drivers/infiniband/core/umem_odp.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2014 Mellanox Technologies. All rights reserved.
   3  *
   4  * This software is available to you under a choice of one of two
   5  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
   6  * General Public License (GPL) Version 2, available from the file
   7  * COPYING in the main directory of this source tree, or the
   8  * OpenIB.org BSD license below:
   9  *
  10  *     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  11  *     without modification, are permitted provided that the following
  12  *     conditions are met:
  13  *
  14  *      - Redistributions of source code must retain the above
  15  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  16  *        disclaimer.
  17  *
  18  *      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  19  *        copyright notice, this list of conditions and the following
  20  *        disclaimer in the documentation and/or other materials
  21  *        provided with the distribution.
  22  *
  23  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  24  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  25  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  26  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  27  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  28  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  29  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  30  * SOFTWARE.
  31  */
  32
  33 #include <linux/types.h>
  34 #include <linux/sched.h>
  35 #include <linux/sched/mm.h>
  36 #include <linux/sched/task.h>
  37 #include <linux/pid.h>
  38 #include <linux/slab.h>
  39 #include <linux/export.h>
  40 #include <linux/vmalloc.h>
  41 #include <linux/hugetlb.h>
  42 #include <linux/interval_tree_generic.h>
  43 #include <linux/pagemap.h>
  44
  45 #include <rdma/ib_verbs.h>
  46 #include <rdma/ib_umem.h>
  47 #include <rdma/ib_umem_odp.h>
  48
  49 /*
  50  * The ib_umem list keeps track of memory regions for which the HW
  51  * device request to receive notification when the related memory
  52  * mapping is changed.
  53  *
  54  * ib_umem_lock protects the list.
  55  */
  56
  57 static u64 node_start(struct umem_odp_node *n)
  58 {
  59         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  60                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  61
  62         return ib_umem_start(umem_odp);
  63 }
  64
  65 /* Note that the representation of the intervals in the interval tree
  66  * considers the ending point as contained in the interval, while the
  67  * function ib_umem_end returns the first address which is not contained
  68  * in the umem.
  69  */
  70 static u64 node_last(struct umem_odp_node *n)
  71 {
  72         struct ib_umem_odp *umem_odp =
  73                         container_of(n, struct ib_umem_odp, interval_tree);
  74
  75         return ib_umem_end(umem_odp) - 1;
  76 }
  77
  78 INTERVAL_TREE_DEFINE(struct umem_odp_node, rb, u64, __subtree_last,
  79                      node_start, node_last, static, rbt_ib_umem)
  80
  81 static void ib_umem_notifier_start_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  82 {
  83         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  84         if (umem_odp->notifiers_count++ == 0)
  85                 /*
  86                  * Initialize the completion object for waiting on
  87                  * notifiers. Since notifier_count is zero, no one should be
  88                  * waiting right now.
  89                  */
  90                 reinit_completion(&umem_odp->notifier_completion);
  91         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
  92 }
  93
  94 static void ib_umem_notifier_end_account(struct ib_umem_odp *umem_odp)
  95 {
  96         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
  97         /*
  98          * This sequence increase will notify the QP page fault that the page
  99          * that is going to be mapped in the spte could have been freed.
 100          */
 101         ++umem_odp->notifiers_seq;
 102         if (--umem_odp->notifiers_count == 0)
 103                 complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 104         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 105 }
 106
 107 static int ib_umem_notifier_release_trampoline(struct ib_umem_odp *umem_odp,
 108                                                u64 start, u64 end, void *cookie)
 109 {
 110         /*
 111          * Increase the number of notifiers running, to
 112          * prevent any further fault handling on this MR.
 113          */
 114         ib_umem_notifier_start_account(umem_odp);
 115         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 116         umem_odp->umem.context->invalidate_range(
 117                 umem_odp, ib_umem_start(umem_odp), ib_umem_end(umem_odp));
 118         return 0;
 119 }
 120
 121 static void ib_umem_notifier_release(struct mmu_notifier *mn,
 122                                      struct mm_struct *mm)
 123 {
 124         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 125                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 126
 127         down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 128         if (per_mm->active)
 129                 rbt_ib_umem_for_each_in_range(
 130                         &per_mm->umem_tree, 0, ULLONG_MAX,
 131                         ib_umem_notifier_release_trampoline, true, NULL);
 132         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 133 }
 134
 135 static int invalidate_range_start_trampoline(struct ib_umem_odp *item,
 136                                              u64 start, u64 end, void *cookie)
 137 {
 138         ib_umem_notifier_start_account(item);
 139         item->umem.context->invalidate_range(item, start, end);
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static int ib_umem_notifier_invalidate_range_start(struct mmu_notifier *mn,
 144                                 const struct mmu_notifier_range *range)
 145 {
 146         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 147                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 148         int rc;
 149
 150         if (mmu_notifier_range_blockable(range))
 151                 down_read(&per_mm->umem_rwsem);
 152         else if (!down_read_trylock(&per_mm->umem_rwsem))
 153                 return -EAGAIN;
 154
 155         if (!per_mm->active) {
 156                 up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 157                 /*
 158                  * At this point active is permanently set and visible to this
 159                  * CPU without a lock, that fact is relied on to skip the unlock
 160                  * in range_end.
 161                  */
 162                 return 0;
 163         }
 164
 165         rc = rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, range->start,
 166                                            range->end,
 167                                            invalidate_range_start_trampoline,
 168                                            mmu_notifier_range_blockable(range),
 169                                            NULL);
 170         if (rc)
 171                 up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 172         return rc;
 173 }
 174
 175 static int invalidate_range_end_trampoline(struct ib_umem_odp *item, u64 start,
 176                                            u64 end, void *cookie)
 177 {
 178         ib_umem_notifier_end_account(item);
 179         return 0;
 180 }
 181
 182 static void ib_umem_notifier_invalidate_range_end(struct mmu_notifier *mn,
 183                                 const struct mmu_notifier_range *range)
 184 {
 185         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm =
 186                 container_of(mn, struct ib_ucontext_per_mm, mn);
 187
 188         if (unlikely(!per_mm->active))
 189                 return;
 190
 191         rbt_ib_umem_for_each_in_range(&per_mm->umem_tree, range->start,
 192                                       range->end,
 193                                       invalidate_range_end_trampoline, true, NULL);
 194         up_read(&per_mm->umem_rwsem);
 195 }
 196
 197 static const struct mmu_notifier_ops ib_umem_notifiers = {
 198         .release                    = ib_umem_notifier_release,
 199         .invalidate_range_start     = ib_umem_notifier_invalidate_range_start,
 200         .invalidate_range_end       = ib_umem_notifier_invalidate_range_end,
 201 };
 202
 203 static void add_umem_to_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 204 {
 205         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 206
 207         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 208         if (likely(ib_umem_start(umem_odp) != ib_umem_end(umem_odp)))
 209                 rbt_ib_umem_insert(&umem_odp->interval_tree,
 210                                    &per_mm->umem_tree);
 211         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 212 }
 213
 214 static void remove_umem_from_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 215 {
 216         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 217
 218         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 219         if (likely(ib_umem_start(umem_odp) != ib_umem_end(umem_odp)))
 220                 rbt_ib_umem_remove(&umem_odp->interval_tree,
 221                                    &per_mm->umem_tree);
 222         complete_all(&umem_odp->notifier_completion);
 223
 224         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 225 }
 226
 227 static struct ib_ucontext_per_mm *alloc_per_mm(struct ib_ucontext *ctx,
 228                                                struct mm_struct *mm)
 229 {
 230         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 231         int ret;
 232
 233         per_mm = kzalloc(sizeof(*per_mm), GFP_KERNEL);
 234         if (!per_mm)
 235                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 236
 237         per_mm->context = ctx;
 238         per_mm->mm = mm;
 239         per_mm->umem_tree = RB_ROOT_CACHED;
 240         init_rwsem(&per_mm->umem_rwsem);
 241         per_mm->active = true;
 242
 243         rcu_read_lock();
 244         per_mm->tgid = get_task_pid(current->group_leader, PIDTYPE_PID);
 245         rcu_read_unlock();
 246
 247         WARN_ON(mm != current->mm);
 248
 249         per_mm->mn.ops = &ib_umem_notifiers;
 250         ret = mmu_notifier_register(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 251         if (ret) {
 252                 dev_err(&ctx->device->dev,
 253                         "Failed to register mmu_notifier %d\n", ret);
 254                 goto out_pid;
 255         }
 256
 257         list_add(&per_mm->ucontext_list, &ctx->per_mm_list);
 258         return per_mm;
 259
 260 out_pid:
 261         put_pid(per_mm->tgid);
 262         kfree(per_mm);
 263         return ERR_PTR(ret);
 264 }
 265
 266 static int get_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 267 {
 268         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 269         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm;
 270
 271         /*
 272          * Generally speaking we expect only one or two per_mm in this list,
 273          * so no reason to optimize this search today.
 274          */
 275         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 276         list_for_each_entry(per_mm, &ctx->per_mm_list, ucontext_list) {
 277                 if (per_mm->mm == umem_odp->umem.owning_mm)
 278                         goto found;
 279         }
 280
 281         per_mm = alloc_per_mm(ctx, umem_odp->umem.owning_mm);
 282         if (IS_ERR(per_mm)) {
 283                 mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 284                 return PTR_ERR(per_mm);
 285         }
 286
 287 found:
 288         umem_odp->per_mm = per_mm;
 289         per_mm->odp_mrs_count++;
 290         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 291
 292         return 0;
 293 }
 294
 295 static void free_per_mm(struct rcu_head *rcu)
 296 {
 297         kfree(container_of(rcu, struct ib_ucontext_per_mm, rcu));
 298 }
 299
 300 static void put_per_mm(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 301 {
 302         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = umem_odp->per_mm;
 303         struct ib_ucontext *ctx = umem_odp->umem.context;
 304         bool need_free;
 305
 306         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 307         umem_odp->per_mm = NULL;
 308         per_mm->odp_mrs_count--;
 309         need_free = per_mm->odp_mrs_count == 0;
 310         if (need_free)
 311                 list_del(&per_mm->ucontext_list);
 312         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 313
 314         if (!need_free)
 315                 return;
 316
 317         /*
 318          * NOTE! mmu_notifier_unregister() can happen between a start/end
 319          * callback, resulting in an start/end, and thus an unbalanced
 320          * lock. This doesn't really matter to us since we are about to kfree
 321          * the memory that holds the lock, however LOCKDEP doesn't like this.
 322          */
 323         down_write(&per_mm->umem_rwsem);
 324         per_mm->active = false;
 325         up_write(&per_mm->umem_rwsem);
 326
 327         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&per_mm->umem_tree.rb_root));
 328         mmu_notifier_unregister_no_release(&per_mm->mn, per_mm->mm);
 329         put_pid(per_mm->tgid);
 330         mmu_notifier_call_srcu(&per_mm->rcu, free_per_mm);
 331 }
 332
 333 struct ib_umem_odp *ib_alloc_odp_umem(struct ib_umem_odp *root,
 334                                       unsigned long addr, size_t size)
 335 {
 336         struct ib_ucontext_per_mm *per_mm = root->per_mm;
 337         struct ib_ucontext *ctx = per_mm->context;
 338         struct ib_umem_odp *odp_data;
 339         struct ib_umem *umem;
 340         int pages = size >> PAGE_SHIFT;
 341         int ret;
 342
 343         odp_data = kzalloc(sizeof(*odp_data), GFP_KERNEL);
 344         if (!odp_data)
 345                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 346         umem = &odp_data->umem;
 347         umem->context    = ctx;
 348         umem->length     = size;
 349         umem->address    = addr;
 350         odp_data->page_shift = PAGE_SHIFT;
 351         umem->writable   = root->umem.writable;
 352         umem->is_odp = 1;
 353         odp_data->per_mm = per_mm;
 354         umem->owning_mm  = per_mm->mm;
 355         mmgrab(umem->owning_mm);
 356
 357         mutex_init(&odp_data->umem_mutex);
 358         init_completion(&odp_data->notifier_completion);
 359
 360         odp_data->page_list =
 361                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->page_list)));
 362         if (!odp_data->page_list) {
 363                 ret = -ENOMEM;
 364                 goto out_odp_data;
 365         }
 366
 367         odp_data->dma_list =
 368                 vzalloc(array_size(pages, sizeof(*odp_data->dma_list)));
 369         if (!odp_data->dma_list) {
 370                 ret = -ENOMEM;
 371                 goto out_page_list;
 372         }
 373
 374         /*
 375          * Caller must ensure that the umem_odp that the per_mm came from
 376          * cannot be freed during the call to ib_alloc_odp_umem.
 377          */
 378         mutex_lock(&ctx->per_mm_list_lock);
 379         per_mm->odp_mrs_count++;
 380         mutex_unlock(&ctx->per_mm_list_lock);
 381         add_umem_to_per_mm(odp_data);
 382
 383         return odp_data;
 384
 385 out_page_list:
 386         vfree(odp_data->page_list);
 387 out_odp_data:
 388         mmdrop(umem->owning_mm);
 389         kfree(odp_data);
 390         return ERR_PTR(ret);
 391 }
 392 EXPORT_SYMBOL(ib_alloc_odp_umem);
 393
 394 int ib_umem_odp_get(struct ib_umem_odp *umem_odp, int access)
 395 {
 396         struct ib_umem *umem = &umem_odp->umem;
 397         /*
 398          * NOTE: This must called in a process context where umem->owning_mm
 399          * == current->mm
 400          */
 401         struct mm_struct *mm = umem->owning_mm;
 402         int ret_val;
 403
 404         umem_odp->page_shift = PAGE_SHIFT;
 405         if (access & IB_ACCESS_HUGETLB) {
 406                 struct vm_area_struct *vma;
 407                 struct hstate *h;
 408
 409                 down_read(&mm->mmap_sem);
 410                 vma = find_vma(mm, ib_umem_start(umem_odp));
 411                 if (!vma || !is_vm_hugetlb_page(vma)) {
 412                         up_read(&mm->mmap_sem);
 413                         return -EINVAL;
 414                 }
 415                 h = hstate_vma(vma);
 416                 umem_odp->page_shift = huge_page_shift(h);
 417                 up_read(&mm->mmap_sem);
 418         }
 419
 420         mutex_init(&umem_odp->umem_mutex);
 421
 422         init_completion(&umem_odp->notifier_completion);
 423
 424         if (ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)) {
 425                 umem_odp->page_list =
 426                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->page_list),
 427                                            ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)));
 428                 if (!umem_odp->page_list)
 429                         return -ENOMEM;
 430
 431                 umem_odp->dma_list =
 432                         vzalloc(array_size(sizeof(*umem_odp->dma_list),
 433                                            ib_umem_odp_num_pages(umem_odp)));
 434                 if (!umem_odp->dma_list) {
 435                         ret_val = -ENOMEM;
 436                         goto out_page_list;
 437                 }
 438         }
 439
 440         ret_val = get_per_mm(umem_odp);
 441         if (ret_val)
 442                 goto out_dma_list;
 443         add_umem_to_per_mm(umem_odp);
 444
 445         return 0;
 446
 447 out_dma_list:
 448         vfree(umem_odp->dma_list);
 449 out_page_list:
 450         vfree(umem_odp->page_list);
 451         return ret_val;
 452 }
 453
 454 void ib_umem_odp_release(struct ib_umem_odp *umem_odp)
 455 {
 456         /*
 457          * Ensure that no more pages are mapped in the umem.
 458          *
 459          * It is the driver's responsibility to ensure, before calling us,
 460          * that the hardware will not attempt to access the MR any more.
 461          */
 462         ib_umem_odp_unmap_dma_pages(umem_odp, ib_umem_start(umem_odp),
 463                                     ib_umem_end(umem_odp));
 464
 465         remove_umem_from_per_mm(umem_odp);
 466         put_per_mm(umem_odp);
 467         vfree(umem_odp->dma_list);
 468         vfree(umem_odp->page_list);
 469 }
 470
 471 /*
 472  * Map for DMA and insert a single page into the on-demand paging page tables.
 473  *
 474  * @umem: the umem to insert the page to.
 475  * @page_index: index in the umem to add the page to.
 476  * @page: the page struct to map and add.
 477  * @access_mask: access permissions needed for this page.
 478  * @current_seq: sequence number for synchronization with invalidations.
 479  *               the sequence number is taken from
 480  *               umem_odp->notifiers_seq.
 481  *
 482  * The function returns -EFAULT if the DMA mapping operation fails. It returns
 483  * -EAGAIN if a concurrent invalidation prevents us from updating the page.
 484  *
 485  * The page is released via put_user_page even if the operation failed. For
 486  * on-demand pinning, the page is released whenever it isn't stored in the
 487  * umem.
 488  */
 489 static int ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 490                 struct ib_umem_odp *umem_odp,
 491                 int page_index,
 492                 struct page *page,
 493                 u64 access_mask,
 494                 unsigned long current_seq)
 495 {
 496         struct ib_ucontext *context = umem_odp->umem.context;
 497         struct ib_device *dev = context->device;
 498         dma_addr_t dma_addr;
 499         int remove_existing_mapping = 0;
 500         int ret = 0;
 501
 502         /*
 503          * Note: we avoid writing if seq is different from the initial seq, to
 504          * handle case of a racing notifier. This check also allows us to bail
 505          * early if we have a notifier running in parallel with us.
 506          */
 507         if (ib_umem_mmu_notifier_retry(umem_odp, current_seq)) {
 508                 ret = -EAGAIN;
 509                 goto out;
 510         }
 511         if (!(umem_odp->dma_list[page_index])) {
 512                 dma_addr =
 513                         ib_dma_map_page(dev, page, 0, BIT(umem_odp->page_shift),
 514                                         DMA_BIDIRECTIONAL);
 515                 if (ib_dma_mapping_error(dev, dma_addr)) {
 516                         ret = -EFAULT;
 517                         goto out;
 518                 }
 519                 umem_odp->dma_list[page_index] = dma_addr | access_mask;
 520                 umem_odp->page_list[page_index] = page;
 521                 umem_odp->npages++;
 522         } else if (umem_odp->page_list[page_index] == page) {
 523                 umem_odp->dma_list[page_index] |= access_mask;
 524         } else {
 525                 pr_err("error: got different pages in IB device and from get_user_pages. IB device page: %p, gup page: %p\n",
 526                        umem_odp->page_list[page_index], page);
 527                 /* Better remove the mapping now, to prevent any further
 528                  * damage. */
 529                 remove_existing_mapping = 1;
 530         }
 531
 532 out:
 533         put_user_page(page);
 534
 535         if (remove_existing_mapping) {
 536                 ib_umem_notifier_start_account(umem_odp);
 537                 context->invalidate_range(
 538                         umem_odp,
 539                         ib_umem_start(umem_odp) +
 540                                 (page_index << umem_odp->page_shift),
 541                         ib_umem_start(umem_odp) +
 542                                 ((page_index + 1) << umem_odp->page_shift));
 543                 ib_umem_notifier_end_account(umem_odp);
 544                 ret = -EAGAIN;
 545         }
 546
 547         return ret;
 548 }
 549
 550 /**
 551  * ib_umem_odp_map_dma_pages - Pin and DMA map userspace memory in an ODP MR.
 552  *
 553  * Pins the range of pages passed in the argument, and maps them to
 554  * DMA addresses. The DMA addresses of the mapped pages is updated in
 555  * umem_odp->dma_list.
 556  *
 557  * Returns the number of pages mapped in success, negative error code
 558  * for failure.
 559  * An -EAGAIN error code is returned when a concurrent mmu notifier prevents
 560  * the function from completing its task.
 561  * An -ENOENT error code indicates that userspace process is being terminated
 562  * and mm was already destroyed.
 563  * @umem_odp: the umem to map and pin
 564  * @user_virt: the address from which we need to map.
 565  * @bcnt: the minimal number of bytes to pin and map. The mapping might be
 566  *        bigger due to alignment, and may also be smaller in case of an error
 567  *        pinning or mapping a page. The actual pages mapped is returned in
 568  *        the return value.
 569  * @access_mask: bit mask of the requested access permissions for the given
 570  *               range.
 571  * @current_seq: the MMU notifiers sequance value for synchronization with
 572  *               invalidations. the sequance number is read from
 573  *               umem_odp->notifiers_seq before calling this function
 574  */
 575 int ib_umem_odp_map_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 user_virt,
 576                               u64 bcnt, u64 access_mask,
 577                               unsigned long current_seq)
 578 {
 579         struct task_struct *owning_process  = NULL;
 580         struct mm_struct *owning_mm = umem_odp->umem.owning_mm;
 581         struct page       **local_page_list = NULL;
 582         u64 page_mask, off;
 583         int j, k, ret = 0, start_idx, npages = 0;
 584         unsigned int flags = 0, page_shift;
 585         phys_addr_t p = 0;
 586
 587         if (access_mask == 0)
 588                 return -EINVAL;
 589
 590         if (user_virt < ib_umem_start(umem_odp) ||
 591             user_virt + bcnt > ib_umem_end(umem_odp))
 592                 return -EFAULT;
 593
 594         local_page_list = (struct page **)__get_free_page(GFP_KERNEL);
 595         if (!local_page_list)
 596                 return -ENOMEM;
 597
 598         page_shift = umem_odp->page_shift;
 599         page_mask = ~(BIT(page_shift) - 1);
 600         off = user_virt & (~page_mask);
 601         user_virt = user_virt & page_mask;
 602         bcnt += off; /* Charge for the first page offset as well. */
 603
 604         /*
 605          * owning_process is allowed to be NULL, this means somehow the mm is
 606          * existing beyond the lifetime of the originating process.. Presumably
 607          * mmget_not_zero will fail in this case.
 608          */
 609         owning_process = get_pid_task(umem_odp->per_mm->tgid, PIDTYPE_PID);
 610         if (!owning_process || !mmget_not_zero(owning_mm)) {
 611                 ret = -EINVAL;
 612                 goto out_put_task;
 613         }
 614
 615         if (access_mask & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT)
 616                 flags |= FOLL_WRITE;
 617
 618         start_idx = (user_virt - ib_umem_start(umem_odp)) >> page_shift;
 619         k = start_idx;
 620
 621         while (bcnt > 0) {
 622                 const size_t gup_num_pages = min_t(size_t,
 623                                 (bcnt + BIT(page_shift) - 1) >> page_shift,
 624                                 PAGE_SIZE / sizeof(struct page *));
 625
 626                 down_read(&owning_mm->mmap_sem);
 627                 /*
 628                  * Note: this might result in redundent page getting. We can
 629                  * avoid this by checking dma_list to be 0 before calling
 630                  * get_user_pages. However, this make the code much more
 631                  * complex (and doesn't gain us much performance in most use
 632                  * cases).
 633                  */
 634                 npages = get_user_pages_remote(owning_process, owning_mm,
 635                                 user_virt, gup_num_pages,
 636                                 flags, local_page_list, NULL, NULL);
 637                 up_read(&owning_mm->mmap_sem);
 638
 639                 if (npages < 0) {
 640                         if (npages != -EAGAIN)
 641                                 pr_warn("fail to get %zu user pages with error %d\n", gup_num_pages, npages);
 642                         else
 643                                 pr_debug("fail to get %zu user pages with error %d\n", gup_num_pages, npages);
 644                         break;
 645                 }
 646
 647                 bcnt -= min_t(size_t, npages << PAGE_SHIFT, bcnt);
 648                 mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 649                 for (j = 0; j < npages; j++, user_virt += PAGE_SIZE) {
 650                         if (user_virt & ~page_mask) {
 651                                 p += PAGE_SIZE;
 652                                 if (page_to_phys(local_page_list[j]) != p) {
 653                                         ret = -EFAULT;
 654                                         break;
 655                                 }
 656                                 put_user_page(local_page_list[j]);
 657                                 continue;
 658                         }
 659
 660                         ret = ib_umem_odp_map_dma_single_page(
 661                                         umem_odp, k, local_page_list[j],
 662                                         access_mask, current_seq);
 663                         if (ret < 0) {
 664                                 if (ret != -EAGAIN)
 665                                         pr_warn("ib_umem_odp_map_dma_single_page failed with error %d\n", ret);
 666                                 else
 667                                         pr_debug("ib_umem_odp_map_dma_single_page failed with error %d\n", ret);
 668                                 break;
 669                         }
 670
 671                         p = page_to_phys(local_page_list[j]);
 672                         k++;
 673                 }
 674                 mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 675
 676                 if (ret < 0) {
 677                         /*
 678                          * Release pages, remembering that the first page
 679                          * to hit an error was already released by
 680                          * ib_umem_odp_map_dma_single_page().
 681                          */
 682                         if (npages - (j + 1) > 0)
 683                                 put_user_pages(&local_page_list[j+1],
 684                                                npages - (j + 1));
 685                         break;
 686                 }
 687         }
 688
 689         if (ret >= 0) {
 690                 if (npages < 0 && k == start_idx)
 691                         ret = npages;
 692                 else
 693                         ret = k - start_idx;
 694         }
 695
 696         mmput(owning_mm);
 697 out_put_task:
 698         if (owning_process)
 699                 put_task_struct(owning_process);
 700         free_page((unsigned long)local_page_list);
 701         return ret;
 702 }
 703 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_map_dma_pages);
 704
 705 void ib_umem_odp_unmap_dma_pages(struct ib_umem_odp *umem_odp, u64 virt,
 706                                  u64 bound)
 707 {
 708         int idx;
 709         u64 addr;
 710         struct ib_device *dev = umem_odp->umem.context->device;
 711
 712         virt = max_t(u64, virt, ib_umem_start(umem_odp));
 713         bound = min_t(u64, bound, ib_umem_end(umem_odp));
 714         /* Note that during the run of this function, the
 715          * notifiers_count of the MR is > 0, preventing any racing
 716          * faults from completion. We might be racing with other
 717          * invalidations, so we must make sure we free each page only
 718          * once. */
 719         mutex_lock(&umem_odp->umem_mutex);
 720         for (addr = virt; addr < bound; addr += BIT(umem_odp->page_shift)) {
 721                 idx = (addr - ib_umem_start(umem_odp)) >> umem_odp->page_shift;
 722                 if (umem_odp->page_list[idx]) {
 723                         struct page *page = umem_odp->page_list[idx];
 724                         dma_addr_t dma = umem_odp->dma_list[idx];
 725                         dma_addr_t dma_addr = dma & ODP_DMA_ADDR_MASK;
 726
 727                         WARN_ON(!dma_addr);
 728
 729                         ib_dma_unmap_page(dev, dma_addr,
 730                                           BIT(umem_odp->page_shift),
 731                                           DMA_BIDIRECTIONAL);
 732                         if (dma & ODP_WRITE_ALLOWED_BIT) {
 733                                 struct page *head_page = compound_head(page);
 734                                 /*
 735                                  * set_page_dirty prefers being called with
 736                                  * the page lock. However, MMU notifiers are
 737                                  * called sometimes with and sometimes without
 738                                  * the lock. We rely on the umem_mutex instead
 739                                  * to prevent other mmu notifiers from
 740                                  * continuing and allowing the page mapping to
 741                                  * be removed.
 742                                  */
 743                                 set_page_dirty(head_page);
 744                         }
 745                         umem_odp->page_list[idx] = NULL;
 746                         umem_odp->dma_list[idx] = 0;
 747                         umem_odp->npages--;
 748                 }
 749         }
 750         mutex_unlock(&umem_odp->umem_mutex);
 751 }
 752 EXPORT_SYMBOL(ib_umem_odp_unmap_dma_pages);
 753
 754 /* @last is not a part of the interval. See comment for function
 755  * node_last.
 756  */
 757 int rbt_ib_umem_for_each_in_range(struct rb_root_cached *root,
 758                                   u64 start, u64 last,
 759                                   umem_call_back cb,
 760                                   bool blockable,
 761                                   void *cookie)
 762 {
 763         int ret_val = 0;
 764         struct umem_odp_node *node, *next;
 765         struct ib_umem_odp *umem;
 766
 767         if (unlikely(start == last))
 768                 return ret_val;
 769
 770         for (node = rbt_ib_umem_iter_first(root, start, last - 1);
 771                         node; node = next) {
 772                 /* TODO move the blockable decision up to the callback */
 773                 if (!blockable)
 774                         return -EAGAIN;
 775                 next = rbt_ib_umem_iter_next(node, start, last - 1);
 776                 umem = container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 777                 ret_val = cb(umem, start, last, cookie) || ret_val;
 778         }
 779
 780         return ret_val;
 781 }
 782 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_for_each_in_range);
 783
 784 struct ib_umem_odp *rbt_ib_umem_lookup(struct rb_root_cached *root,
 785                                        u64 addr, u64 length)
 786 {
 787         struct umem_odp_node *node;
 788
 789         node = rbt_ib_umem_iter_first(root, addr, addr + length - 1);
 790         if (node)
 791                 return container_of(node, struct ib_umem_odp, interval_tree);
 792         return NULL;
 793
 794 }
 795 EXPORT_SYMBOL(rbt_ib_umem_lookup);