fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / drivers / infiniband / hw / mthca / mthca_mr.c
index b7cbd24..58012ac 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /*
  * Copyright (c) 2004 Topspin Communications.  All rights reserved.
+ * Copyright (c) 2005 Mellanox Technologies. All rights reserved.
  *
  * This software is available to you under a choice of one of two
  * licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
  */
 
 #include <linux/slab.h>
-#include <linux/init.h>
 #include <linux/errno.h>
 
 #include "mthca_dev.h"
 #include "mthca_cmd.h"
+#include "mthca_memfree.h"
+
+struct mthca_mtt {
+       struct mthca_buddy *buddy;
+       int                 order;
+       u32                 first_seg;
+};
 
 /*
  * Must be packed because mtt_seg is 64 bits but only aligned to 32 bits.
  */
 struct mthca_mpt_entry {
-       u32 flags;
-       u32 page_size;
-       u32 key;
-       u32 pd;
-       u64 start;
-       u64 length;
-       u32 lkey;
-       u32 window_count;
-       u32 window_count_limit;
-       u64 mtt_seg;
-       u32 reserved[3];
+       __be32 flags;
+       __be32 page_size;
+       __be32 key;
+       __be32 pd;
+       __be64 start;
+       __be64 length;
+       __be32 lkey;
+       __be32 window_count;
+       __be32 window_count_limit;
+       __be64 mtt_seg;
+       __be32 mtt_sz;          /* Arbel only */
+       u32    reserved[2];
 } __attribute__((packed));
 
 #define MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS       (0xfUL << 28)
@@ -64,114 +72,368 @@ struct mthca_mpt_entry {
 
 #define MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT       1
 
+#define MTHCA_MPT_STATUS_SW 0xF0
+#define MTHCA_MPT_STATUS_HW 0x00
+
+#define SINAI_FMR_KEY_INC 0x1000000
+
 /*
  * Buddy allocator for MTT segments (currently not very efficient
  * since it doesn't keep a free list and just searches linearly
  * through the bitmaps)
  */
 
-static u32 mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int order)
+static u32 mthca_buddy_alloc(struct mthca_buddy *buddy, int order)
 {
        int o;
        int m;
        u32 seg;
 
-       spin_lock(&dev->mr_table.mpt_alloc.lock);
+       spin_lock(&buddy->lock);
 
-       for (o = order; o <= dev->mr_table.max_mtt_order; ++o) {
-               m = 1 << (dev->mr_table.max_mtt_order - o);
-               seg = find_first_bit(dev->mr_table.mtt_buddy[o], m);
+       for (o = order; o <= buddy->max_order; ++o) {
+               m = 1 << (buddy->max_order - o);
+               seg = find_first_bit(buddy->bits[o], m);
                if (seg < m)
                        goto found;
        }
 
-       spin_unlock(&dev->mr_table.mpt_alloc.lock);
+       spin_unlock(&buddy->lock);
        return -1;
 
  found:
-       clear_bit(seg, dev->mr_table.mtt_buddy[o]);
+       clear_bit(seg, buddy->bits[o]);
 
        while (o > order) {
                --o;
                seg <<= 1;
-               set_bit(seg ^ 1, dev->mr_table.mtt_buddy[o]);
+               set_bit(seg ^ 1, buddy->bits[o]);
        }
 
-       spin_unlock(&dev->mr_table.mpt_alloc.lock);
+       spin_unlock(&buddy->lock);
 
        seg <<= order;
 
        return seg;
 }
 
-static void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, u32 seg, int order)
+static void mthca_buddy_free(struct mthca_buddy *buddy, u32 seg, int order)
 {
        seg >>= order;
 
-       spin_lock(&dev->mr_table.mpt_alloc.lock);
+       spin_lock(&buddy->lock);
 
-       while (test_bit(seg ^ 1, dev->mr_table.mtt_buddy[order])) {
-               clear_bit(seg ^ 1, dev->mr_table.mtt_buddy[order]);
+       while (test_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order])) {
+               clear_bit(seg ^ 1, buddy->bits[order]);
                seg >>= 1;
                ++order;
        }
 
-       set_bit(seg, dev->mr_table.mtt_buddy[order]);
+       set_bit(seg, buddy->bits[order]);
 
-       spin_unlock(&dev->mr_table.mpt_alloc.lock);
+       spin_unlock(&buddy->lock);
 }
 
-int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
-                          u32 access, struct mthca_mr *mr)
+static int mthca_buddy_init(struct mthca_buddy *buddy, int max_order)
+{
+       int i, s;
+
+       buddy->max_order = max_order;
+       spin_lock_init(&buddy->lock);
+
+       buddy->bits = kzalloc((buddy->max_order + 1) * sizeof (long *),
+                             GFP_KERNEL);
+       if (!buddy->bits)
+               goto err_out;
+
+       for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i) {
+               s = BITS_TO_LONGS(1 << (buddy->max_order - i));
+               buddy->bits[i] = kmalloc(s * sizeof (long), GFP_KERNEL);
+               if (!buddy->bits[i])
+                       goto err_out_free;
+               bitmap_zero(buddy->bits[i],
+                           1 << (buddy->max_order - i));
+       }
+
+       set_bit(0, buddy->bits[buddy->max_order]);
+
+       return 0;
+
+err_out_free:
+       for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
+               kfree(buddy->bits[i]);
+
+       kfree(buddy->bits);
+
+err_out:
+       return -ENOMEM;
+}
+
+static void mthca_buddy_cleanup(struct mthca_buddy *buddy)
+{
+       int i;
+
+       for (i = 0; i <= buddy->max_order; ++i)
+               kfree(buddy->bits[i]);
+
+       kfree(buddy->bits);
+}
+
+static u32 mthca_alloc_mtt_range(struct mthca_dev *dev, int order,
+                                struct mthca_buddy *buddy)
+{
+       u32 seg = mthca_buddy_alloc(buddy, order);
+
+       if (seg == -1)
+               return -1;
+
+       if (mthca_is_memfree(dev))
+               if (mthca_table_get_range(dev, dev->mr_table.mtt_table, seg,
+                                         seg + (1 << order) - 1)) {
+                       mthca_buddy_free(buddy, seg, order);
+                       seg = -1;
+               }
+
+       return seg;
+}
+
+static struct mthca_mtt *__mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size,
+                                          struct mthca_buddy *buddy)
+{
+       struct mthca_mtt *mtt;
+       int i;
+
+       if (size <= 0)
+               return ERR_PTR(-EINVAL);
+
+       mtt = kmalloc(sizeof *mtt, GFP_KERNEL);
+       if (!mtt)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       mtt->buddy = buddy;
+       mtt->order = 0;
+       for (i = MTHCA_MTT_SEG_SIZE / 8; i < size; i <<= 1)
+               ++mtt->order;
+
+       mtt->first_seg = mthca_alloc_mtt_range(dev, mtt->order, buddy);
+       if (mtt->first_seg == -1) {
+               kfree(mtt);
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+       }
+
+       return mtt;
+}
+
+struct mthca_mtt *mthca_alloc_mtt(struct mthca_dev *dev, int size)
+{
+       return __mthca_alloc_mtt(dev, size, &dev->mr_table.mtt_buddy);
+}
+
+void mthca_free_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt)
+{
+       if (!mtt)
+               return;
+
+       mthca_buddy_free(mtt->buddy, mtt->first_seg, mtt->order);
+
+       mthca_table_put_range(dev, dev->mr_table.mtt_table,
+                             mtt->first_seg,
+                             mtt->first_seg + (1 << mtt->order) - 1);
+
+       kfree(mtt);
+}
+
+int mthca_write_mtt(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mtt *mtt,
+                   int start_index, u64 *buffer_list, int list_len)
+{
+       struct mthca_mailbox *mailbox;
+       __be64 *mtt_entry;
+       int err = 0;
+       u8 status;
+       int i;
+
+       mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
+       if (IS_ERR(mailbox))
+               return PTR_ERR(mailbox);
+       mtt_entry = mailbox->buf;
+
+       while (list_len > 0) {
+               mtt_entry[0] = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
+                                          mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE +
+                                          start_index * 8);
+               mtt_entry[1] = 0;
+               for (i = 0; i < list_len && i < MTHCA_MAILBOX_SIZE / 8 - 2; ++i)
+                       mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(buffer_list[i] |
+                                                      MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
+
+               /*
+                * If we have an odd number of entries to write, add
+                * one more dummy entry for firmware efficiency.
+                */
+               if (i & 1)
+                       mtt_entry[i + 2] = 0;
+
+               err = mthca_WRITE_MTT(dev, mailbox, (i + 1) & ~1, &status);
+               if (err) {
+                       mthca_warn(dev, "WRITE_MTT failed (%d)\n", err);
+                       goto out;
+               }
+               if (status) {
+                       mthca_warn(dev, "WRITE_MTT returned status 0x%02x\n",
+                                  status);
+                       err = -EINVAL;
+                       goto out;
+               }
+
+               list_len    -= i;
+               start_index += i;
+               buffer_list += i;
+       }
+
+out:
+       mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
+       return err;
+}
+
+static inline u32 tavor_hw_index_to_key(u32 ind)
+{
+       return ind;
+}
+
+static inline u32 tavor_key_to_hw_index(u32 key)
+{
+       return key;
+}
+
+static inline u32 arbel_hw_index_to_key(u32 ind)
+{
+       return (ind >> 24) | (ind << 8);
+}
+
+static inline u32 arbel_key_to_hw_index(u32 key)
+{
+       return (key << 24) | (key >> 8);
+}
+
+static inline u32 hw_index_to_key(struct mthca_dev *dev, u32 ind)
+{
+       if (mthca_is_memfree(dev))
+               return arbel_hw_index_to_key(ind);
+       else
+               return tavor_hw_index_to_key(ind);
+}
+
+static inline u32 key_to_hw_index(struct mthca_dev *dev, u32 key)
+{
+       if (mthca_is_memfree(dev))
+               return arbel_key_to_hw_index(key);
+       else
+               return tavor_key_to_hw_index(key);
+}
+
+static inline u32 adjust_key(struct mthca_dev *dev, u32 key)
 {
-       void *mailbox;
+       if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
+               return ((key << 20) & 0x800000) | (key & 0x7fffff);
+       else
+               return key;
+}
+
+int mthca_mr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd, int buffer_size_shift,
+                  u64 iova, u64 total_size, u32 access, struct mthca_mr *mr)
+{
+       struct mthca_mailbox *mailbox;
        struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
+       u32 key;
+       int i;
        int err;
        u8 status;
 
-       might_sleep();
+       WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
 
-       mr->order = -1;
-       mr->ibmr.lkey = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
-       if (mr->ibmr.lkey == -1)
+       key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
+       if (key == -1)
                return -ENOMEM;
-       mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey;
+       key = adjust_key(dev, key);
+       mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 
-       mailbox = kmalloc(sizeof *mpt_entry + MTHCA_CMD_MAILBOX_EXTRA,
-                         GFP_KERNEL);
-       if (!mailbox) {
-               mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
-               return -ENOMEM;
+       if (mthca_is_memfree(dev)) {
+               err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
+               if (err)
+                       goto err_out_mpt_free;
+       }
+
+       mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
+       if (IS_ERR(mailbox)) {
+               err = PTR_ERR(mailbox);
+               goto err_out_table;
        }
-       mpt_entry = MAILBOX_ALIGN(mailbox);
+       mpt_entry = mailbox->buf;
 
        mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
                                       MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
-                                      MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL    |
                                       MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
                                       access);
-       mpt_entry->page_size = 0;
-       mpt_entry->key       = cpu_to_be32(mr->ibmr.lkey);
+       if (!mr->mtt)
+               mpt_entry->flags |= cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_PHYSICAL);
+
+       mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
+       mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
        mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
-       mpt_entry->start     = 0;
-       mpt_entry->length    = ~0ULL;
+       mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
+       mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
 
        memset(&mpt_entry->lkey, 0,
               sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
 
-       err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mpt_entry,
-                             mr->ibmr.lkey & (dev->limits.num_mpts - 1),
+       if (mr->mtt)
+               mpt_entry->mtt_seg =
+                       cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
+                                   mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
+
+       if (0) {
+               mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
+               for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
+                       if (i % 4 == 0)
+                               printk("[%02x] ", i * 4);
+                       printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
+                       if ((i + 1) % 4 == 0)
+                               printk("\n");
+               }
+       }
+
+       err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
+                             key & (dev->limits.num_mpts - 1),
                              &status);
-       if (err)
+       if (err) {
                mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
-       else if (status) {
+               goto err_out_mailbox;
+       } else if (status) {
                mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
                           status);
                err = -EINVAL;
+               goto err_out_mailbox;
        }
 
-       kfree(mailbox);
+       mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
        return err;
+
+err_out_mailbox:
+       mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
+
+err_out_table:
+       mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
+
+err_out_mpt_free:
+       mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key);
+       return err;
+}
+
+int mthca_mr_alloc_notrans(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
+                          u32 access, struct mthca_mr *mr)
+{
+       mr->mtt = NULL;
+       return mthca_mr_alloc(dev, pd, 12, 0, ~0ULL, access, mr);
 }
 
 int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
@@ -179,152 +441,328 @@ int mthca_mr_alloc_phys(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
                        int list_len, u64 iova, u64 total_size,
                        u32 access, struct mthca_mr *mr)
 {
-       void *mailbox;
-       u64 *mtt_entry;
+       int err;
+
+       mr->mtt = mthca_alloc_mtt(dev, list_len);
+       if (IS_ERR(mr->mtt))
+               return PTR_ERR(mr->mtt);
+
+       err = mthca_write_mtt(dev, mr->mtt, 0, buffer_list, list_len);
+       if (err) {
+               mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
+               return err;
+       }
+
+       err = mthca_mr_alloc(dev, pd, buffer_size_shift, iova,
+                            total_size, access, mr);
+       if (err)
+               mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
+
+       return err;
+}
+
+/* Free mr or fmr */
+static void mthca_free_region(struct mthca_dev *dev, u32 lkey)
+{
+       mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table,
+                       key_to_hw_index(dev, lkey));
+
+       mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, key_to_hw_index(dev, lkey));
+}
+
+void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
+{
+       int err;
+       u8 status;
+
+       err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
+                             key_to_hw_index(dev, mr->ibmr.lkey) &
+                             (dev->limits.num_mpts - 1),
+                             &status);
+       if (err)
+               mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
+       else if (status)
+               mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
+                          status);
+
+       mthca_free_region(dev, mr->ibmr.lkey);
+       mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
+}
+
+int mthca_fmr_alloc(struct mthca_dev *dev, u32 pd,
+                   u32 access, struct mthca_fmr *mr)
+{
        struct mthca_mpt_entry *mpt_entry;
-       int err = -ENOMEM;
+       struct mthca_mailbox *mailbox;
+       u64 mtt_seg;
+       u32 key, idx;
        u8 status;
+       int list_len = mr->attr.max_pages;
+       int err = -ENOMEM;
        int i;
 
-       might_sleep();
-       WARN_ON(buffer_size_shift >= 32);
+       if (mr->attr.page_shift < 12 || mr->attr.page_shift >= 32)
+               return -EINVAL;
+
+       /* For Arbel, all MTTs must fit in the same page. */
+       if (mthca_is_memfree(dev) &&
+           mr->attr.max_pages * sizeof *mr->mem.arbel.mtts > PAGE_SIZE)
+               return -EINVAL;
 
-       mr->ibmr.lkey = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
-       if (mr->ibmr.lkey == -1)
+       mr->maps = 0;
+
+       key = mthca_alloc(&dev->mr_table.mpt_alloc);
+       if (key == -1)
                return -ENOMEM;
-       mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey;
-
-       for (i = dev->limits.mtt_seg_size / 8, mr->order = 0;
-            i < list_len;
-            i <<= 1, ++mr->order)
-               ; /* nothing */
-
-       mr->first_seg = mthca_alloc_mtt(dev, mr->order);
-       if (mr->first_seg == -1)
-               goto err_out_mpt_free;
-
-       /*
-        * If list_len is odd, we add one more dummy entry for
-        * firmware efficiency.
-        */
-       mailbox = kmalloc(max(sizeof *mpt_entry,
-                             (size_t) 8 * (list_len + (list_len & 1) + 2)) +
-                         MTHCA_CMD_MAILBOX_EXTRA,
-                         GFP_KERNEL);
-       if (!mailbox)
-               goto err_out_free_mtt;
+       key = adjust_key(dev, key);
 
-       mtt_entry = MAILBOX_ALIGN(mailbox);
+       idx = key & (dev->limits.num_mpts - 1);
+       mr->ibmr.rkey = mr->ibmr.lkey = hw_index_to_key(dev, key);
 
-       mtt_entry[0] = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
-                                  mr->first_seg * dev->limits.mtt_seg_size);
-       mtt_entry[1] = 0;
-       for (i = 0; i < list_len; ++i)
-               mtt_entry[i + 2] = cpu_to_be64(buffer_list[i] |
-                                              MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
-       if (list_len & 1) {
-               mtt_entry[i + 2] = 0;
-               ++list_len;
-       }
+       if (mthca_is_memfree(dev)) {
+               err = mthca_table_get(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
+               if (err)
+                       goto err_out_mpt_free;
 
-       if (0) {
-               mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry\n");
-               for (i = 0; i < list_len + 2; ++i)
-                       printk(KERN_ERR "[%2d] %016llx\n",
-                              i, (unsigned long long) be64_to_cpu(mtt_entry[i]));
-       }
+               mr->mem.arbel.mpt = mthca_table_find(dev->mr_table.mpt_table, key);
+               BUG_ON(!mr->mem.arbel.mpt);
+       } else
+               mr->mem.tavor.mpt = dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base +
+                       sizeof *(mr->mem.tavor.mpt) * idx;
 
-       err = mthca_WRITE_MTT(dev, mtt_entry, list_len, &status);
-       if (err) {
-               mthca_warn(dev, "WRITE_MTT failed (%d)\n", err);
-               goto err_out_mailbox_free;
-       }
-       if (status) {
-               mthca_warn(dev, "WRITE_MTT returned status 0x%02x\n",
-                          status);
-               err = -EINVAL;
-               goto err_out_mailbox_free;
-       }
+       mr->mtt = __mthca_alloc_mtt(dev, list_len, dev->mr_table.fmr_mtt_buddy);
+       if (IS_ERR(mr->mtt))
+               goto err_out_table;
+
+       mtt_seg = mr->mtt->first_seg * MTHCA_MTT_SEG_SIZE;
 
-       mpt_entry = MAILBOX_ALIGN(mailbox);
+       if (mthca_is_memfree(dev)) {
+               mr->mem.arbel.mtts = mthca_table_find(dev->mr_table.mtt_table,
+                                                     mr->mtt->first_seg);
+               BUG_ON(!mr->mem.arbel.mtts);
+       } else
+               mr->mem.tavor.mtts = dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base + mtt_seg;
+
+       mailbox = mthca_alloc_mailbox(dev, GFP_KERNEL);
+       if (IS_ERR(mailbox))
+               goto err_out_free_mtt;
+
+       mpt_entry = mailbox->buf;
 
        mpt_entry->flags = cpu_to_be32(MTHCA_MPT_FLAG_SW_OWNS     |
                                       MTHCA_MPT_FLAG_MIO         |
                                       MTHCA_MPT_FLAG_REGION      |
                                       access);
 
-       mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(buffer_size_shift - 12);
-       mpt_entry->key       = cpu_to_be32(mr->ibmr.lkey);
+       mpt_entry->page_size = cpu_to_be32(mr->attr.page_shift - 12);
+       mpt_entry->key       = cpu_to_be32(key);
        mpt_entry->pd        = cpu_to_be32(pd);
-       mpt_entry->start     = cpu_to_be64(iova);
-       mpt_entry->length    = cpu_to_be64(total_size);
-       memset(&mpt_entry->lkey, 0,
-              sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, lkey));
-       mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base +
-                                          mr->first_seg * dev->limits.mtt_seg_size);
+       memset(&mpt_entry->start, 0,
+              sizeof *mpt_entry - offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
+       mpt_entry->mtt_seg   = cpu_to_be64(dev->mr_table.mtt_base + mtt_seg);
 
        if (0) {
                mthca_dbg(dev, "Dumping MPT entry %08x:\n", mr->ibmr.lkey);
                for (i = 0; i < sizeof (struct mthca_mpt_entry) / 4; ++i) {
                        if (i % 4 == 0)
                                printk("[%02x] ", i * 4);
-                       printk(" %08x", be32_to_cpu(((u32 *) mpt_entry)[i]));
+                       printk(" %08x", be32_to_cpu(((__be32 *) mpt_entry)[i]));
                        if ((i + 1) % 4 == 0)
                                printk("\n");
                }
        }
 
-       err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mpt_entry,
-                             mr->ibmr.lkey & (dev->limits.num_mpts - 1),
+       err = mthca_SW2HW_MPT(dev, mailbox,
+                             key & (dev->limits.num_mpts - 1),
                              &status);
-       if (err)
+       if (err) {
                mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT failed (%d)\n", err);
-       else if (status) {
+               goto err_out_mailbox_free;
+       }
+       if (status) {
                mthca_warn(dev, "SW2HW_MPT returned status 0x%02x\n",
                           status);
                err = -EINVAL;
+               goto err_out_mailbox_free;
        }
 
-       kfree(mailbox);
-       return err;
+       mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
+       return 0;
+
+err_out_mailbox_free:
+       mthca_free_mailbox(dev, mailbox);
 
- err_out_mailbox_free:
-       kfree(mailbox);
+err_out_free_mtt:
+       mthca_free_mtt(dev, mr->mtt);
 
- err_out_free_mtt:
-       mthca_free_mtt(dev, mr->first_seg, mr->order);
+err_out_table:
+       mthca_table_put(dev, dev->mr_table.mpt_table, key);
 
- err_out_mpt_free:
+err_out_mpt_free:
        mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
        return err;
 }
 
-void mthca_free_mr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_mr *mr)
+int mthca_free_fmr(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
 {
-       int err;
-       u8 status;
+       if (fmr->maps)
+               return -EBUSY;
 
-       might_sleep();
+       mthca_free_region(dev, fmr->ibmr.lkey);
+       mthca_free_mtt(dev, fmr->mtt);
 
-       err = mthca_HW2SW_MPT(dev, NULL,
-                             mr->ibmr.lkey & (dev->limits.num_mpts - 1),
-                             &status);
+       return 0;
+}
+
+static inline int mthca_check_fmr(struct mthca_fmr *fmr, u64 *page_list,
+                                 int list_len, u64 iova)
+{
+       int i, page_mask;
+
+       if (list_len > fmr->attr.max_pages)
+               return -EINVAL;
+
+       page_mask = (1 << fmr->attr.page_shift) - 1;
+
+       /* We are getting page lists, so va must be page aligned. */
+       if (iova & page_mask)
+               return -EINVAL;
+
+       /* Trust the user not to pass misaligned data in page_list */
+       if (0)
+               for (i = 0; i < list_len; ++i) {
+                       if (page_list[i] & ~page_mask)
+                               return -EINVAL;
+               }
+
+       if (fmr->maps >= fmr->attr.max_maps)
+               return -EINVAL;
+
+       return 0;
+}
+
+
+int mthca_tavor_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
+                            int list_len, u64 iova)
+{
+       struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
+       struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
+       struct mthca_mpt_entry mpt_entry;
+       u32 key;
+       int i, err;
+
+       err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
        if (err)
-               mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT failed (%d)\n", err);
-       else if (status)
-               mthca_warn(dev, "HW2SW_MPT returned status 0x%02x\n",
-                          status);
+               return err;
 
-       if (mr->order >= 0)
-               mthca_free_mtt(dev, mr->first_seg, mr->order);
+       ++fmr->maps;
 
-       mthca_free(&dev->mr_table.mpt_alloc, mr->ibmr.lkey);
+       key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
+       key += dev->limits.num_mpts;
+       fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
+
+       writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
+
+       for (i = 0; i < list_len; ++i) {
+               __be64 mtt_entry = cpu_to_be64(page_list[i] |
+                                              MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
+               mthca_write64_raw(mtt_entry, fmr->mem.tavor.mtts + i);
+       }
+
+       mpt_entry.lkey   = cpu_to_be32(key);
+       mpt_entry.length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
+       mpt_entry.start  = cpu_to_be64(iova);
+
+       __raw_writel((__force u32) mpt_entry.lkey, &fmr->mem.tavor.mpt->key);
+       memcpy_toio(&fmr->mem.tavor.mpt->start, &mpt_entry.start,
+                   offsetof(struct mthca_mpt_entry, window_count) -
+                   offsetof(struct mthca_mpt_entry, start));
+
+       writeb(MTHCA_MPT_STATUS_HW, fmr->mem.tavor.mpt);
+
+       return 0;
 }
 
-int __devinit mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
+int mthca_arbel_map_phys_fmr(struct ib_fmr *ibfmr, u64 *page_list,
+                            int list_len, u64 iova)
 {
-       int err;
-       int i, s;
+       struct mthca_fmr *fmr = to_mfmr(ibfmr);
+       struct mthca_dev *dev = to_mdev(ibfmr->device);
+       u32 key;
+       int i, err;
+
+       err = mthca_check_fmr(fmr, page_list, list_len, iova);
+       if (err)
+               return err;
+
+       ++fmr->maps;
+
+       key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
+       if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
+               key += SINAI_FMR_KEY_INC;
+       else
+               key += dev->limits.num_mpts;
+       fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
+
+       *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
+
+       wmb();
+
+       for (i = 0; i < list_len; ++i)
+               fmr->mem.arbel.mtts[i] = cpu_to_be64(page_list[i] |
+                                                    MTHCA_MTT_FLAG_PRESENT);
+
+       fmr->mem.arbel.mpt->key    = cpu_to_be32(key);
+       fmr->mem.arbel.mpt->lkey   = cpu_to_be32(key);
+       fmr->mem.arbel.mpt->length = cpu_to_be64(list_len * (1ull << fmr->attr.page_shift));
+       fmr->mem.arbel.mpt->start  = cpu_to_be64(iova);
+
+       wmb();
+
+       *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_HW;
+
+       wmb();
+
+       return 0;
+}
+
+void mthca_tavor_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
+{
+       u32 key;
+
+       if (!fmr->maps)
+               return;
+
+       key = tavor_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
+       key &= dev->limits.num_mpts - 1;
+       fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = tavor_hw_index_to_key(key);
+
+       fmr->maps = 0;
+
+       writeb(MTHCA_MPT_STATUS_SW, fmr->mem.tavor.mpt);
+}
+
+void mthca_arbel_fmr_unmap(struct mthca_dev *dev, struct mthca_fmr *fmr)
+{
+       u32 key;
+
+       if (!fmr->maps)
+               return;
+
+       key = arbel_key_to_hw_index(fmr->ibmr.lkey);
+       key &= dev->limits.num_mpts - 1;
+       key = adjust_key(dev, key);
+       fmr->ibmr.lkey = fmr->ibmr.rkey = arbel_hw_index_to_key(key);
+
+       fmr->maps = 0;
+
+       *(u8 *) fmr->mem.arbel.mpt = MTHCA_MPT_STATUS_SW;
+}
+
+int mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
+{
+       unsigned long addr;
+       int err, i;
 
        err = mthca_alloc_init(&dev->mr_table.mpt_alloc,
                               dev->limits.num_mpts,
@@ -332,65 +770,121 @@ int __devinit mthca_init_mr_table(struct mthca_dev *dev)
        if (err)
                return err;
 
-       err = -ENOMEM;
+       if (!mthca_is_memfree(dev) &&
+           (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_DDR_HIDDEN))
+               dev->limits.fmr_reserved_mtts = 0;
+       else
+               dev->mthca_flags |= MTHCA_FLAG_FMR;
 
-       for (i = 1, dev->mr_table.max_mtt_order = 0;
-            i < dev->limits.num_mtt_segs;
-            i <<= 1, ++dev->mr_table.max_mtt_order)
-               ; /* nothing */
+       if (dev->mthca_flags & MTHCA_FLAG_SINAI_OPT)
+               mthca_dbg(dev, "Memory key throughput optimization activated.\n");
 
-       dev->mr_table.mtt_buddy = kmalloc((dev->mr_table.max_mtt_order + 1) *
-                                         sizeof (long *),
-                                         GFP_KERNEL);
-       if (!dev->mr_table.mtt_buddy)
-               goto err_out;
+       err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.mtt_buddy,
+                              fls(dev->limits.num_mtt_segs - 1));
 
-       for (i = 0; i <= dev->mr_table.max_mtt_order; ++i)
-               dev->mr_table.mtt_buddy[i] = NULL;
+       if (err)
+               goto err_mtt_buddy;
 
-       for (i = 0; i <= dev->mr_table.max_mtt_order; ++i) {
-               s = BITS_TO_LONGS(1 << (dev->mr_table.max_mtt_order - i));
-               dev->mr_table.mtt_buddy[i] = kmalloc(s * sizeof (long),
-                                                    GFP_KERNEL);
-               if (!dev->mr_table.mtt_buddy[i])
-                       goto err_out_free;
-               bitmap_zero(dev->mr_table.mtt_buddy[i],
-                           1 << (dev->mr_table.max_mtt_order - i));
-       }
+       dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base = NULL;
+       dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base = NULL;
 
-       set_bit(0, dev->mr_table.mtt_buddy[dev->mr_table.max_mtt_order]);
+       if (dev->limits.fmr_reserved_mtts) {
+               i = fls(dev->limits.fmr_reserved_mtts - 1);
 
-       for (i = 0; i < dev->mr_table.max_mtt_order; ++i)
-               if (1 << i >= dev->limits.reserved_mtts)
-                       break;
+               if (i >= 31) {
+                       mthca_warn(dev, "Unable to reserve 2^31 FMR MTTs.\n");
+                       err = -EINVAL;
+                       goto err_fmr_mpt;
+               }
 
-       if (i == dev->mr_table.max_mtt_order) {
-               mthca_err(dev, "MTT table of order %d is "
-                         "too small.\n", i);
-               goto err_out_free;
-       }
+               addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
+                       ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
+                        dev->mr_table.mpt_base);
+
+               dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base =
+                       ioremap(addr, (1 << i) * sizeof(struct mthca_mpt_entry));
+
+               if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base) {
+                       mthca_warn(dev, "MPT ioremap for FMR failed.\n");
+                       err = -ENOMEM;
+                       goto err_fmr_mpt;
+               }
 
-       (void) mthca_alloc_mtt(dev, i);
+               addr = pci_resource_start(dev->pdev, 4) +
+                       ((pci_resource_len(dev->pdev, 4) - 1) &
+                        dev->mr_table.mtt_base);
+
+               dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base =
+                       ioremap(addr, (1 << i) * MTHCA_MTT_SEG_SIZE);
+               if (!dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base) {
+                       mthca_warn(dev, "MTT ioremap for FMR failed.\n");
+                       err = -ENOMEM;
+                       goto err_fmr_mtt;
+               }
+
+               err = mthca_buddy_init(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy, i);
+               if (err)
+                       goto err_fmr_mtt_buddy;
+
+               /* Prevent regular MRs from using FMR keys */
+               err = mthca_buddy_alloc(&dev->mr_table.mtt_buddy, i);
+               if (err)
+                       goto err_reserve_fmr;
+
+               dev->mr_table.fmr_mtt_buddy =
+                       &dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy;
+       } else
+               dev->mr_table.fmr_mtt_buddy = &dev->mr_table.mtt_buddy;
+
+       /* FMR table is always the first, take reserved MTTs out of there */
+       if (dev->limits.reserved_mtts) {
+               i = fls(dev->limits.reserved_mtts - 1);
+
+               if (mthca_alloc_mtt_range(dev, i,
+                                         dev->mr_table.fmr_mtt_buddy) == -1) {
+                       mthca_warn(dev, "MTT table of order %d is too small.\n",
+                                 dev->mr_table.fmr_mtt_buddy->max_order);
+                       err = -ENOMEM;
+                       goto err_reserve_mtts;
+               }
+       }
 
        return 0;
 
- err_out_free:
-       for (i = 0; i <= dev->mr_table.max_mtt_order; ++i)
-               kfree(dev->mr_table.mtt_buddy[i]);
+err_reserve_mtts:
+err_reserve_fmr:
+       if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
+               mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
+
+err_fmr_mtt_buddy:
+       if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
+               iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
+
+err_fmr_mtt:
+       if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
+               iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
 
- err_out:
+err_fmr_mpt:
+       mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
+
+err_mtt_buddy:
        mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 
        return err;
 }
 
-void __devexit mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
+void mthca_cleanup_mr_table(struct mthca_dev *dev)
 {
-       int i;
-
        /* XXX check if any MRs are still allocated? */
-       for (i = 0; i <= dev->mr_table.max_mtt_order; ++i)
-               kfree(dev->mr_table.mtt_buddy[i]);
-       kfree(dev->mr_table.mtt_buddy);
+       if (dev->limits.fmr_reserved_mtts)
+               mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_buddy);
+
+       mthca_buddy_cleanup(&dev->mr_table.mtt_buddy);
+
+       if (dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base)
+               iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mtt_base);
+       if (dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base)
+               iounmap(dev->mr_table.tavor_fmr.mpt_base);
+
        mthca_alloc_cleanup(&dev->mr_table.mpt_alloc);
 }