drivers/net/mlx5/mlx5_mr.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright 2016 6WIND S.A.
   3  * Copyright 2016 Mellanox.
   4  */
   5
   6 #ifdef PEDANTIC
   7 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wpedantic"
   8 #endif
   9 #include <infiniband/verbs.h>
  10 #ifdef PEDANTIC
  11 #pragma GCC diagnostic error "-Wpedantic"
  12 #endif
  13
  14 #include <rte_mempool.h>
  15 #include <rte_malloc.h>
  16
  17 #include "mlx5.h"
  18 #include "mlx5_rxtx.h"
  19 #include "mlx5_glue.h"
  20
  21 struct mlx5_check_mempool_data {
  22         int ret;
  23         char *start;
  24         char *end;
  25 };
  26
  27 /* Called by mlx5_check_mempool() when iterating the memory chunks. */
  28 static void
  29 mlx5_check_mempool_cb(struct rte_mempool *mp __rte_unused,
  30                       void *opaque, struct rte_mempool_memhdr *memhdr,
  31                       unsigned int mem_idx __rte_unused)
  32 {
  33         struct mlx5_check_mempool_data *data = opaque;
  34
  35         /* It already failed, skip the next chunks. */
  36         if (data->ret != 0)
  37                 return;
  38         /* It is the first chunk. */
  39         if (data->start == NULL && data->end == NULL) {
  40                 data->start = memhdr->addr;
  41                 data->end = data->start + memhdr->len;
  42                 return;
  43         }
  44         if (data->end == memhdr->addr) {
  45                 data->end += memhdr->len;
  46                 return;
  47         }
  48         if (data->start == (char *)memhdr->addr + memhdr->len) {
  49                 data->start -= memhdr->len;
  50                 return;
  51         }
  52         /* Error, mempool is not virtually contiguous. */
  53         data->ret = -1;
  54 }
  55
  56 /**
  57  * Check if a mempool can be used: it must be virtually contiguous.
  58  *
  59  * @param[in] mp
  60  *   Pointer to memory pool.
  61  * @param[out] start
  62  *   Pointer to the start address of the mempool virtual memory area
  63  * @param[out] end
  64  *   Pointer to the end address of the mempool virtual memory area
  65  *
  66  * @return
  67  *   0 on success (mempool is virtually contiguous), -1 on error.
  68  */
  69 static int
  70 mlx5_check_mempool(struct rte_mempool *mp, uintptr_t *start,
  71                    uintptr_t *end)
  72 {
  73         struct mlx5_check_mempool_data data;
  74
  75         memset(&data, 0, sizeof(data));
  76         rte_mempool_mem_iter(mp, mlx5_check_mempool_cb, &data);
  77         *start = (uintptr_t)data.start;
  78         *end = (uintptr_t)data.end;
  79
  80         return data.ret;
  81 }
  82
  83 /**
  84  * Register a Memory Region (MR) <-> Memory Pool (MP) association in
  85  * txq->mp2mr[]. If mp2mr[] is full, remove an entry first.
  86  *
  87  * This function should only be called by txq_mp2mr().
  88  *
  89  * @param priv
  90  *   Pointer to private structure.
  91  * @param txq
  92  *   Pointer to TX queue structure.
  93  * @param[in] mp
  94  *   Memory Pool for which a Memory Region lkey must be returned.
  95  * @param idx
  96  *   Index of the next available entry.
  97  *
  98  * @return
  99  *   mr on success, NULL on failure.
 100  */
 101 struct mlx5_mr *
 102 priv_txq_mp2mr_reg(struct priv *priv, struct mlx5_txq_data *txq,
 103                    struct rte_mempool *mp, unsigned int idx)
 104 {
 105         struct mlx5_txq_ctrl *txq_ctrl =
 106                 container_of(txq, struct mlx5_txq_ctrl, txq);
 107         struct mlx5_mr *mr;
 108
 109         /* Add a new entry, register MR first. */
 110         DEBUG("%p: discovered new memory pool \"%s\" (%p)",
 111               (void *)txq_ctrl, mp->name, (void *)mp);
 112         mr = priv_mr_get(priv, mp);
 113         if (mr == NULL) {
 114                 if (rte_eal_process_type() != RTE_PROC_PRIMARY) {
 115                         DEBUG("Using unregistered mempool 0x%p(%s) in secondary process,"
 116                              " please create mempool before rte_eth_dev_start()",
 117                              (void *)mp, mp->name);
 118                         return NULL;
 119                 }
 120                 mr = priv_mr_new(priv, mp);
 121         }
 122         if (unlikely(mr == NULL)) {
 123                 DEBUG("%p: unable to configure MR, ibv_reg_mr() failed.",
 124                       (void *)txq_ctrl);
 125                 return NULL;
 126         }
 127         if (unlikely(idx == RTE_DIM(txq->mp2mr))) {
 128                 /* Table is full, remove oldest entry. */
 129                 DEBUG("%p: MR <-> MP table full, dropping oldest entry.",
 130                       (void *)txq_ctrl);
 131                 --idx;
 132                 priv_mr_release(priv, txq->mp2mr[0]);
 133                 memmove(&txq->mp2mr[0], &txq->mp2mr[1],
 134                         (sizeof(txq->mp2mr) - sizeof(txq->mp2mr[0])));
 135         }
 136         /* Store the new entry. */
 137         txq_ctrl->txq.mp2mr[idx] = mr;
 138         DEBUG("%p: new MR lkey for MP \"%s\" (%p): 0x%08" PRIu32,
 139               (void *)txq_ctrl, mp->name, (void *)mp,
 140               txq_ctrl->txq.mp2mr[idx]->lkey);
 141         return mr;
 142 }
 143
 144 /**
 145  * Register a Memory Region (MR) <-> Memory Pool (MP) association in
 146  * txq->mp2mr[]. If mp2mr[] is full, remove an entry first.
 147  *
 148  * This function should only be called by txq_mp2mr().
 149  *
 150  * @param txq
 151  *   Pointer to TX queue structure.
 152  * @param[in] mp
 153  *   Memory Pool for which a Memory Region lkey must be returned.
 154  * @param idx
 155  *   Index of the next available entry.
 156  *
 157  * @return
 158  *   mr on success, NULL on failure.
 159  */
 160 struct mlx5_mr*
 161 mlx5_txq_mp2mr_reg(struct mlx5_txq_data *txq, struct rte_mempool *mp,
 162                    unsigned int idx)
 163 {
 164         struct mlx5_txq_ctrl *txq_ctrl =
 165                 container_of(txq, struct mlx5_txq_ctrl, txq);
 166         struct mlx5_mr *mr;
 167
 168         priv_lock(txq_ctrl->priv);
 169         mr = priv_txq_mp2mr_reg(txq_ctrl->priv, txq, mp, idx);
 170         priv_unlock(txq_ctrl->priv);
 171         return mr;
 172 }
 173
 174 struct mlx5_mp2mr_mbuf_check_data {
 175         int ret;
 176 };
 177
 178 /**
 179  * Callback function for rte_mempool_obj_iter() to check whether a given
 180  * mempool object looks like a mbuf.
 181  *
 182  * @param[in] mp
 183  *   The mempool pointer
 184  * @param[in] arg
 185  *   Context data (struct txq_mp2mr_mbuf_check_data). Contains the
 186  *   return value.
 187  * @param[in] obj
 188  *   Object address.
 189  * @param index
 190  *   Object index, unused.
 191  */
 192 static void
 193 txq_mp2mr_mbuf_check(struct rte_mempool *mp, void *arg, void *obj,
 194         uint32_t index __rte_unused)
 195 {
 196         struct mlx5_mp2mr_mbuf_check_data *data = arg;
 197         struct rte_mbuf *buf = obj;
 198
 199         /*
 200          * Check whether mbuf structure fits element size and whether mempool
 201          * pointer is valid.
 202          */
 203         if (sizeof(*buf) > mp->elt_size || buf->pool != mp)
 204                 data->ret = -1;
 205 }
 206
 207 /**
 208  * Iterator function for rte_mempool_walk() to register existing mempools and
 209  * fill the MP to MR cache of a TX queue.
 210  *
 211  * @param[in] mp
 212  *   Memory Pool to register.
 213  * @param *arg
 214  *   Pointer to TX queue structure.
 215  */
 216 void
 217 mlx5_mp2mr_iter(struct rte_mempool *mp, void *arg)
 218 {
 219         struct priv *priv = (struct priv *)arg;
 220         struct mlx5_mp2mr_mbuf_check_data data = {
 221                 .ret = 0,
 222         };
 223         struct mlx5_mr *mr;
 224
 225         /* Register mempool only if the first element looks like a mbuf. */
 226         if (rte_mempool_obj_iter(mp, txq_mp2mr_mbuf_check, &data) == 0 ||
 227                         data.ret == -1)
 228                 return;
 229         mr = priv_mr_get(priv, mp);
 230         if (mr) {
 231                 priv_mr_release(priv, mr);
 232                 return;
 233         }
 234         priv_mr_new(priv, mp);
 235 }
 236
 237 /**
 238  * Register a new memory region from the mempool and store it in the memory
 239  * region list.
 240  *
 241  * @param  priv
 242  *   Pointer to private structure.
 243  * @param mp
 244  *   Pointer to the memory pool to register.
 245  *
 246  * @return
 247  *   The memory region on success.
 248  */
 249 struct mlx5_mr *
 250 priv_mr_new(struct priv *priv, struct rte_mempool *mp)
 251 {
 252         const struct rte_memseg *ms = rte_eal_get_physmem_layout();
 253         uintptr_t start;
 254         uintptr_t end;
 255         unsigned int i;
 256         struct mlx5_mr *mr;
 257
 258         mr = rte_zmalloc_socket(__func__, sizeof(*mr), 0, mp->socket_id);
 259         if (!mr) {
 260                 DEBUG("unable to configure MR, ibv_reg_mr() failed.");
 261                 return NULL;
 262         }
 263         if (mlx5_check_mempool(mp, &start, &end) != 0) {
 264                 ERROR("mempool %p: not virtually contiguous",
 265                       (void *)mp);
 266                 return NULL;
 267         }
 268         DEBUG("mempool %p area start=%p end=%p size=%zu",
 269               (void *)mp, (void *)start, (void *)end,
 270               (size_t)(end - start));
 271         /* Save original addresses for exact MR lookup. */
 272         mr->start = start;
 273         mr->end = end;
 274         /* Round start and end to page boundary if found in memory segments. */
 275         for (i = 0; (i < RTE_MAX_MEMSEG) && (ms[i].addr != NULL); ++i) {
 276                 uintptr_t addr = (uintptr_t)ms[i].addr;
 277                 size_t len = ms[i].len;
 278                 unsigned int align = ms[i].hugepage_sz;
 279
 280                 if ((start > addr) && (start < addr + len))
 281                         start = RTE_ALIGN_FLOOR(start, align);
 282                 if ((end > addr) && (end < addr + len))
 283                         end = RTE_ALIGN_CEIL(end, align);
 284         }
 285         DEBUG("mempool %p using start=%p end=%p size=%zu for MR",
 286               (void *)mp, (void *)start, (void *)end,
 287               (size_t)(end - start));
 288         mr->mr = mlx5_glue->reg_mr(priv->pd, (void *)start, end - start,
 289                                    IBV_ACCESS_LOCAL_WRITE);
 290         mr->mp = mp;
 291         mr->lkey = rte_cpu_to_be_32(mr->mr->lkey);
 292         rte_atomic32_inc(&mr->refcnt);
 293         DEBUG("%p: new Memory Region %p refcnt: %d", (void *)priv,
 294               (void *)mr, rte_atomic32_read(&mr->refcnt));
 295         LIST_INSERT_HEAD(&priv->mr, mr, next);
 296         return mr;
 297 }
 298
 299 /**
 300  * Search the memory region object in the memory region list.
 301  *
 302  * @param  priv
 303  *   Pointer to private structure.
 304  * @param mp
 305  *   Pointer to the memory pool to register.
 306  *
 307  * @return
 308  *   The memory region on success.
 309  */
 310 struct mlx5_mr *
 311 priv_mr_get(struct priv *priv, struct rte_mempool *mp)
 312 {
 313         struct mlx5_mr *mr;
 314
 315         assert(mp);
 316         if (LIST_EMPTY(&priv->mr))
 317                 return NULL;
 318         LIST_FOREACH(mr, &priv->mr, next) {
 319                 if (mr->mp == mp) {
 320                         rte_atomic32_inc(&mr->refcnt);
 321                         DEBUG("Memory Region %p refcnt: %d",
 322                               (void *)mr, rte_atomic32_read(&mr->refcnt));
 323                         return mr;
 324                 }
 325         }
 326         return NULL;
 327 }
 328
 329 /**
 330  * Release the memory region object.
 331  *
 332  * @param  mr
 333  *   Pointer to memory region to release.
 334  *
 335  * @return
 336  *   0 on success, errno on failure.
 337  */
 338 int
 339 priv_mr_release(struct priv *priv __rte_unused, struct mlx5_mr *mr)
 340 {
 341         assert(mr);
 342         DEBUG("Memory Region %p refcnt: %d",
 343               (void *)mr, rte_atomic32_read(&mr->refcnt));
 344         if (rte_atomic32_dec_and_test(&mr->refcnt)) {
 345                 claim_zero(mlx5_glue->dereg_mr(mr->mr));
 346                 LIST_REMOVE(mr, next);
 347                 rte_free(mr);
 348                 return 0;
 349         }
 350         return EBUSY;
 351 }
 352
 353 /**
 354  * Verify the flow list is empty
 355  *
 356  * @param priv
 357  *   Pointer to private structure.
 358  *
 359  * @return
 360  *   The number of object not released.
 361  */
 362 int
 363 priv_mr_verify(struct priv *priv)
 364 {
 365         int ret = 0;
 366         struct mlx5_mr *mr;
 367
 368         LIST_FOREACH(mr, &priv->mr, next) {
 369                 DEBUG("%p: mr %p still referenced", (void *)priv,
 370                       (void *)mr);
 371                 ++ret;
 372         }
 373         return ret;
 374 }