return
1233  *   0 on success, -1 on failure.
1234  */
1235 int
1236 mlx4_mr_update_mp(struct rte_eth_dev *dev, struct mlx4_mr_ctrl *mr_ctrl,
1237                   struct rte_mempool *mp)
1238 {
1239         struct mr_update_mp_data data = {
1240                 .dev = dev,
1241                 .mr_ctrl = mr_ctrl,
1242                 .ret = 0,
1243         };
1244
1245         rte_mempool_mem_iter(mp, mlx4_mr_update_mp_cb, &data);
1246         if (data.ret < 0 && rte_errno == ENXIO) {
1247                 /* Mempool may have externally allocated memory. */
1248                 return mlx4_mr_update_ext_mp(dev, mr_ctrl, mp);
1249         }
1250         return data.ret;
1251 }
1252
1253 #ifndef NDEBUG
1254 /**
1255  * Dump all the created MRs and the global cache entries.
1256  *
1257  * @param dev
1258  *   Pointer to Ethernet device.
1259  */
1260 void
1261 mlx4_mr_dump_dev(struct rte_eth_dev *dev)
1262 {
1263         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
1264         struct mlx4_mr *mr;
1265         int mr_n = 0;
1266         int chunk_n = 0;
1267
1268         rte_rwlock_read_lock(&priv->mr.rwlock);
1269         /* Iterate all the existing MRs. */
1270         LIST_FOREACH(mr, &priv->mr.mr_list, mr) {
1271                 unsigned int n;
1272
1273                 DEBUG("port %u MR[%u], LKey = 0x%x, ms_n = %u, ms_bmp_n = %u",
1274                       dev->data->port_id, mr_n++,
1275                       rte_cpu_to_be_32(mr->ibv_mr->lkey),
1276                       mr->ms_n, mr->ms_bmp_n);
1277                 if (mr->ms_n == 0)
1278                         continue;
1279                 for (n = 0; n < mr->ms_bmp_n; ) {
1280                         struct mlx4_mr_cache ret = { 0, };
1281
1282                         n = mr_find_next_chunk(mr, &ret, n);
1283                         if (!ret.end)
1284                                 break;
1285                         DEBUG("  chunk[%u], [0x%" PRIxPTR ", 0x%" PRIxPTR ")",
1286                               chunk_n++, ret.start, ret.end);
1287                 }
1288         }
1289         DEBUG("port %u dumping global cache", dev->data->port_id);
1290         mlx4_mr_btree_dump(&priv->mr.cache);
1291         rte_rwlock_read_unlock(&priv->mr.rwlock);
1292 }
1293 #endif
1294
1295 /**
1296  * Release all the created MRs and resources. Remove device from memory callback
1297  * list.
1298  *
1299  * @param dev
1300  *   Pointer to Ethernet device.
1301  */
1302 void
1303 mlx4_mr_release(struct rte_eth_dev *dev)
1304 {
1305         struct priv *priv = dev->data->dev_private;
1306         struct mlx4_mr *mr_next = LIST_FIRST(&priv->mr.mr_list);
1307
1308         /* Remove from memory callback device list. */
1309         rte_rwlock_write_lock(&mlx4_mem_event_rwlock);
1310         LIST_REMOVE(priv, mem_event_cb);
1311         rte_rwlock_write_unlock(&mlx4_mem_event_rwlock);
1312 #ifndef NDEBUG
1313         mlx4_mr_dump_dev(dev);
1314 #endif
1315         rte_rwlock_write_lock(&priv->mr.rwlock);
1316         /* Detach from MR list and move to free list. */
1317         while (mr_next != NULL) {
1318                 struct mlx4_mr *mr = mr_next;
1319
1320                 mr_next = LIST_NEXT(mr, mr);
1321                 LIST_REMOVE(mr, mr);
1322                 LIST_INSERT_HEAD(&priv->mr.mr_free_list, mr, mr);
1323         }
1324         LIST_INIT(&priv->mr.mr_list);
1325         /* Free global cache. */
1326         mlx4_mr_btree_free(&priv->mr.cache);
1327         rte_rwlock_write_unlock(&priv->mr.rwlock);
1328         /* Free all remaining MRs. */
1329         mlx4_mr_garbage_collect(dev);
1330 }