palacios/src/devices/netdisk.c

   1 /*
   2  * This file is part of the Palacios Virtual Machine Monitor developed
   3  * by the V3VEE Project with funding from the United States National
   4  * Science Foundation and the Department of Energy.
   5  *
   6  * The V3VEE Project is a joint project between Northwestern University
   7  * and the University of New Mexico.  You can find out more at
   8  * http://www.v3vee.org
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20 #include <palacios/vmm.h>
  21 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  22 #include <interfaces/vmm_socket.h>
  23
  24 #ifndef V3_CONFIG_DEBUG_IDE
  25 #undef PrintDebug
  26 #define PrintDebug(fmt, args...)
  27 #endif
  28
  29
  30 #define NBD_READ_CMD 0x1
  31 #define NBD_WRITE_CMD 0x2
  32 #define NBD_CAPACITY_CMD 0x3
  33
  34 #define NBD_STATUS_OK 0x00
  35 #define NBD_STATUS_ERR 0xff
  36
  37
  38 struct disk_state {
  39     uint64_t capacity; // in bytes
  40
  41     v3_sock_t socket;
  42
  43     uint32_t ip_addr;
  44     uint16_t port;
  45
  46     struct v3_vm_info * vm;
  47
  48     char disk_name[32];
  49
  50 };
  51
  52
  53 static int send_all(v3_sock_t socket, char * buf, int length) {
  54     int bytes_sent = 0;
  55
  56     PrintDebug("Sending %d bytes\n", length - bytes_sent);
  57     while (bytes_sent < length) {
  58         int tmp_bytes = v3_socket_send(socket, buf + bytes_sent, length - bytes_sent);
  59         PrintDebug("Sent %d bytes\n", tmp_bytes);
  60
  61         if (tmp_bytes == 0) {
  62             PrintError("Connection Closed unexpectedly\n");
  63             return -1;
  64         }
  65
  66         bytes_sent += tmp_bytes;
  67     }
  68
  69     return 0;
  70 }
  71
  72
  73 static int recv_all(v3_sock_t socket, char * buf, int length) {
  74     int bytes_read = 0;
  75
  76     PrintDebug("Reading %d bytes\n", length - bytes_read);
  77     while (bytes_read < length) {
  78         int tmp_bytes = v3_socket_recv(socket, buf + bytes_read, length - bytes_read);
  79         PrintDebug("Received %d bytes\n", tmp_bytes);
  80
  81         if (tmp_bytes == 0) {
  82             PrintError("Connection Closed unexpectedly\n");
  83             return -1;
  84         }
  85
  86         bytes_read += tmp_bytes;
  87     }
  88
  89     return 0;
  90 }
  91
  92
  93 // HDs always read 512 byte blocks... ?
  94 static int read(uint8_t * buf, uint64_t lba, uint64_t num_bytes, void * private_data) {
  95     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data ;
  96     uint8_t status;
  97     uint32_t ret_len = 0;
  98     char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
  99     uint64_t offset = lba;
 100     uint64_t length = num_bytes;
 101
 102     nbd_cmd[0] = NBD_READ_CMD;
 103
 104     if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 105         PrintError("Error sending read command\n");
 106         return -1;
 107     }
 108
 109     if (send_all(disk->socket, (char *)&offset, 8) == -1) {
 110         PrintError("Error sending read offset\n");
 111         return -1;
 112     }
 113
 114     if (send_all(disk->socket, (char *)&length, 4) == -1) {
 115         PrintError("Error sending read length\n");
 116         return -1;
 117     }
 118
 119     if (recv_all(disk->socket, (char *)&status, 1) == -1) {
 120         PrintError("Error receiving status\n");
 121         return -1;
 122     }
 123
 124     if (status != NBD_STATUS_OK) {
 125         PrintError("NBD Error....\n");
 126         return -1;
 127     }
 128
 129     PrintDebug("Reading Data Ret Length\n");
 130
 131     if (recv_all(disk->socket, (char *)&ret_len, 4) == -1) {
 132         PrintError("Error receiving Return read length\n");
 133         return -1;
 134     }
 135
 136     if (ret_len != length) {
 137         PrintError("Read length mismatch (req=%llu) (result=%u)\n", length, ret_len);
 138         return -1;
 139     }
 140
 141     PrintDebug("Reading Data (%d bytes)\n", ret_len);
 142
 143     if (recv_all(disk->socket, (char *)buf, ret_len) == -1) {
 144         PrintError("Read Data Error\n");
 145         return -1;
 146     }
 147
 148     return 0;
 149 }
 150
 151
 152 static int write(uint8_t * buf, uint64_t lba, uint64_t num_bytes, void * private_data) {
 153     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data ;
 154     uint64_t offset = lba;
 155     int length = num_bytes;
 156     uint8_t status;
 157     char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
 158
 159     nbd_cmd[0] = NBD_WRITE_CMD;
 160
 161     if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 162         PrintError("Error sending write command\n");
 163         return -1;
 164     }
 165
 166     if (send_all(disk->socket, (char *)&offset, 8) == -1) {
 167         PrintError("Error sending write offset\n");
 168         return -1;
 169     }
 170
 171     if (send_all(disk->socket, (char *)&length, 4) == -1) {
 172         PrintError("Error sending write length\n");
 173         return -1;
 174     }
 175
 176     PrintDebug("Writing Data (%d bytes)\n", length);
 177
 178     if (send_all(disk->socket, (char *)buf, length) == -1) {
 179         PrintError("Write Data Error\n");
 180         return -1;
 181     }
 182
 183     if (recv_all(disk->socket, (char *)&status, 1) == -1) {
 184         PrintError("Error receiving status\n");
 185         return -1;
 186     }
 187
 188     if (status != NBD_STATUS_OK) {
 189         PrintError("NBD Error....\n");
 190         return -1;
 191     }
 192
 193     return 0;
 194 }
 195
 196
 197 static uint64_t get_capacity(void * private_data) {
 198     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data;
 199
 200     return disk->capacity;
 201 }
 202
 203 static struct v3_dev_blk_ops blk_ops = {
 204     .read = read,
 205     .write = write,
 206     .get_capacity = get_capacity,
 207 };
 208
 209
 210
 211
 212
 213 static int disk_free(struct disk_state * disk) {
 214
 215     v3_socket_close(disk->socket);
 216
 217     V3_Free(disk);
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 222     .free = (int (*)(void *))disk_free,
 223 };
 224
 225
 226 static int socket_init(struct disk_state * disk) {
 227     char header[64];
 228
 229     PrintDebug("Intializing Net Disk\n");
 230
 231     disk->socket = v3_create_tcp_socket(disk->vm);
 232
 233     PrintDebug("DISK socket: %p\n", disk->socket);
 234     PrintDebug("Connecting to: %s:%d\n", v3_inet_ntoa(disk->ip_addr), disk->port);
 235
 236     v3_connect_to_ip(disk->socket, v3_ntohl(disk->ip_addr), disk->port);
 237
 238     PrintDebug("Connected to NBD server\n");
 239
 240     //snprintf(header, 64, "V3_NBD_1 %s\n", cd->disk_name);
 241     strcpy(header, "V3_NBD_1 ");
 242     strncat(header, disk->disk_name, 32);
 243     strncat(header, "\n", 1);
 244
 245
 246     if (send_all(disk->socket, header, strlen(header)) == -1) {
 247         PrintError("Error connecting to Network Block Device: %s\n", disk->disk_name);
 248         return -1;
 249     }
 250
 251     // store local copy of capacity
 252     {
 253         char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
 254
 255         nbd_cmd[0] = NBD_CAPACITY_CMD;
 256
 257         if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 258             PrintError("Error sending capacity command\n");
 259             return -1;
 260         }
 261
 262         if (recv_all(disk->socket, (char *)&(disk->capacity), 8) == -1) {
 263             PrintError("Error Receiving Capacity\n");
 264             return -1;
 265         }
 266
 267         PrintDebug("Capacity: %p\n", (void *)(addr_t)disk->capacity);
 268     }
 269
 270
 271
 272     return 0;
 273 }
 274
 275
 276 static int disk_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 277     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)V3_Malloc(sizeof(struct disk_state));
 278
 279     char * ip_str = v3_cfg_val(cfg, "IP");
 280     char * port_str = v3_cfg_val(cfg, "port");
 281     char * disk_tag = v3_cfg_val(cfg, "tag");
 282     char * dev_id = v3_cfg_val(cfg, "ID");
 283
 284     v3_cfg_tree_t * frontend_cfg = v3_cfg_subtree(cfg, "frontend");
 285
 286     PrintDebug("Registering Net disk at %s:%s disk=%s\n", ip_str, port_str, disk_tag);
 287
 288     strncpy(disk->disk_name, disk_tag, sizeof(disk->disk_name));
 289     disk->ip_addr = v3_inet_addr(ip_str);
 290     disk->port = atoi(port_str);
 291     disk->vm = vm;
 292
 293     struct vm_device * dev = v3_add_device(vm, dev_id, &dev_ops, disk);
 294
 295     if (dev == NULL) {
 296         PrintError("Could not attach device %s\n", dev_id);
 297         V3_Free(disk);
 298         return -1;
 299     }
 300
 301     if (socket_init(disk) == -1) {
 302         PrintError("could not initialize network connection\n");
 303         v3_remove_device(dev);
 304         return -1;
 305     }
 306
 307     PrintDebug("Registering Disk\n");
 308
 309     if (v3_dev_connect_blk(vm, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"),
 310                            &blk_ops, frontend_cfg, disk) == -1) {
 311         PrintError("Could not connect %s to frontend\n", dev_id);
 312         v3_remove_device(dev);
 313         return -1;
 314     }
 315
 316     PrintDebug("intialization done\n");
 317
 318     return 0;
 319 }
 320
 321
 322 device_register("NETDISK", disk_init)