palacios/src/devices/lnx_virtio_nic.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, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  16  *                Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  17  *
  18  *
  19  * This is free software.  You are permitted to use,
  20  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  21  */
  22
  23 #include <palacios/vmm.h>
  24 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  25 #include <devices/lnx_virtio_pci.h>
  26 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  27 #include <palacios/vmm_sprintf.h>
  28
  29 #include <devices/pci.h>
  30
  31
  32 #ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_BLK
  33 #undef PrintDebug
  34 #define PrintDebug(fmt, args...)
  35 #endif
  36
  37 /* The feature bitmap for virtio net */
  38 #define VIRTIO_NET_F_CSUM       0       /* Host handles pkts w/ partial csum */
  39 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM 1       /* Guest handles pkts w/ partial csum */
  40 #define VIRTIO_NET_F_MAC        5       /* Host has given MAC address. */
  41 #define VIRTIO_NET_F_GSO        6       /* Host handles pkts w/ any GSO type */
  42 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4 7       /* Guest can handle TSOv4 in. */
  43 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6 8       /* Guest can handle TSOv6 in. */
  44 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN  9       /* Guest can handle TSO[6] w/ ECN in. */
  45 #define VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO  10      /* Guest can handle UFO in. */
  46 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4  11      /* Host can handle TSOv4 in. */
  47 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6  12      /* Host can handle TSOv6 in. */
  48 #define VIRTIO_NET_F_HOST_ECN   13      /* Host can handle TSO[6] w/ ECN in. */
  49 #define VIRTIO_NET_F_HOST_UFO   14      /* Host can handle UFO in. */
  50 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF  15      /* Host can merge receive buffers. */
  51 #define VIRTIO_NET_F_STATUS     16      /* virtio_net_config.status available */
  52 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ    17      /* Control channel available */
  53 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX    18      /* Control channel RX mode support */
  54 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_VLAN  19      /* Control channel VLAN filtering */
  55 #define VIRTIO_NET_F_CTRL_RX_EXTRA 20   /* Extra RX mode control support */
  56 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP    1       /* Link is up */
  57
  58 /* Maximum packet size we can receive from tap device: header + 64k */
  59 #define VIRTIO_NET_MAX_BUFSIZE (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (64 << 10))
  60
  61
  62 struct virtio_net_hdr {
  63         uint8_t flags;
  64
  65 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE         0       /* Not a GSO frame */
  66         uint8_t gso_type;
  67
  68         uint16_t hdr_len;               /* Ethernet + IP + tcp/udp hdrs */
  69         uint16_t gso_size;              /* Bytes to append to hdr_len per frame */
  70         uint16_t csum_start;    /* Position to start checksumming from */
  71         uint16_t csum_offset;   /* Offset after that to place checksum */
  72 }__attribute__((packed));
  73
  74
  75
  76
  77 #define QUEUE_SIZE 256
  78 #define CTRL_QUEUE_SIZE 64
  79
  80 #define ETH_ALEN 6
  81
  82 struct virtio_net_config
  83 {
  84     uint8_t mac[ETH_ALEN];
  85     // See VIRTIO_NET_F_STATUS and VIRTIO_NET_S_* above
  86     uint16_t status;
  87 } __attribute__((packed));
  88
  89 struct virtio_dev_state {
  90     struct vm_device * pci_bus;
  91     struct list_head dev_list;
  92     struct guest_info * vm;
  93 };
  94
  95 struct virtio_net_state {
  96     struct virtio_net_config net_cfg;
  97     struct virtio_config virtio_cfg;
  98
  99     //struct vm_device * pci_bus;
 100     struct pci_device * pci_dev;
 101
 102     struct virtio_queue rx_vq;   //index 0, rvq in Linux virtio driver, handle packet to guest
 103     struct virtio_queue tx_vq;   //index 1, svq in Linux virtio driver, handle packet from guest
 104     struct virtio_queue ctrl_vq; //index 2, ctrol info from guest
 105
 106     struct v3_dev_net_ops * net_ops;
 107
 108     void * backend_data;
 109
 110     struct virtio_dev_state * virtio_dev;
 111
 112     struct list_head dev_link;
 113
 114     int io_range_size;
 115
 116     void *private_data;
 117 };
 118
 119 #if 0
 120 //Temporarly for debug
 121 static void print_packet(uchar_t *pkt, int size) {
 122     PrintDebug("Vnet: print_data_packet: size: %d\n", size);
 123     v3_hexdump(pkt, size, NULL, 0);
 124 }
 125
 126 static int send (uchar_t *buf, uint_t len)
 127 {
 128     print_packet(buf, len);
 129     return len;
 130 }
 131
 132 #endif
 133
 134 static int virtio_free(struct vm_device * dev)
 135 {
 136
 137     return -1;
 138 }
 139
 140 static int virtio_reset(struct virtio_net_state * virtio)
 141 {
 142     virtio->rx_vq.ring_desc_addr = 0;
 143     virtio->rx_vq.ring_avail_addr = 0;
 144     virtio->rx_vq.ring_used_addr = 0;
 145     virtio->rx_vq.pfn = 0;
 146     virtio->rx_vq.cur_avail_idx = 0;
 147
 148     virtio->tx_vq.ring_desc_addr = 0;
 149     virtio->tx_vq.ring_avail_addr = 0;
 150     virtio->tx_vq.ring_used_addr = 0;
 151     virtio->tx_vq.pfn = 0;
 152     virtio->tx_vq.cur_avail_idx = 0;
 153
 154     virtio->ctrl_vq.ring_desc_addr = 0;
 155     virtio->ctrl_vq.ring_avail_addr = 0;
 156     virtio->ctrl_vq.ring_used_addr = 0;
 157     virtio->ctrl_vq.pfn = 0;
 158     virtio->ctrl_vq.cur_avail_idx = 0;
 159
 160     virtio->virtio_cfg.status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 161     virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 162     virtio->private_data = NULL;
 163
 164     return 0;
 165 }
 166
 167
 168 //sending guest's packet to network sink
 169 static int pkt_write(struct vm_device *dev,  struct vring_desc *buf_desc)
 170 {
 171     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
 172     uint8_t *buf = NULL;
 173     uint32_t len = buf_desc->length;
 174
 175     PrintDebug("Handling Virtio Net write\n");
 176
 177     if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
 178         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 179         return -1;
 180     }
 181
 182     PrintDebug("Length=%d\n", buf_desc->length);
 183
 184     if (virtio->net_ops->send(buf, len, virtio->private_data, NULL) == -1) {
 185         return -1;
 186     }
 187
 188     return 0;
 189 }
 190
 191
 192 static int build_receive_header(struct virtio_net_hdr *hdr, const void *buf, int raw)
 193 {
 194     hdr->flags = 0;
 195
 196     if (!raw) {
 197         memcpy(hdr, buf, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 198     } else {
 199         memset(hdr, 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 200     }
 201
 202     return 0;
 203 }
 204
 205
 206 //sending guest's packet to network sink
 207 static int copy_data_to_desc(struct vm_device * dev, struct vring_desc *desc, uchar_t *buf, uint_t buf_len)
 208 {
 209     uint32_t len;
 210     uint8_t *desc_buf = NULL;
 211
 212     if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, desc->addr_gpa, (addr_t *)&(desc_buf)) == -1) {
 213         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 214         return -1;
 215     }
 216
 217     len = (desc->length < buf_len)?desc->length:buf_len;
 218
 219     memcpy(desc_buf, buf, len);
 220
 221     PrintDebug("Length=%d\n", len);
 222
 223     return len;
 224 }
 225
 226
 227 //send data to guest
 228 static int send_pkt_to_guest(struct vm_device * dev, uchar_t *buf, uint_t size, int raw, void *private_data)
 229 {
 230     struct virtio_net_state *virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
 231     struct virtio_queue *q = &(virtio->rx_vq);
 232
 233     PrintDebug("VIRTIO Handle RX: cur_index=%d (mod=%d), avail_index=%d\n",
 234                q->cur_avail_idx, q->cur_avail_idx % q->queue_size, q->avail->index);
 235
 236     struct virtio_net_hdr hdr;
 237     uint32_t hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr);
 238
 239     uint32_t data_len = size;
 240     if (!raw)
 241        data_len -=  hdr_len;
 242
 243     build_receive_header(&hdr, buf, 1);
 244
 245     //queue is not set yet
 246     if (q->ring_avail_addr == 0)
 247                 return -1;
 248
 249 \r uint32_t offset = 0;
 250     if (q->cur_avail_idx < q->avail->index) {
 251         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 252         addr_t hdr_addr = 0;
 253         uint16_t hdr_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 254
 255         PrintDebug("Descriptor Count=%d, index=%d\n", desc_cnt, q->cur_avail_idx % q->queue_size);
 256
 257         hdr_desc = &(q->desc[hdr_idx]);
 258
 259         PrintDebug("Header Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", hdr_desc,
 260                    (void *)(hdr_desc->addr_gpa), hdr_desc->length, hdr_desc->flags, hdr_desc->next);
 261
 262         if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 263             PrintError("Could not translate receive buffer address\n");
 264             return -1;
 265         }
 266
 267         //copy header to the header descriptor
 268         memcpy((void *)hdr_addr, &hdr, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 269
 270         uint16_t buf_idx = 0;
 271         struct vring_desc * buf_desc = NULL;
 272         //copy data to the next descriptors
 273         for (buf_idx = 0; offset < data_len; buf_idx = q->desc[hdr_idx].next) {
 274                 q->desc[buf_idx].flags = VIRTIO_NEXT_FLAG;
 275                 buf_desc = &(q->desc[buf_idx]);
 276                 uint32_t len = copy_data_to_desc(dev, buf_desc, buf+offset, data_len - offset);
 277                 offset += len;
 278                 buf_desc->length = len;  // TODO: do we need this?
 279         }
 280
 281         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 282         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = data_len; // What do we set this to????
 283
 284         q->used->index++;
 285         q->cur_avail_idx++;
 286     }
 287
 288     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 289         PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
 290         v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 291         virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 292     }
 293
 294     return offset;
 295 }
 296
 297
 298 int virtio_send(struct vm_device * dev, uchar_t *buf, uint_t size)
 299 {
 300     return send_pkt_to_guest(dev, buf, size, 1, NULL);
 301 }
 302
 303
 304 static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index)
 305 {
 306     struct vring_desc * tmp_desc = &(q->desc[index]);
 307     int cnt = 1;
 308
 309     while (tmp_desc->flags & VIRTIO_NEXT_FLAG) {
 310         tmp_desc = &(q->desc[tmp_desc->next]);
 311         cnt++;
 312     }
 313
 314     return cnt;
 315 }
 316
 317
 318 static int handle_ctrl(struct vm_device * dev)
 319 {
 320
 321
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 //get packet from guest
 326 static int handle_pkt_tx(struct vm_device * dev)
 327 {
 328     struct virtio_net_state *virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
 329     struct virtio_queue *q = &(virtio->tx_vq);
 330
 331     PrintDebug("VIRTIO NIC pkt_tx: cur_index=%d (mod=%d), avail_index=%d\n",
 332                q->cur_avail_idx, q->cur_avail_idx % q->queue_size, q->avail->index);
 333
 334     while (q->cur_avail_idx < q->avail->index) {
 335         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 336         struct vring_desc * buf_desc = NULL;
 337
 338         addr_t hdr_addr = 0;
 339         uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 340         int desc_cnt = get_desc_count(q, desc_idx);
 341         uint32_t req_len = 0;
 342
 343         PrintDebug("Descriptor Count=%d, index=%d\n", desc_cnt, q->cur_avail_idx % q->queue_size);
 344
 345         hdr_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 346
 347         PrintDebug("Header Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", hdr_desc,
 348                    (void *)(hdr_desc->addr_gpa), hdr_desc->length, hdr_desc->flags, hdr_desc->next);
 349
 350         if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 351             PrintError("Could not translate block header address\n");
 352             return -1;
 353         }
 354
 355         //memcpy(&hdr, (void *)hdr_addr, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 356         hdr_desc = (struct vring_desc *)hdr_addr;
 357
 358         PrintDebug("NIC Op Hdr (ptr=%p) type=%d, sector=%p\n", (void *)hdr_addr, hdr.hdr_len, (void *)hdr.csum_start)
 359
 360        desc_idx= hdr_desc->next;
 361         int i = 0;
 362         for (i = 0; i < desc_cnt - 1; i++) {
 363             buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 364
 365             PrintDebug("Buffer Descriptor (ptr=%p) gpa=%p, len=%d, flags=%x, next=%d\n", buf_desc,
 366                        (void *)(buf_desc->addr_gpa), buf_desc->length, buf_desc->flags, buf_desc->next);
 367
 368             if (pkt_write(dev, buf_desc) == -1) {
 369                 PrintError("Error handling nic operation\n");
 370                 return -1;
 371             }
 372
 373             req_len += buf_desc->length;
 374             desc_idx = buf_desc->next;
 375         }
 376
 377         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 378         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = req_len; // What do we set this to????
 379
 380         q->used->index++;
 381         q->cur_avail_idx++;
 382     }
 383
 384     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 385         PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
 386         v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 387         virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 388     }
 389
 390     return 0;
 391 }
 392
 393
 394 static int virtio_setup_queue(struct vm_device * dev, struct virtio_queue *queue, addr_t pfn, addr_t page_addr)
 395 {
 396     queue->pfn = pfn;
 397
 398     queue->ring_desc_addr = page_addr ;
 399     queue->ring_avail_addr = page_addr + (queue->queue_size* sizeof(struct vring_desc));
 400     queue->ring_used_addr = (queue->ring_avail_addr + \
 401                                                  sizeof(struct vring_avail)    + \
 402                                                  (queue->queue_size * sizeof(uint16_t)));
 403
 404     // round up to next page boundary.
 405     queue->ring_used_addr = (queue->ring_used_addr + 0xfff) & ~0xfff;
 406
 407     if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
 408         PrintError("Could not translate ring descriptor address\n");
 409          return -1;
 410     }
 411
 412
 413     if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
 414         PrintError("Could not translate ring available address\n");
 415         return -1;
 416     }
 417
 418
 419     if (guest_pa_to_host_va(dev->vm, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
 420         PrintError("Could not translate ring used address\n");
 421         return -1;
 422     }
 423
 424     PrintDebug("RingDesc_addr=%p, Avail_addr=%p, Used_addr=%p\n",
 425                         (void *)(queue->ring_desc_addr),
 426                            (void *)(queue->ring_avail_addr),
 427                            (void *)(queue->ring_used_addr));
 428
 429     PrintDebug("RingDesc=%p, Avail=%p, Used=%p\n",
 430                     queue->desc, queue->avail, queue->used);
 431
 432     return 0;
 433 }
 434
 435
 436
 437 static int virtio_io_write(uint16_t port, void * src, uint_t length, void * private_data)
 438 {
 439     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 440     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
 441     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 442
 443
 444     PrintDebug("VIRTIO NIC Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n",
 445                port, port_idx,  length, *(uint32_t *)src);
 446
 447
 448     switch (port_idx) {
 449         case GUEST_FEATURES_PORT:
 450             if (length != 4) {
 451                 PrintError("Illegal write length for guest features\n");
 452                 return -1;
 453             }
 454
 455             virtio->virtio_cfg.guest_features = *(uint32_t *)src;
 456             PrintDebug("Setting Guest Features to %x\n", virtio->virtio_cfg.guest_features);
 457
 458             break;
 459         case VRING_PG_NUM_PORT:
 460             if (length == 4) {
 461                 addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
 462                 addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
 463
 464                 uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 465                 switch (queue_idx) {
 466                     case 0:
 467                         virtio_setup_queue(dev, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
 468                         break;
 469                   case 1:
 470                         virtio_setup_queue(dev, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
 471                          break;
 472                     case 2:
 473                          virtio_setup_queue(dev, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
 474                          break;
 475
 476                     default:
 477                          break;
 478                 }
 479             } else {
 480                 PrintError("Illegal write length for page frame number\n");
 481                 return -1;
 482             }
 483             break;
 484         case VRING_Q_SEL_PORT:
 485             virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector = *(uint16_t *)src;
 486
 487             if (virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector > 2) {
 488                 PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 489                            virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector);
 490                 return -1;
 491             }
 492
 493             break;
 494         case VRING_Q_NOTIFY_PORT:
 495             PrintDebug("Handling Kick\n");
 496             uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;
 497             if (queue_idx == 0){
 498                     PrintError("receive queue notification\n");
 499             }else if (queue_idx == 1){
 500                     if (handle_pkt_tx(dev) == -1) {
 501                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 502                         return -1;
 503                     }
 504             }else if (queue_idx == 2){
 505                     if (handle_ctrl(dev) == -1) {
 506                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 507                         return -1;
 508                     }
 509             }else {
 510                 PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 511                            queue_idx);
 512             }
 513
 514             break;
 515         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 516             virtio->virtio_cfg.status = *(uint8_t *)src;
 517
 518             if (virtio->virtio_cfg.status == 0) {
 519                 PrintDebug("Resetting device\n");
 520                 virtio_reset(virtio);
 521             }
 522
 523             break;
 524
 525         case VIRTIO_ISR_PORT:
 526             virtio->virtio_cfg.pci_isr = *(uint8_t *)src;
 527             break;
 528         default:
 529             return -1;
 530             break;
 531     }
 532
 533     return length;
 534 }
 535
 536
 537 static int virtio_io_read(uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * private_data)
 538 {
 539     struct vm_device * dev = (struct vm_device *)private_data;
 540     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)dev->private_data;
 541     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 542     uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 543
 544
 545     PrintDebug("VIRTIO NIC Read  for port %d (index =%d), length=%d\n",
 546                port, port_idx, length);
 547
 548     switch (port_idx) {
 549         case HOST_FEATURES_PORT:
 550             if (length != 4) {
 551                 PrintError("Illegal read length for host features\n");
 552                 return -1;
 553             }
 554
 555             *(uint32_t *)dst = virtio->virtio_cfg.host_features;
 556
 557             break;
 558         case VRING_PG_NUM_PORT:
 559
 560             if (length != 4) {
 561                 PrintError("Illegal read length for page frame number\n");
 562                 return -1;
 563             }
 564
 565             switch (queue_idx) {
 566                 case 0:
 567                       *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
 568                         break;
 569                  case 1:
 570                       *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
 571                         break;
 572                  case 2:
 573                       *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
 574                         break;
 575                  default:
 576                         break;
 577            }
 578
 579             break;
 580         case VRING_SIZE_PORT:
 581             if (length != 2) {
 582                 PrintError("Illegal read length for vring size\n");
 583                 return -1;
 584             }
 585
 586             switch (queue_idx) {
 587                 case 0:
 588                       *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
 589                         break;
 590                  case 1:
 591                       *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
 592                         break;
 593                  case 2:
 594                       *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
 595                         break;
 596                  default:
 597                         break;
 598            }
 599
 600             break;
 601         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 602             if (length != 1) {
 603                 PrintError("Illegal read length for status\n");
 604                 return -1;
 605             }
 606
 607             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.status;
 608             break;
 609
 610         case VIRTIO_ISR_PORT:
 611             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.pci_isr;
 612             virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 613             v3_pci_lower_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 614             break;
 615
 616         default:
 617             PrintError("Read of Unhandled Virtio Read\n");
 618            return -1;
 619     }
 620
 621     return length;
 622 }
 623
 624
 625 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 626     .free = virtio_free,
 627     .reset = NULL,
 628     .start = NULL,
 629     .stop = NULL,
 630 };
 631
 632
 633 static int register_dev(struct virtio_dev_state * virtio, struct virtio_net_state * net_state) {
 634     // initialize PCI
 635     struct pci_device * pci_dev = NULL;
 636     struct v3_pci_bar bars[6];
 637     int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
 638     int tmp_ports = num_ports;
 639     int i;
 640
 641     // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
 642     net_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
 643
 644     while (tmp_ports > 0) {
 645         tmp_ports >>= 1;
 646         net_state->io_range_size <<= 1;
 647     }
 648
 649     // this is to account for any low order bits being set in num_ports
 650     // if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
 651     if ((num_ports & ((net_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
 652         net_state->io_range_size >>= 1;
 653     }
 654
 655
 656     for (i = 0; i < 6; i++) {
 657         bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
 658     }
 659
 660     PrintDebug("Virtio-BLK io_range_size = %d\n", blk_state->io_range_size);
 661
 662     bars[0].type = PCI_BAR_IO;
 663     bars[0].default_base_port = -1;
 664     bars[0].num_ports = net_state->io_range_size;
 665
 666     bars[0].io_read = virtio_io_read;
 667     bars[0].io_write = virtio_io_write;
 668     bars[0].private_data = net_state;
 669
 670     pci_dev = v3_pci_register_device(virtio->pci_bus, PCI_STD_DEVICE,
 671                                      0, PCI_AUTO_DEV_NUM, 0,
 672                                      "LNX_VIRTIO_BLK", bars,
 673                                      NULL, NULL, NULL, net_state);
 674
 675     if (!pci_dev) {
 676         PrintError("Could not register PCI Device\n");
 677         return -1;
 678     }
 679
 680     pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
 681     pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
 682
 683
 684     pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
 685     pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
 686     pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;
 687
 688     //TODO:how to define new one for virtio net device
 689     pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_BLOCK_SUBDEVICE_ID;
 690
 691     pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
 692
 693     pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
 694
 695
 696     net_state->pci_dev = pci_dev;
 697     //net_state->pci_bus = pci_bus;
 698
 699     net_state->virtio_cfg.host_features = 0; //no features support now
 700
 701     net_state->rx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 702     net_state->tx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 703     net_state->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
 704
 705     net_state->virtio_dev = virtio;
 706
 707     virtio_reset(net_state);
 708
 709     return 0;
 710 }
 711
 712
 713
 714 static int connect_fn(struct guest_info * info,
 715                       void * frontend_data,
 716                       struct v3_dev_net_ops * ops,
 717                       v3_cfg_tree_t * cfg,
 718                       void * private_data) {
 719
 720     struct virtio_dev_state * virtio = (struct virtio_dev_state *)frontend_data;
 721
 722     struct virtio_net_state * net_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
 723     memset(net_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
 724
 725     register_dev(virtio, net_state);
 726
 727     net_state->net_ops = ops;
 728     net_state->backend_data = private_data;
 729
 730     return 0;
 731 }
 732
 733
 734 struct net_frontend {
 735     int (*connect)(struct guest_info * info,
 736                     void * frontend_data,
 737                     struct v3_dev_net_ops * ops,
 738                     v3_cfg_tree_t * cfg,
 739                     void * priv_data);
 740
 741
 742     struct list_head net_node;
 743
 744     void * priv_data;
 745 };
 746
 747
 748 int v3_dev_add_net_frontend(struct guest_info * info,
 749                             char * name,
 750                             int (*connect)(struct guest_info * info,
 751                                             void * frontend_data,
 752                                             struct v3_dev_net_ops * ops,
 753                                             v3_cfg_tree_t * cfg,
 754                                             void * private_data),
 755                             void * priv_data)
 756 {
 757     struct net_frontend * frontend = NULL;
 758
 759     frontend = (struct net_frontend *)V3_Malloc(sizeof(struct net_frontend));
 760     memset(frontend, 0, sizeof(struct net_frontend));
 761
 762     frontend->connect = connect;
 763     frontend->priv_data = priv_data;
 764
 765     list_add(&(frontend->net_node), &(info->dev_mgr.net_list));
 766     v3_htable_insert(info->dev_mgr.net_table, (addr_t)(name), (addr_t)frontend);
 767
 768     return 0;
 769 }
 770
 771
 772 int v3_dev_connect_net(struct guest_info * info,
 773                        char * frontend_name,
 774                        struct v3_dev_net_ops * ops,
 775                        v3_cfg_tree_t * cfg,
 776                        void * private_data){
 777     struct net_frontend * frontend = NULL;
 778
 779     frontend = (struct net_frontend *)v3_htable_search(info->dev_mgr.net_table,
 780                                                        (addr_t)frontend_name);
 781
 782     if (frontend == NULL) {
 783         PrintError("Could not find frontend net device %s\n", frontend_name);
 784         return 0;
 785     }
 786
 787     if (frontend->connect(info, frontend->priv_data, ops, cfg, private_data) == -1) {
 788         PrintError("Error connecting to block frontend %s\n", frontend_name);
 789         return -1;
 790     }
 791
 792     return 0;
 793 }
 794
 795 static int virtio_init(struct guest_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 796     struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
 797     struct virtio_dev_state * virtio_state = NULL;
 798     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 799
 800     PrintDebug("Initializing VIRTIO Network device\n");
 801
 802     if (pci_bus == NULL) {
 803         PrintError("VirtIO devices require a PCI Bus");
 804         return -1;
 805     }
 806
 807     virtio_state  = (struct virtio_dev_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_dev_state));
 808     memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_dev_state));
 809
 810     INIT_LIST_HEAD(&(virtio_state->dev_list));
 811     virtio_state->pci_bus = pci_bus;
 812     virtio_state->vm = vm;
 813
 814     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, virtio_state);
 815     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 816         PrintError("Could not attach device %s\n", name);
 817         return -1;
 818     }
 819
 820     if (v3_dev_add_net_frontend(vm, name, connect_fn, (void *)virtio_state) == -1) {
 821         PrintError("Could not register %s as block frontend\n", name);
 822         return -1;
 823     }
 824
 825     return 0;
 826 }
 827
 828 device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
 829