Palacios Public Git Repository

To checkout Palacios execute

  git clone http://v3vee.org/palacios/palacios.web/palacios.git
This will give you the master branch. You probably want the devel branch or one of the release branches. To switch to the devel branch, simply execute
  cd palacios
  git checkout --track -b devel origin/devel
The other branches are similar.


Merge branch 'devel' of palacios@newskysaw.cs.northwestern.edu:/home/palacios/palacio...
[palacios.git] / palacios / src / devices / lnx_virtio_nic.c
index 317837d..bb13a69 100644 (file)
@@ -7,13 +7,13 @@
  * and the University of New Mexico.  You can find out more at 
  * http://www.v3vee.org
  *
- * Copyright (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
- * Copyright (c) 2008, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
- * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
+ * Copyright (c) 2010, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
+ * Copyright (c) 2010, Cui Zheng <cuizheng@cs.unm.edu>
+ * Copyright (c) 2010, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> 
  * All rights reserved.
  *
- * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
- *               Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
+ * Author: Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
+ *         Cui Zheng <cuizheng@cs.unm.edu>
  *              
  *
  * This is free software.  You are permitted to use,
 #include <palacios/vmm.h>
 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
 #include <devices/lnx_virtio_pci.h>
-#include <devices/lnx_virtio_nic.h>
 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
-
+#include <palacios/vmm_sprintf.h>
+#include <palacios/vmm_vnet.h>
+#include <palacios/vmm_lock.h>
+#include <palacios/vmm_util.h>
 #include <devices/pci.h>
+#include <palacios/vmm_ethernet.h>
+#include <palacios/vmm_time.h>
 
 
-#ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_BLK
+#ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
 #undef PrintDebug
 #define PrintDebug(fmt, args...)
 #endif
 
-#define NIC_STATUS_OK             0
-#define NIC_STATUS_ERR            1
-#define NIC_STATUS_NOT_SUPPORTED  2
-
-
-/* The feature bitmap for virtio net */
-#define VIRTIO_NET_F_CSUM      0       /* Host handles pkts w/ partial csum */
-#define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM        1       /* Guest handles pkts w/ partial csum */
-#define VIRTIO_NET_F_MAC       5       /* Host has given MAC address. */
-#define VIRTIO_NET_F_GSO       6       /* Host handles pkts w/ any GSO type */
-#define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4        7       /* Guest can handle TSOv4 in. */
-#define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6        8       /* Guest can handle TSOv6 in. */
-#define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN 9       /* Guest can handle TSO[6] w/ ECN in. */
-#define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO 10      /* Guest can handle UFO in. */
-#define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4 11      /* Host can handle TSOv4 in. */
-#define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6 12      /* Host can handle TSOv6 in. */
-#define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN  13      /* Host can handle TSO[6] w/ ECN in. */
-#define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO  14      /* Host can handle UFO in. */
-#define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF 15      /* Host can merge receive buffers. */
-#define VIRTIO_NET_F_STATUS    16      /* virtio_net_config.status available */
-#define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ   17      /* Control channel available */
-#define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX   18      /* Control channel RX mode support */
-#define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN 19      /* Control channel VLAN filtering */
-#define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA 20  /* Extra RX mode control support */
-#define VIRTIO_NET_S_LINK_UP   1       /* Link is up */
-
-/* Maximum packet size we can receive from tap device: header + 64k */
 #define VIRTIO_NET_MAX_BUFSIZE (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (64 << 10))
 
 
 struct virtio_net_hdr {
-#define VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM    1       /* Use csum_start, csum_offset */
        uint8_t flags;
-
-#define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE                0       /* Not a GSO frame */
-#define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4       1       /* GSO frame, IPv4 TCP (TSO) */
-#define VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP         3       /* GSO frame, IPv4 UDP (UFO) */
-#define VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6       4       /* GSO frame, IPv6 TCP */
-#define VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN         0x80    /* TCP has ECN set */
+       
        uint8_t gso_type;
-
        uint16_t hdr_len;               /* Ethernet + IP + tcp/udp hdrs */
        uint16_t gso_size;              /* Bytes to append to hdr_len per frame */
-       uint16_t csum_start;    /* Position to start checksumming from */
-       uint16_t csum_offset;   /* Offset after that to place checksum */
+       uint16_t csum_start;            /* Position to start checksumming from */
+       uint16_t csum_offset;           /* Offset after that to place checksum */
 }__attribute__((packed));
 
-       
 
+struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf {
+       struct virtio_net_hdr hdr;
+       uint16_t num_buffers;   /* Number of merged rx buffers */
+};
 
-#define QUEUE_SIZE 256
+       
+#define TX_QUEUE_SIZE 256
+#define RX_QUEUE_SIZE 4096
 #define CTRL_QUEUE_SIZE 64
 
+#define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF 15      /* Host can merge receive buffers. */
+#define VIRTIO_NET_F_MAC       5       /* Host has given MAC address. */
+#define VIRTIO_NET_F_GSO       6       /* Host handles pkts w/ any GSO type */
+#define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4 11      /* Host can handle TSOv4 in. */
+#define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO  14      /* Host can handle UFO in. */
 
-struct v3_net_ops {
-    int (*send)(uint8_t * buf, uint32_t count, void * private_data);
-    int (*receive)(uint8_t * buf, uint32_t count, void * private_data);
-};
-
-
-#define ETH_ALEN 6
+/* Port to get virtio config */
+#define VIRTIO_NET_CONFIG 20  
 
 struct virtio_net_config
 {
-    uint8_t mac[ETH_ALEN];
-    // See VIRTIO_NET_F_STATUS and VIRTIO_NET_S_* above
+    uint8_t mac[ETH_ALEN];     /* VIRTIO_NET_F_MAC */
     uint16_t status;
 } __attribute__((packed));
 
+struct virtio_dev_state {
+    struct vm_device * pci_bus;
+    struct list_head dev_list;
+    struct v3_vm_info *vm;
+
+    uint8_t mac[ETH_ALEN];
+};
+
 struct virtio_net_state {
     struct virtio_net_config net_cfg;
     struct virtio_config virtio_cfg;
 
-    struct vm_device * pci_bus;
-    struct pci_device * pci_dev;
+    struct vm_device * dev;
+    struct pci_device * pci_dev; 
+    int io_range_size;
     
-    struct virtio_queue rx_vq;   //index 0, rvq in Linux virtio driver, handle packet to guest
-    struct virtio_queue tx_vq;   //index 1, svq in Linux virtio driver, handle packet from guest
-    struct virtio_queue ctrl_vq; //index 2, ctrol info from guest
+    struct virtio_queue rx_vq;         /* idx 0*/
+    struct virtio_queue tx_vq;         /* idx 1*/
+    struct virtio_queue ctrl_vq;       /* idx 2*/
 
-    struct v3_net_ops * net_ops;
+    struct v3_timer * timer;
 
-    int io_range_size;
+    struct nic_statistics statistics;
 
-    void *private_data;
-};
+    struct v3_dev_net_ops * net_ops;
+    v3_lock_t rx_lock, tx_lock;
 
+    uint8_t tx_notify, rx_notify;
+    uint32_t tx_pkts, rx_pkts;
+    uint64_t past_ms;
 
-static int virtio_free(struct vm_device * dev) 
-{
-       
-    return -1;
-}
+    void * backend_data;
+    struct virtio_dev_state * virtio_dev;
+    struct list_head dev_link;
+};
 
-static int virtio_reset(struct vm_device * dev) 
+static int virtio_init_state(struct virtio_net_state * virtio) 
 {
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
+    virtio->rx_vq.queue_size = RX_QUEUE_SIZE;
+    virtio->tx_vq.queue_size = TX_QUEUE_SIZE;
+    virtio->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
 
     virtio->rx_vq.ring_desc_addr = 0;
     virtio->rx_vq.ring_avail_addr = 0;
@@ -150,98 +137,68 @@ static int virtio_reset(struct vm_device * dev)
     virtio->ctrl_vq.pfn = 0;
     virtio->ctrl_vq.cur_avail_idx = 0;
 
-    virtio->virtio_cfg.status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
     virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
-    virtio->private_data = NULL;
-
-    return 0;
-}
-
-static int read_op(struct vm_device * dev, uint8_t * buf, uint32_t len) 
-{
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data; 
-    int ret = -1;
-
-    PrintDebug("Receving pkt from guest\n");
-
-    ret = virtio->net_ops->receive(buf, len, virtio->private_data);
-    return ret;
-}
-
-
-static int write_op(struct vm_device *dev, uint8_t *buf, uint32_t len) 
-{
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data; 
-    int ret = -1;
-
-    PrintDebug("Receving pkt from guest\n");
+       
+    virtio->virtio_cfg.host_features = 0 | (1 << VIRTIO_NET_F_MAC) | 
+                                                               (1 << VIRTIO_NET_F_HOST_UFO) | 
+                                                               (1 << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
 
-    ret = virtio->net_ops->send(buf, len, virtio->private_data);
+    if ((v3_lock_init(&(virtio->rx_lock)) == -1) ||
+       (v3_lock_init(&(virtio->tx_lock)) == -1)){
+        PrintError("Virtio NIC: Failure to init locks for net_state\n");
+    }
 
-    return ret;
+    return 0;
 }
 
-
-//sending guest's packet to network sink
-static int handle_pkt_write(struct vm_device *dev, struct virtio_net_hdr *hdr, 
-                          struct vring_desc *buf_desc, uint8_t *status) 
+static int tx_one_pkt(struct guest_info * core, 
+       struct virtio_net_state * virtio, 
+       struct vring_desc * buf_desc) 
 {
-    //struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;    
     uint8_t * buf = NULL;
+    uint32_t len = buf_desc->length;
 
-    PrintDebug("Handling Virtio Net write\n");
-
-    if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
-       PrintError("Could not translate buffer address\n");
+    if (v3_gpa_to_hva(core, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
+       PrintDebug("Could not translate buffer address\n");
        return -1;
     }
 
-    PrintDebug("Length=%d\n", buf_desc->length);
+    if(virtio->net_ops->send(buf, len, virtio->backend_data) >= 0){
+       virtio->statistics.tx_pkts ++;
+       virtio->statistics.tx_bytes += len;
 
-    if (write_op(dev, buf, buf_desc->length) == -1) {
-       *status = NIC_STATUS_ERR;
-       return -1;
-    } else {
-       *status = NIC_STATUS_OK;
+       return 0;
     }
 
-    PrintDebug("Returning Status: %d\n", *status);
+    virtio->statistics.tx_dropped ++;
 
-    return 0;
+    return -1;
 }
 
 
-
-//get packet from network, and send to guest
-static int handle_pkt_read(struct vm_device *dev, struct virtio_net_hdr *hdr, 
-                          struct vring_desc *buf_desc, uint8_t *status) 
+static int 
+copy_data_to_desc(struct guest_info * core, 
+                 struct virtio_net_state * virtio_state, 
+                 struct vring_desc * desc, 
+                 uchar_t * buf, 
+                 uint_t buf_len,
+                 uint_t offset)
 {
-    //struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;    
-    uint8_t * buf = NULL;
+    uint32_t len;
+    uint8_t * desc_buf = NULL;
 
-    PrintDebug("Handling Virtio Net read\n");
-
-    if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(core, desc->addr_gpa, (addr_t *)&(desc_buf)) == -1) {
        PrintError("Could not translate buffer address\n");
        return -1;
     }
+    len = (desc->length < buf_len)?(desc->length - offset):buf_len;
+    memcpy(desc_buf+offset, buf, len);
 
-    PrintDebug("Length=%d\n", buf_desc->length);
-
-    if (read_op(dev, buf, buf_desc->length) == -1) {
-       *status = NIC_STATUS_ERR;
-       return -1;
-    } else {
-       *status = NIC_STATUS_OK;
-    }
-
-    PrintDebug("Returning Status: %d\n", *status);
-
-    return 0;
+    return len;
 }
 
-static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index) 
-{
+
+static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index) {
     struct vring_desc * tmp_desc = &(q->desc[index]);
     int cnt = 1;
     
@@ -253,255 +210,235 @@ static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index)
     return cnt;
 }
 
+static inline void enable_cb(struct virtio_queue *queue){
+    queue->used->flags &= ~ VRING_NO_NOTIFY_FLAG;
+}
 
-static int handle_ctrl(struct vm_device * dev) {
+static inline void disable_cb(struct virtio_queue *queue) {
+    queue->used->flags |= VRING_NO_NOTIFY_FLAG;
+}
 
 
-    return 0;
+/* interrupt the guest, so the guest core get EXIT to Palacios */
+static inline void notify_guest(struct virtio_net_state * virtio){
+    v3_interrupt_cpu(virtio->virtio_dev->vm, virtio->virtio_dev->vm->cores[0].cpu_id, 0);
 }
 
-// TODO: handle receiving, not done yet
-//send packet to guest
-static int handle_pkt_rx(struct vm_device * dev) 
+
+/* guest free some pkts for rx queue */
+static int handle_rx_queue_kick(struct guest_info * core, 
+                         struct virtio_net_state * virtio) 
 {
+    return 0;
+}
 
-    if (handle_pkt_read(dev, NULL, 0, NULL) == -1) {
-               PrintError("Error handling nic operation\n");
-               return -1;
-           }
 
+static int handle_ctrl(struct guest_info * core, 
+                      struct virtio_net_state * virtio) {
+       
     return 0;
 }
 
-//get packet from guest
-static int handle_pkt_tx(struct vm_device * dev) 
+static int handle_pkt_tx(struct guest_info * core, 
+                        struct virtio_net_state * virtio_state) 
 {
-    struct virtio_net_state *virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;    
-    struct virtio_queue *q = &(virtio->rx_vq);
+    struct virtio_queue *q = &(virtio_state->tx_vq);
+    struct virtio_net_hdr *hdr = NULL;
+    int txed = 0;
+    unsigned long flags;
 
-    PrintDebug("VIRTIO NIC KICK: cur_index=%d (mod=%d), avail_index=%d\n", 
-              q->cur_avail_idx, q->cur_avail_idx % QUEUE_SIZE, q->avail->index);
+    if (!q->ring_avail_addr) {
+       return -1;
+    }
 
-    while (q->cur_avail_idx < q->avail->index) {
+    flags = v3_lock_irqsave(virtio_state->tx_lock);
+    while (q->cur_avail_idx != q->avail->index) {
        struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
-       struct vring_desc * buf_desc = NULL;
-       struct vring_desc * status_desc = NULL;
-       struct virtio_net_hdr hdr;
        addr_t hdr_addr = 0;
-       uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % QUEUE_SIZE];
+       uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
        int desc_cnt = get_desc_count(q, desc_idx);
-       int i = 0;
-       uint8_t * status_ptr = NULL;
-       uint8_t status = NIC_STATUS_OK;
        uint32_t req_len = 0;
-
-       PrintDebug("Descriptor Count=%d, index=%d\n", desc_cnt, q->cur_avail_idx % QUEUE_SIZE);
+       int i = 0;
 
        hdr_desc = &(q->desc[desc_idx]);
-
-       PrintDebug("Header Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", hdr_desc, 
-                  (void *)(hdr_desc->addr_gpa), hdr_desc->length, hdr_desc->flags, hdr_desc->next);    
-
-       if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
+       if (v3_gpa_to_hva(core, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
            PrintError("Could not translate block header address\n");
-           return -1;
+           goto exit_error;
        }
 
-       // We copy the block op header out because we are going to modify its contents
-       memcpy(&hdr, (void *)hdr_addr, sizeof(struct virtio_net_hdr));
-       
-       PrintDebug("NIC Op Hdr (ptr=%p) type=%d, sector=%p\n", (void *)hdr_addr, hdr.hdr_len, (void *)hdr.csum_start);
-
+       hdr = (struct virtio_net_hdr *)hdr_addr;
        desc_idx = hdr_desc->next;
 
-       for (i = 0; i < desc_cnt - 2; i++) {
-           uint8_t tmp_status = NIC_STATUS_OK;
-
-           buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
-
-           PrintDebug("Buffer Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", buf_desc, 
-                      (void *)(buf_desc->addr_gpa), buf_desc->length, buf_desc->flags, buf_desc->next);
+       if(desc_cnt > 2){
+           PrintError("VNIC: merged rx buffer not supported, desc_cnt %d\n", desc_cnt);
+           goto exit_error;
+       }
 
-           if (handle_pkt_write(dev, &hdr, buf_desc, &tmp_status) == -1) {
+       /* here we assumed that one ethernet pkt is not splitted into multiple virtio buffer */
+       for (i = 0; i < desc_cnt - 1; i++) {    
+           struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
+           if (tx_one_pkt(core, virtio_state, buf_desc) == -1) {
                PrintError("Error handling nic operation\n");
-               return -1;
-           }
-
-           if (tmp_status != NIC_STATUS_OK) {
-               status = tmp_status;
+               goto exit_error;
            }
 
            req_len += buf_desc->length;
            desc_idx = buf_desc->next;
        }
 
-       status_desc = &(q->desc[desc_idx]);
-
-       PrintDebug("Status Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", status_desc, 
-                  (void *)(status_desc->addr_gpa), status_desc->length, status_desc->flags, status_desc->next);
-
-       if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, status_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(status_ptr)) == -1) {
-           PrintError("Could not translate status address\n");
-           return -1;
-       }
-
-       req_len += status_desc->length;
-       *status_ptr = status;
-
-       q->used->ring[q->used->index % QUEUE_SIZE].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % QUEUE_SIZE];
-       q->used->ring[q->used->index % QUEUE_SIZE].length = req_len; // What do we set this to????
+       q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
+       q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = req_len; /* What do we set this to???? */
+       q->used->index ++;
+       
+       q->cur_avail_idx ++;
 
-       q->used->index++;
-       q->cur_avail_idx++;
+       txed ++;
     }
 
-    if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
-       PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
-       v3_pci_raise_irq(virtio->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
-       virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
+    v3_unlock_irqrestore(virtio_state->tx_lock, flags);
+       
+    if (txed && !(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
+       v3_pci_raise_irq(virtio_state->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio_state->pci_dev);
+       virtio_state->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
+
+       virtio_state->statistics.interrupts ++;
     }
 
     return 0;
+
+exit_error:
+       
+    v3_unlock_irqrestore(virtio_state->tx_lock, flags);
+    return -1;
 }
 
 
-static int virtio_setup_queue(struct vm_device * dev, struct virtio_queue *queue, addr_t pfn, addr_t page_addr)
-{
+static int virtio_setup_queue(struct guest_info *core, 
+                             struct virtio_net_state * virtio_state, 
+                             struct virtio_queue * queue, 
+                             addr_t pfn, addr_t page_addr) {
     queue->pfn = pfn;
                
-    queue->ring_desc_addr = page_addr ;
-    queue->ring_avail_addr = page_addr + (QUEUE_SIZE * sizeof(struct vring_desc));
-    queue->ring_used_addr = (queue->ring_avail_addr + \
-                                                sizeof(struct vring_avail)    + \
-                                                (QUEUE_SIZE * sizeof(uint16_t)));
-               
+    queue->ring_desc_addr = page_addr;
+    queue->ring_avail_addr = page_addr + (queue->queue_size * sizeof(struct vring_desc));
+    queue->ring_used_addr = ((queue->ring_avail_addr) + 
+                            (sizeof(struct vring_avail)) + 
+                            (queue->queue_size * sizeof(uint16_t)));
+
     // round up to next page boundary.
     queue->ring_used_addr = (queue->ring_used_addr + 0xfff) & ~0xfff;
-
-    if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
         PrintError("Could not translate ring descriptor address\n");
         return -1;
     }
-
  
-    if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
         PrintError("Could not translate ring available address\n");
         return -1;
     }
 
-
-    if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
+    if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
         PrintError("Could not translate ring used address\n");
         return -1;
     }
 
     PrintDebug("RingDesc_addr=%p, Avail_addr=%p, Used_addr=%p\n",
-                        (void *)(queue->ring_desc_addr),
-                          (void *)(queue->ring_avail_addr),
-                          (void *)(queue->ring_used_addr));
-
+              (void *)(queue->ring_desc_addr),
+              (void *)(queue->ring_avail_addr),
+              (void *)(queue->ring_used_addr));
+    
     PrintDebug("RingDesc=%p, Avail=%p, Used=%p\n", 
-                    queue->desc, queue->avail, queue->used);
-
+              queue->desc, queue->avail, queue->used);
+    
     return 0;
 }
 
-
-
-static int virtio_io_write(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * private_data) 
+static int virtio_io_write(struct guest_info *core, 
+                          uint16_t port, void * src, 
+                          uint_t length, void * private_data) 
 {
-    struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
+    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 
-
-    PrintDebug("VIRTIO NIC Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n", 
+    PrintDebug("VIRTIO NIC %p Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n", private_data,
               port, port_idx,  length, *(uint32_t *)src);
 
-
     switch (port_idx) {
        case GUEST_FEATURES_PORT:
            if (length != 4) {
                PrintError("Illegal write length for guest features\n");
                return -1;
-           }
-           
+           }       
            virtio->virtio_cfg.guest_features = *(uint32_t *)src;
-           PrintDebug("Setting Guest Features to %x\n", virtio->virtio_cfg.guest_features);
-
            break;
+               
        case VRING_PG_NUM_PORT:
-           if (length == 4) {
-               addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
-               addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
-
-               uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
-               switch (queue_idx) {
-                   case 0:
-                       virtio_setup_queue(dev, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
-                       break;
-                  case 1:
-                       virtio_setup_queue(dev, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
-                        break;
-                   case 2:
-                        virtio_setup_queue(dev, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
-                        break;
-
-                   default:
-                        break;
-               }
-           } else {
+           if (length != 4) {
                PrintError("Illegal write length for page frame number\n");
                return -1;
            }
+           addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
+           addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
+           uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
+           switch (queue_idx) {
+               case 0:
+                   virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
+                   break;
+               case 1:
+                   virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
+                   break;
+               case 2:
+                   virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
+                   break;          
+               default:
+                   break;
+           }
            break;
+               
        case VRING_Q_SEL_PORT:
            virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector = *(uint16_t *)src;
-
            if (virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector > 2) {
-               PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n", 
+               PrintError("Virtio NIC: wrong queue idx: %d\n", 
                           virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector);
                return -1;
            }
-
            break;
-       case VRING_Q_NOTIFY_PORT:
-           PrintDebug("Handling Kick\n");
-           uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;
-           if (queue_idx == 0){
-                   if (handle_pkt_rx(dev) == -1) {
-                       PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
+               
+       case VRING_Q_NOTIFY_PORT: 
+           {
+               uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;                  
+               if (queue_idx == 0){
+                   if(handle_rx_queue_kick(core, virtio) == -1){
+                       PrintError("Could not handle Virtio NIC rx kick\n");
                        return -1;
                    }
-           }else if (queue_idx == 1){
-                   if (handle_pkt_tx(dev) == -1) {
-                       PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
+               } else if (queue_idx == 1){
+                   if (handle_pkt_tx(core, virtio) == -1) {
+                       PrintError("Could not handle Virtio NIC tx kick\n");
                        return -1;
                    }
-           }else if (queue_idx == 2){
-                   if (handle_ctrl(dev) == -1) {
-                       PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
+               } else if (queue_idx == 2){
+                   if (handle_ctrl(core, virtio) == -1) {
+                       PrintError("Could not handle Virtio NIC ctrl kick\n");
                        return -1;
                    }
-           }else {
-               PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n", 
-                          queue_idx);
+               } else {
+                   PrintError("Wrong queue index %d\n", queue_idx);
+               }       
+               break;          
            }
-           
-           break;
+       
        case VIRTIO_STATUS_PORT:
            virtio->virtio_cfg.status = *(uint8_t *)src;
-
            if (virtio->virtio_cfg.status == 0) {
-               PrintDebug("Resetting device\n");
-               virtio_reset(dev);
+               virtio_init_state(virtio);
            }
-
            break;
 
        case VIRTIO_ISR_PORT:
            virtio->virtio_cfg.pci_isr = *(uint8_t *)src;
            break;
+               
        default:
            return -1;
            break;
@@ -510,215 +447,420 @@ static int virtio_io_write(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * priv
     return length;
 }
 
-
-static int virtio_io_read(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * private_data) 
+static int virtio_io_read(struct guest_info *core, 
+                         uint16_t port, void * dst, 
+                         uint_t length, void * private_data) 
 {
-    struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
+    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
     uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 
-
-    PrintDebug("VIRTIO NIC Read  for port %d (index =%d), length=%d\n", 
+    PrintDebug("Virtio NIC %p: Read  for port 0x%x (index =%d), length=%d\n", private_data,
               port, port_idx, length);
-
+       
     switch (port_idx) {
        case HOST_FEATURES_PORT:
            if (length != 4) {
                PrintError("Illegal read length for host features\n");
                return -1;
            }
-
            *(uint32_t *)dst = virtio->virtio_cfg.host_features;
-       
            break;
-       case VRING_PG_NUM_PORT:
 
+       case VRING_PG_NUM_PORT:
            if (length != 4) {
                PrintError("Illegal read length for page frame number\n");
                return -1;
            }
-
            switch (queue_idx) {
                case 0:
-                     *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
-                       break;
-                case 1:
-                     *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
-                       break;  
-                case 2:
-                     *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
-                       break;
-                default:
-                       break;
-           }
-
+                   *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
+                   break;
+               case 1:
+                   *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
+                   break;      
+               case 2:
+                   *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
+                   break;
+               default:
+                   break;
+           }
            break;
+
        case VRING_SIZE_PORT:
            if (length != 2) {
                PrintError("Illegal read length for vring size\n");
                return -1;
            }
-
            switch (queue_idx) {
                case 0:
-                     *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
-                       break;
-                case 1:
-                     *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
-                       break;  
-                case 2:
-                     *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
-                       break;
-                default:
-                       break;
-           }
-
+                   *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
+                   break;
+               case 1:
+                   *(uint16_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
+                   break;      
+               case 2:
+                   *(uint16_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
+                   break;
+               default:
+                   break;
+           }
            break;
+
        case VIRTIO_STATUS_PORT:
            if (length != 1) {
                PrintError("Illegal read length for status\n");
                return -1;
            }
-
            *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.status;
            break;
-
+               
        case VIRTIO_ISR_PORT:
            *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.pci_isr;
            virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
-           v3_pci_lower_irq(virtio->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
+           v3_pci_lower_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
+           break;
+
+       case VIRTIO_NET_CONFIG ... VIRTIO_NET_CONFIG + ETH_ALEN:
+           *(uint8_t *)dst = virtio->net_cfg.mac[port_idx-VIRTIO_NET_CONFIG];
            break;
 
        default:
-           PrintError("Read of Unhandled Virtio Read\n");
-           return -1;
+           PrintError("Virtio NIC: Read of Unhandled Virtio Read:%d\n", port_idx);
+           return -1;
     }
 
     return length;
 }
 
 
-static struct v3_device_ops dev_ops = {
-    .free = virtio_free,
-    .reset = virtio_reset,
-    .start = NULL,
-    .stop = NULL,
-};
+/* receiving raw ethernet pkt from backend */
+static int virtio_rx(uint8_t * buf, uint32_t size, void * private_data) {
+    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
+    struct virtio_queue * q = &(virtio->rx_vq);
+    struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf hdr;
+    uint32_t hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf);
+    uint32_t data_len;
+    uint32_t offset = 0;
+    unsigned long flags;
 
+#ifdef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
+    PrintDebug("Virtio-NIC: virtio_rx: size: %d\n", size);     
+    v3_hexdump(buf, size, NULL, 0);
+#endif
 
-int v3_virtio_register_nic(struct vm_device *dev, struct v3_net_ops *ops, void *private_data) {
-    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
-    
-    virtio->net_ops = ops;
+    flags = v3_lock_irqsave(virtio->rx_lock);
+
+    data_len = size;
+    memset(&hdr, 0, sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf));
+
+    if (q->ring_avail_addr == 0) {
+       PrintDebug("Queue is not set\n");
+       goto err_exit;
+    }
+
+    if (q->cur_avail_idx != q->avail->index){
+       addr_t hdr_addr = 0;
+       uint16_t hdr_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
+       uint16_t buf_idx = 0;
+       struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
+
+       hdr_desc = &(q->desc[hdr_idx]);
+       if (v3_gpa_to_hva(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
+           PrintDebug("Could not translate receive buffer address\n");
+           goto err_exit;
+       }
+       hdr.num_buffers = 1;
+       memcpy((void *)hdr_addr, &hdr, sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf));
+       if (offset >= data_len) {
+           hdr_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
+       }
+
+       struct vring_desc * buf_desc = NULL;
+       for (buf_idx = hdr_desc->next; offset < data_len; buf_idx = q->desc[hdr_idx].next) {
+           uint32_t len = 0;
+           buf_desc = &(q->desc[buf_idx]);
+
+           len = copy_data_to_desc(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), virtio, buf_desc, buf + offset, data_len - offset, 0);     
+           offset += len;
+           if (offset < data_len) {
+               buf_desc->flags = VIRTIO_NEXT_FLAG;             
+           }
+           buf_desc->length = len;
+       }
+       buf_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
+       
+       q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
+       q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = data_len + hdr_len; /* This should be the total length of data sent to guest (header+pkt_data) */
+       q->used->index++;
+       q->cur_avail_idx++;
+
+       virtio->statistics.rx_pkts ++;
+       virtio->statistics.rx_bytes += size;
+    } else {
+       virtio->statistics.rx_dropped ++;
+       
+       goto err_exit;
+    }
+
+    if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
+       PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
+       
+       v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
+       virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
+       virtio->statistics.interrupts ++;
+    }
+
+    v3_unlock_irqrestore(virtio->rx_lock, flags);
+
+    /* notify guest if guest is running */
+    if(virtio->rx_notify == 1){
+       v3_interrupt_cpu(virtio->virtio_dev->vm, virtio->virtio_dev->vm->cores[0].cpu_id, 0);
+    }
+
+    return 0;
+
+err_exit:
 
+    v3_unlock_irqrestore(virtio->rx_lock, flags);
+    return -1;
+}
+
+static int virtio_free(struct virtio_dev_state * virtio) {
+    struct virtio_net_state * backend = NULL;
+    struct virtio_net_state * tmp = NULL;
+
+
+    list_for_each_entry_safe(backend, tmp, &(virtio->dev_list), dev_link) {
+
+       // unregister from PCI
+
+       list_del(&(backend->dev_link));
+       V3_Free(backend);
+    }
+
+    V3_Free(virtio);
     return 0;
 }
 
 
-static int virtio_init(struct guest_info * vm, void *cfg_data) {
-    struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, (char *)cfg_data);
-    struct virtio_net_state * virtio_state = NULL;
-    struct pci_device * pci_dev = NULL;
+static struct v3_device_ops dev_ops = {
+    .free = (int (*)(void *))virtio_free,
+};
 
-    PrintDebug("Initializing VIRTIO Network device\n");
 
-    if (pci_bus == NULL) {
-       PrintError("VirtIO network devices require a PCI Bus");
-       return -1;
+static void virtio_nic_poll(struct v3_vm_info * vm, int budget, void * data){
+    struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)data;
+
+    if(virtio->tx_notify == 0){
+       handle_pkt_tx(&(vm->cores[0]), virtio);
     }
-    
-    virtio_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
-    memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
+}
 
-    struct vm_device * dev = v3_allocate_device("LNX_VIRTIO_NIC", &dev_ops, virtio_state);
-    if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
-       PrintError("Could not attach device %s\n", "LNX_VIRTIO_NIC");
+static int register_dev(struct virtio_dev_state * virtio, 
+                       struct virtio_net_state * net_state) 
+{
+    struct pci_device * pci_dev = NULL;
+    struct v3_pci_bar bars[6];
+    int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
+    int tmp_ports = num_ports;
+    int i;
+
+    // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
+    net_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
+    while (tmp_ports > 0) {
+       tmp_ports >>= 1;
+       net_state->io_range_size <<= 1;
+    }
+       
+    /* this is to account for any low order bits being set in num_ports
+      * if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
+      */
+    if ((num_ports & ((net_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
+       net_state->io_range_size >>= 1;
+    }
+    
+    for (i = 0; i < 6; i++) {
+       bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
+    }
+    
+    PrintDebug("Virtio-NIC io_range_size = %d\n", net_state->io_range_size);
+    
+    bars[0].type = PCI_BAR_IO;
+    bars[0].default_base_port = -1;
+    bars[0].num_ports = net_state->io_range_size;
+    bars[0].io_read = virtio_io_read;
+    bars[0].io_write = virtio_io_write;
+    bars[0].private_data = net_state;
+    
+    pci_dev = v3_pci_register_device(virtio->pci_bus, PCI_STD_DEVICE, 
+                                    0, 4/*PCI_AUTO_DEV_NUM*/, 0,
+                                    "LNX_VIRTIO_NIC", bars,
+                                    NULL, NULL, NULL, net_state);
+    
+    if (!pci_dev) {
+       PrintError("Virtio NIC: Could not register PCI Device\n");
        return -1;
     }
 
+    PrintDebug("Virtio NIC:  registered to PCI bus\n");
+    
+    pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
+    pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
+       
 
-    // PCI initialization
-    {
-       struct v3_pci_bar bars[6];
-       int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
-       int tmp_ports = num_ports;
-       int i;
+    pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
+    pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
+    pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;  
+    pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_NET_SUBDEVICE_ID;
+    pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
+    pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
 
-       // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
-       virtio_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
+    net_state->pci_dev = pci_dev;
+    net_state->virtio_dev = virtio;
 
-       while (tmp_ports > 0) {
-           tmp_ports >>= 1;
-           virtio_state->io_range_size <<= 1;
-       }
+    memcpy(net_state->net_cfg.mac, virtio->mac, 6);                           
        
-       // this is to account for any low order bits being set in num_ports
-       // if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
-       if ((num_ports & ((virtio_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
-           virtio_state->io_range_size >>= 1;
-       }
+    virtio_init_state(net_state);
 
-       for (i = 0; i < 6; i++) {
-           bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
-       }
+    /* Add backend to list of devices */
+    list_add(&(net_state->dev_link), &(virtio->dev_list));
 
-       PrintDebug("Virtio-NIC io_range_size = %d\n", virtio_state->io_range_size);
+    return 0;
+}
 
-       bars[0].type = PCI_BAR_IO;
-       bars[0].default_base_port = -1;
-       bars[0].num_ports = virtio_state->io_range_size;
+#define RATE_UPPER_THRESHOLD 10  /* 10000 pkts per second, around 100Mbits */
+#define RATE_LOWER_THRESHOLD 1
+#define PROFILE_PERIOD 50 /*50ms*/
 
-       bars[0].io_read = virtio_io_read;
-       bars[0].io_write = virtio_io_write;
-       bars[0].private_data = dev;
+/* Timer Functions */
+static void virtio_nic_timer(struct guest_info * core, 
+                            uint64_t cpu_cycles, uint64_t cpu_freq, 
+                            void * priv_data) {
+    struct virtio_net_state * net_state = (struct virtio_net_state *)priv_data;
+    uint64_t period_ms;
 
-       pci_dev = v3_pci_register_device(pci_bus, PCI_STD_DEVICE, 
-                                        0, PCI_AUTO_DEV_NUM, 0,
-                                        "LNX_VIRTIO_NIC", bars,
-                                        NULL, NULL, NULL, dev, NULL);
+    period_ms = cpu_cycles/cpu_freq;
+    net_state->past_ms += period_ms;
 
-       if (!pci_dev) {
-           PrintError("Could not register PCI Device\n");
-           return -1;
-       }
-       
-       pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
-       pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
+    if(net_state->past_ms >  PROFILE_PERIOD){ 
+       uint32_t tx_rate, rx_rate;
        
+       tx_rate = (net_state->statistics.tx_pkts - net_state->tx_pkts)/net_state->past_ms; /* pkts/per ms */
+       rx_rate = (net_state->statistics.rx_pkts - net_state->rx_pkts)/net_state->past_ms;
 
-       pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
-       pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
-       pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;
-
-       // TODO:how to define new one for virtio net device
-       pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_BLOCK_SUBDEVICE_ID;
+       net_state->tx_pkts = net_state->statistics.tx_pkts;
+       net_state->rx_pkts = net_state->statistics.rx_pkts;
 
+       if(tx_rate > RATE_UPPER_THRESHOLD && net_state->tx_notify == 1){
+           V3_Print("Virtio NIC: Switch TX to VMM driven mode\n");
+           disable_cb(&(net_state->tx_vq));
+           net_state->tx_notify = 0;
+       }
 
-       pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
+       if(tx_rate < RATE_LOWER_THRESHOLD && net_state->tx_notify == 0){
+           V3_Print("Virtio NIC: Switch TX to Guest  driven mode\n");
+           enable_cb(&(net_state->tx_vq));
+           net_state->tx_notify = 1;
+       }
 
-       pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
+       if(rx_rate > RATE_UPPER_THRESHOLD && net_state->rx_notify == 1){
+           PrintDebug("Virtio NIC: Switch RX to VMM None notify mode\n");
+           net_state->rx_notify = 0;
+       }
 
+       if(rx_rate < RATE_LOWER_THRESHOLD && net_state->rx_notify == 0){
+           PrintDebug("Virtio NIC: Switch RX to VMM notify mode\n");
+           net_state->rx_notify = 1;
+       }
 
-       virtio_state->pci_dev = pci_dev;
-       virtio_state->pci_bus = pci_bus;
+       net_state->past_ms = 0;
     }
+}
+
+
+static struct v3_timer_ops timer_ops = {
+    .update_timer = virtio_nic_timer,
+};
+
 
-    virtio_state->virtio_cfg.host_features = 0; //no features support now
+static int connect_fn(struct v3_vm_info * info, 
+                     void * frontend_data, 
+                     struct v3_dev_net_ops * ops, 
+                     v3_cfg_tree_t * cfg, 
+                     void * private_data) {
+    struct virtio_dev_state * virtio = (struct virtio_dev_state *)frontend_data;
+    struct virtio_net_state * net_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
 
-    virtio_state->rx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
-    virtio_state->tx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
-    virtio_state->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
-   
+    memset(net_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
+    register_dev(virtio, net_state);
 
-    virtio_reset(dev);
+    net_state->net_ops = ops;
+    net_state->backend_data = private_data;
+    net_state->virtio_dev = virtio;
+    net_state->tx_notify = 1;
+    net_state->rx_notify = 1;
 
-// TODO: net ops
-    virtio_state->net_ops = NULL;
+    net_state->timer = v3_add_timer(&(info->cores[0]),&timer_ops,net_state);
+
+    ops->recv = virtio_rx;
+    ops->poll = virtio_nic_poll;
+    ops->frontend_data = net_state;
+    memcpy(ops->fnt_mac, virtio->mac, ETH_ALEN);
 
     return 0;
 }
 
+static int virtio_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
+    struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
+    struct virtio_dev_state * virtio_state = NULL;
+    char * dev_id = v3_cfg_val(cfg, "ID");
+    char macstr[128];
+    char * str = v3_cfg_val(cfg, "mac");
+    memcpy(macstr, str, strlen(str));
 
-device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
+    if (pci_bus == NULL) {
+       PrintError("Virtio NIC: VirtIO devices require a PCI Bus");
+       return -1;
+    }
+
+    virtio_state  = (struct virtio_dev_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_dev_state));
+    memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_dev_state));
+
+    INIT_LIST_HEAD(&(virtio_state->dev_list));
+    virtio_state->pci_bus = pci_bus;
+    virtio_state->vm = vm;
+
+    if (macstr != NULL && !str2mac(macstr, virtio_state->mac)) {
+       PrintDebug("Virtio NIC: Mac specified %s\n", macstr);
+       PrintDebug("MAC: %x:%x:%x:%x:%x:%x\n", virtio_state->mac[0],
+                               virtio_state->mac[1],
+                               virtio_state->mac[2],
+                               virtio_state->mac[3],
+                               virtio_state->mac[4],
+                               virtio_state->mac[5]);
+    }else {
+       PrintDebug("Virtio NIC: MAC not specified\n");
+       random_ethaddr(virtio_state->mac);
+    }
+
+    struct vm_device * dev = v3_add_device(vm, dev_id, &dev_ops, virtio_state);
+
+    if (dev == NULL) {
+       PrintError("Virtio NIC: Could not attach device %s\n", dev_id);
+       V3_Free(virtio_state);
+       return -1;
+    }
 
+    if (v3_dev_add_net_frontend(vm, dev_id, connect_fn, (void *)virtio_state) == -1) {
+       PrintError("Virtio NIC: Could not register %s as net frontend\n", dev_id);
+       v3_remove_device(dev);
+       return -1;
+    }
+       
+    return 0;
+}
+
+device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
+