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, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2008, Cui Zheng <cuizheng@cs.unm.edu>
  12  * Copyright (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  16  *             Cui Zheng <cuizheng@cs.unm.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 #include <palacios/vmm_vnet.h>
  29 #include <palacios/vmm_lock.h>
  30 #include <palacios/vmm_util.h>
  31
  32 #include <devices/pci.h>
  33
  34
  35 #ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
  36 #undef PrintDebug
  37 #define PrintDebug(fmt, args...)
  38 #endif
  39
  40 #define VIRTIO_NIC_PROFILE
  41
  42 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP    1       /* Link is up */
  43 #define VIRTIO_NET_MAX_BUFSIZE (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (64 << 10))
  44
  45 struct virtio_net_hdr {
  46         uint8_t flags;
  47
  48 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE         0       /* Not a GSO frame */
  49         uint8_t gso_type;
  50         uint16_t hdr_len;               /* Ethernet + IP + tcp/udp hdrs */
  51         uint16_t gso_size;              /* Bytes to append to hdr_len per frame */
  52         uint16_t csum_start;    /* Position to start checksumming from */
  53         uint16_t csum_offset;   /* Offset after that to place checksum */
  54 }__attribute__((packed));
  55
  56
  57 #define QUEUE_SIZE 1024
  58 #define CTRL_QUEUE_SIZE 64
  59 #define ETH_ALEN 6
  60
  61 struct virtio_net_config
  62 {
  63     uint8_t mac[ETH_ALEN]; //VIRTIO_NET_F_MAC
  64     uint16_t status;
  65 } __attribute__((packed));
  66
  67 struct virtio_dev_state {
  68     struct vm_device * pci_bus;
  69     struct list_head dev_list;
  70     struct v3_vm_info *vm;
  71 };
  72
  73 struct virtio_net_state {
  74     struct virtio_net_config net_cfg;
  75     struct virtio_config virtio_cfg;
  76
  77     struct vm_device * dev;
  78     struct pci_device * pci_dev;
  79     int io_range_size;
  80
  81     struct virtio_queue rx_vq;   //index 0, rvq in Linux virtio driver, handle packet to guest
  82     struct virtio_queue tx_vq;   //index 1, svq in Linux virtio driver, handle packet from guest
  83     struct virtio_queue ctrl_vq; //index 2, ctrol info from guest
  84
  85     ulong_t pkt_sent, pkt_recv, pkt_drop;
  86
  87     struct v3_dev_net_ops * net_ops;
  88
  89     v3_lock_t lock;
  90
  91     void * backend_data;
  92     struct virtio_dev_state * virtio_dev;
  93     struct list_head dev_link;
  94 };
  95
  96 static int virtio_free(struct vm_device * dev)
  97 {
  98
  99     return -1;
 100 }
 101
 102 static int virtio_init_state(struct virtio_net_state * virtio)
 103 {
 104     virtio->rx_vq.ring_desc_addr = 0;
 105     virtio->rx_vq.ring_avail_addr = 0;
 106     virtio->rx_vq.ring_used_addr = 0;
 107     virtio->rx_vq.pfn = 0;
 108     virtio->rx_vq.cur_avail_idx = 0;
 109
 110     virtio->tx_vq.ring_desc_addr = 0;
 111     virtio->tx_vq.ring_avail_addr = 0;
 112     virtio->tx_vq.ring_used_addr = 0;
 113     virtio->tx_vq.pfn = 0;
 114     virtio->tx_vq.cur_avail_idx = 0;
 115
 116     virtio->ctrl_vq.ring_desc_addr = 0;
 117     virtio->ctrl_vq.ring_avail_addr = 0;
 118     virtio->ctrl_vq.ring_used_addr = 0;
 119     virtio->ctrl_vq.pfn = 0;
 120     virtio->ctrl_vq.cur_avail_idx = 0;
 121
 122     virtio->virtio_cfg.host_features = 0;
 123     //virtio->virtio_cfg.status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 124     virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 125
 126     if (v3_lock_init(&(virtio->lock)) == -1){
 127         PrintError("Virtio NIC: Failure to init lock for net_state\n");
 128     }
 129
 130     virtio->pkt_sent = virtio->pkt_recv = virtio->pkt_drop = 0;
 131
 132     return 0;
 133 }
 134
 135 static int pkt_tx(struct guest_info *core, struct virtio_net_state * virtio, struct vring_desc * buf_desc)
 136 {
 137     uint8_t * buf = NULL;
 138     uint32_t len = buf_desc->length;
 139
 140     PrintDebug("Virtio NIC: Virtio Pkt Sending, net_state: %p, pkt size: %d\n", virtio, len);
 141
 142     if (guest_pa_to_host_va(core, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
 143         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 144         return -1;
 145     }
 146
 147     if (virtio->net_ops->send(buf, len, (void *)core, NULL) == -1) {
 148         return -1;
 149     }
 150
 151     return 0;
 152 }
 153
 154 static int build_receive_header(struct virtio_net_hdr * hdr, const void * buf, int raw) {
 155     hdr->flags = 0;
 156
 157     if (!raw) {
 158         memcpy(hdr, buf, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 159     } else {
 160         memset(hdr, 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 161     }
 162
 163     return 0;
 164 }
 165
 166 static int copy_data_to_desc(struct guest_info *core,
 167                                         struct virtio_net_state * virtio_state,
 168                                         struct vring_desc * desc,
 169                                         uchar_t * buf,
 170                                         uint_t buf_len)
 171 {
 172     uint32_t len;
 173     uint8_t * desc_buf = NULL;
 174
 175     if (guest_pa_to_host_va(core, desc->addr_gpa, (addr_t *)&(desc_buf)) == -1) {
 176         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 177         return -1;
 178     }
 179     len = (desc->length < buf_len)?desc->length:buf_len;
 180     memcpy(desc_buf, buf, len);
 181
 182     return len;
 183 }
 184
 185
 186
 187
 188 static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index) {
 189     struct vring_desc * tmp_desc = &(q->desc[index]);
 190     int cnt = 1;
 191
 192     while (tmp_desc->flags & VIRTIO_NEXT_FLAG) {
 193         tmp_desc = &(q->desc[tmp_desc->next]);
 194         cnt++;
 195     }
 196
 197     return cnt;
 198 }
 199
 200 static int handle_ctrl(struct guest_info *core, struct virtio_net_state * dev) {
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 static int handle_pkt_tx(struct guest_info *core, struct virtio_net_state * virtio_state)
 205 {
 206     struct virtio_queue * q = &(virtio_state->tx_vq);
 207     struct virtio_net_hdr * hdr = NULL;
 208
 209     if (q->avail->index < q->last_avail_idx) {
 210         q->idx_overflow = true;
 211     }
 212
 213     q->last_avail_idx = q->avail->index;
 214
 215     while (q->cur_avail_idx < q->avail->index ||
 216            (q->idx_overflow && q->cur_avail_idx < (q->avail->index + 65536))) {
 217         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 218         addr_t hdr_addr = 0;
 219         uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 220         int desc_cnt = get_desc_count(q, desc_idx);
 221         uint32_t req_len = 0;
 222         int i = 0;
 223
 224         hdr_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 225         if (guest_pa_to_host_va(core, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 226             PrintError("Could not translate block header address\n");
 227             return -1;
 228         }
 229
 230         hdr = (struct virtio_net_hdr*)hdr_addr;
 231         desc_idx = hdr_desc->next;
 232
 233         for (i = 0; i < desc_cnt - 1; i++) {
 234             struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 235             if (pkt_tx(core, virtio_state, buf_desc) == -1) {
 236                 PrintError("Error handling nic operation\n");
 237                 return -1;
 238             }
 239
 240             req_len += buf_desc->length;
 241             desc_idx = buf_desc->next;
 242         }
 243         virtio_state->pkt_sent ++;
 244
 245         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 246         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = req_len; // What do we set this to????
 247         q->used->index++;
 248
 249         int last_idx = q->cur_avail_idx;
 250
 251         q->cur_avail_idx ++;
 252
 253         if (q->cur_avail_idx < last_idx) {
 254             q->idx_overflow = false;
 255         }
 256     }
 257
 258     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 259         v3_pci_raise_irq(virtio_state->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio_state->pci_dev);
 260         virtio_state->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 261     }
 262
 263 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 264     if(virtio_state->pkt_sent % 10000 == 0)
 265         PrintError("Virtio NIC: %p, pkt_sent: %ld\n", virtio_state, virtio_state->pkt_sent);
 266 #endif
 267
 268 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 269     uint64_t time;
 270     rdtscll(time);
 271     core->vnet_times.total_handle_time = time - core->vnet_times.virtio_handle_start;
 272
 273     PrintError("Vnet_profiling: total_handle_time: %ld vnet_time: %ld  copy_from_guest: %ld copy_to_guest: %ld malloc_free: %ld, route_lookup: %ld\n",
 274                          (long)core->vnet_times.total_handle_time,
 275                          (long)core->vnet_times.vnet_handle_time,
 276                          (long)core->vnet_times.time_copy_from_guest,
 277                          (long)core->vnet_times.time_copy_to_guest,
 278                          (long)core->vnet_times.time_mallocfree,
 279                          (long)core->vnet_times.time_route_lookup);
 280 #endif
 281
 282     return 0;
 283 }
 284
 285
 286 static int virtio_setup_queue(struct guest_info *core,
 287                                                         struct virtio_net_state * virtio_state,
 288                                                         struct virtio_queue * queue,
 289                                                         addr_t pfn,
 290                                                         addr_t page_addr) {
 291     queue->pfn = pfn;
 292
 293     queue->ring_desc_addr = page_addr;
 294     queue->ring_avail_addr = page_addr + (queue->queue_size * sizeof(struct vring_desc));
 295     queue->ring_used_addr = ((queue->ring_avail_addr) +
 296                              (sizeof(struct vring_avail)) +
 297                              (queue->queue_size * sizeof(uint16_t)));
 298
 299     // round up to next page boundary.
 300     queue->ring_used_addr = (queue->ring_used_addr + 0xfff) & ~0xfff;
 301     if (guest_pa_to_host_va(core, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
 302         PrintError("Could not translate ring descriptor address\n");
 303          return -1;
 304     }
 305
 306     if (guest_pa_to_host_va(core, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
 307         PrintError("Could not translate ring available address\n");
 308         return -1;
 309     }
 310
 311     if (guest_pa_to_host_va(core, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
 312         PrintError("Could not translate ring used address\n");
 313         return -1;
 314     }
 315
 316     PrintDebug("RingDesc_addr=%p, Avail_addr=%p, Used_addr=%p\n",
 317                (void *)(queue->ring_desc_addr),
 318                (void *)(queue->ring_avail_addr),
 319                (void *)(queue->ring_used_addr));
 320
 321     PrintDebug("RingDesc=%p, Avail=%p, Used=%p\n",
 322                queue->desc, queue->avail, queue->used);
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 static int virtio_io_write(struct guest_info *core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * private_data)
 328 {
 329     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 330     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 331
 332 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 333     uint64_t time;
 334     rdtscll(time);
 335     core->vnet_times.virtio_handle_start = time;
 336 #endif
 337
 338     PrintDebug("VIRTIO NIC %p Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n", private_data,
 339                port, port_idx,  length, *(uint32_t *)src);
 340
 341     switch (port_idx) {
 342         case GUEST_FEATURES_PORT:
 343             if (length != 4) {
 344                 PrintError("Illegal write length for guest features\n");
 345                 return -1;
 346             }
 347             virtio->virtio_cfg.guest_features = *(uint32_t *)src;
 348             PrintDebug("Setting Guest Features to %x\n", virtio->virtio_cfg.guest_features);
 349             break;
 350
 351         case VRING_PG_NUM_PORT:
 352             if (length != 4) {
 353                 PrintError("Illegal write length for page frame number\n");
 354                 return -1;
 355             }
 356             addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
 357             addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
 358             uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 359
 360             PrintDebug("Virtio Write: pfn: %p, page_addr %p, queue_idx %d\n", (void *)pfn, (void *)page_addr, queue_idx);
 361
 362             switch (queue_idx) {
 363                 case 0:
 364                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
 365                     break;
 366                 case 1:
 367                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
 368                     break;
 369                 case 2:
 370                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
 371                     break;
 372                 default:
 373                     break;
 374             }
 375             break;
 376
 377         case VRING_Q_SEL_PORT:
 378             virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector = *(uint16_t *)src;
 379             if (virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector > 2) {
 380                 PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 381                            virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector);
 382                 return -1;
 383             }
 384             break;
 385
 386         case VRING_Q_NOTIFY_PORT:
 387             {
 388                 uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;
 389                 if (queue_idx == 0){
 390                     PrintDebug("receive queue notification 0, packet get by Guest\n");
 391                 } else if (queue_idx == 1){
 392                     if (handle_pkt_tx(core, virtio) == -1) {
 393                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 394                         return -1;
 395                     }
 396                 } else if (queue_idx == 2){
 397                     if (handle_ctrl(core, virtio) == -1) {
 398                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 399                         return -1;
 400                     }
 401                 } else {
 402                     PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 403                                queue_idx);
 404                 }
 405                 break;
 406             }
 407
 408         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 409             virtio->virtio_cfg.status = *(uint8_t *)src;
 410             if (virtio->virtio_cfg.status == 0) {
 411                 PrintDebug("Resetting device\n");
 412                 virtio_init_state(virtio);
 413             }
 414             break;
 415
 416         case VIRTIO_ISR_PORT:
 417             virtio->virtio_cfg.pci_isr = *(uint8_t *)src;
 418             break;
 419         default:
 420             return -1;
 421             break;
 422     }
 423
 424     return length;
 425 }
 426
 427 static int virtio_io_read(struct guest_info *core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * private_data)
 428 {
 429     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 430     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 431     uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 432
 433     PrintDebug("Virtio NIC %p: Read  for port %d (index =%d), length=%d\n", private_data,
 434                port, port_idx, length);
 435
 436     switch (port_idx) {
 437         case HOST_FEATURES_PORT:
 438             if (length != 4) {
 439                 PrintError("Illegal read length for host features\n");
 440                 return -1;
 441             }
 442             *(uint32_t *)dst = virtio->virtio_cfg.host_features;
 443             break;
 444
 445         case VRING_PG_NUM_PORT:
 446             if (length != 4) {
 447                 PrintError("Illegal read length for page frame number\n");
 448                 return -1;
 449             }
 450             switch (queue_idx) {
 451                 case 0:
 452                     *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
 453                     break;
 454                 case 1:
 455                     *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
 456                     break;
 457                 case 2:
 458                     *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
 459                     break;
 460                 default:
 461                     break;
 462             }
 463             break;
 464
 465         case VRING_SIZE_PORT:
 466             if (length != 2) {
 467                 PrintError("Illegal read length for vring size\n");
 468                 return -1;
 469             }
 470             switch (queue_idx) {
 471                 case 0:
 472                     *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
 473                     break;
 474                 case 1:
 475                     *(uint16_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
 476                     break;
 477                 case 2:
 478                     *(uint16_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
 479                     break;
 480                 default:
 481                     break;
 482             }
 483             PrintDebug("queue index: %d, value=0x%x\n", (int)queue_idx, *(uint16_t *)dst);
 484             break;
 485
 486         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 487             if (length != 1) {
 488                 PrintError("Illegal read length for status\n");
 489                 return -1;
 490             }
 491             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.status;
 492             break;
 493
 494         case VIRTIO_ISR_PORT:
 495             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.pci_isr;
 496             virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 497             v3_pci_lower_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 498             break;
 499
 500         default:
 501             PrintError("Virtio NIC: Read of Unhandled Virtio Read\n");
 502             return -1;
 503     }
 504
 505     return length;
 506 }
 507
 508
 509
 510
 511 static int virtio_rx(uint8_t * buf, uint32_t size, void * private_data) {
 512     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 513     struct virtio_queue * q = &(virtio->rx_vq);
 514     struct virtio_net_hdr hdr;
 515     uint32_t hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr);
 516     uint32_t data_len = size;
 517     uint32_t offset = 0;
 518     unsigned long flags;
 519     int ret_val;
 520     int raw = 1;
 521
 522     flags = v3_lock_irqsave(virtio->lock);
 523
 524     PrintDebug("VIRTIO NIC: receiving packet to virtio nic %p, size:%d\n", virtio, size);
 525
 526     virtio->pkt_recv ++;
 527
 528     if (!raw){
 529         data_len -= hdr_len;
 530     }
 531
 532     build_receive_header(&hdr, buf, raw);
 533
 534     if (q->ring_avail_addr == 0) {
 535         PrintError("Queue is not set\n");
 536         ret_val = -1;
 537         goto exit;
 538     }
 539
 540     if (q->last_avail_idx > q->avail->index)
 541         q->idx_overflow = true;
 542     q->last_avail_idx = q->avail->index;
 543
 544     if (q->cur_avail_idx < q->avail->index || (q->idx_overflow && q->cur_avail_idx < q->avail->index+65536)){
 545         addr_t hdr_addr = 0;
 546         uint16_t hdr_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 547         uint16_t buf_idx = 0;
 548         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 549
 550         hdr_desc = &(q->desc[hdr_idx]);
 551         if (guest_pa_to_host_va(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 552             PrintError("Could not translate receive buffer address\n");
 553             ret_val = -1;
 554             goto exit;
 555         }
 556
 557         memcpy((void *)hdr_addr, &hdr, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 558         if (offset >= data_len) {
 559             hdr_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
 560         }
 561
 562         for (buf_idx = hdr_desc->next; offset < data_len; buf_idx = q->desc[hdr_idx].next) {
 563             struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[buf_idx]);
 564             uint32_t len = 0;
 565
 566             len = copy_data_to_desc(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), virtio, buf_desc, buf + offset, data_len - offset);
 567             offset += len;
 568             if (offset < data_len) {
 569                 buf_desc->flags = VIRTIO_NEXT_FLAG;
 570             }
 571             buf_desc->length = len;
 572         }
 573
 574         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 575         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)
 576         q->used->index++;
 577
 578         int last_idx = q->cur_avail_idx;
 579         q->cur_avail_idx++;
 580         if (q->cur_avail_idx < last_idx)
 581             q->idx_overflow = false;
 582     } else {
 583         virtio->pkt_drop++;
 584
 585 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 586         PrintError("Virtio NIC: %p, one pkt dropped receieved: %ld, dropped: %ld, sent: %ld curidx: %d, avaiIdx: %d\n",
 587                 virtio, virtio->pkt_recv, virtio->pkt_drop, virtio->pkt_sent, q->cur_avail_idx, q->avail->index);
 588 #endif
 589     }
 590
 591     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 592         PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
 593         v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 594         virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 595     }
 596
 597 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 598     if ((virtio->pkt_recv % 10000) == 0){
 599         PrintError("Virtio NIC: %p, receieved: %ld, dropped: %ld, sent: %ld\n",
 600                 virtio, virtio->pkt_recv, virtio->pkt_drop, virtio->pkt_sent);
 601     }
 602 #endif
 603
 604     ret_val = offset;
 605
 606 exit:
 607
 608     v3_unlock_irqrestore(virtio->lock, flags);
 609
 610     return ret_val;
 611 }
 612
 613
 614 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 615     .free = virtio_free,
 616     .reset = NULL,
 617     .start = NULL,
 618     .stop = NULL,
 619 };
 620
 621 static int register_dev(struct virtio_dev_state * virtio, struct virtio_net_state * net_state)
 622 {
 623     struct pci_device * pci_dev = NULL;
 624     struct v3_pci_bar bars[6];
 625     int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
 626     int tmp_ports = num_ports;
 627     int i;
 628
 629     // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
 630     net_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
 631     while (tmp_ports > 0) {
 632         tmp_ports >>= 1;
 633         net_state->io_range_size <<= 1;
 634     }
 635
 636     // this is to account for any low order bits being set in num_ports
 637     // if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
 638     if ((num_ports & ((net_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
 639         net_state->io_range_size >>= 1;
 640     }
 641
 642     for (i = 0; i < 6; i++) {
 643         bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
 644     }
 645
 646     PrintDebug("Virtio-NIC io_range_size = %d\n", net_state->io_range_size);
 647
 648     bars[0].type = PCI_BAR_IO;
 649     bars[0].default_base_port = -1;
 650     bars[0].num_ports = net_state->io_range_size;
 651     bars[0].io_read = virtio_io_read;
 652     bars[0].io_write = virtio_io_write;
 653     bars[0].private_data = net_state;
 654
 655     pci_dev = v3_pci_register_device(virtio->pci_bus, PCI_STD_DEVICE,
 656                                      0, PCI_AUTO_DEV_NUM, 0,
 657                                      "LNX_VIRTIO_NIC", bars,
 658                                      NULL, NULL, NULL, net_state);
 659
 660     if (!pci_dev) {
 661         PrintError("Virtio NIC: Could not register PCI Device\n");
 662         return -1;
 663     }
 664
 665     PrintDebug("Virtio NIC:  registered to PCI bus\n");
 666
 667     pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
 668     pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
 669
 670
 671     pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
 672     pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
 673     pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;
 674     pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_NET_SUBDEVICE_ID;
 675     pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
 676     pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
 677
 678     net_state->pci_dev = pci_dev;
 679     net_state->virtio_cfg.host_features = 0; //no features support now
 680     net_state->rx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 681     net_state->tx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 682     net_state->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
 683     net_state->virtio_dev = virtio;
 684
 685     virtio_init_state(net_state);
 686
 687     return 0;
 688 }
 689
 690 static int connect_fn(struct v3_vm_info * info,
 691                       void * frontend_data,
 692                       struct v3_dev_net_ops * ops,
 693                       v3_cfg_tree_t * cfg,
 694                       void * private_data) {
 695     struct virtio_dev_state * virtio = (struct virtio_dev_state *)frontend_data;
 696     struct virtio_net_state * net_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
 697
 698     memset(net_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
 699     register_dev(virtio, net_state);
 700
 701     net_state->net_ops = ops;
 702     net_state->backend_data = private_data;
 703
 704     ops->recv = virtio_rx;
 705     ops->frontend_data = net_state;
 706
 707     return 0;
 708 }
 709
 710 static int virtio_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 711     struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
 712     struct virtio_dev_state * virtio_state = NULL;
 713     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 714
 715     PrintDebug("Virtio NIC: Initializing VIRTIO Network device: %s\n", name);
 716
 717     if (pci_bus == NULL) {
 718         PrintError("Virtio NIC: VirtIO devices require a PCI Bus");
 719         return -1;
 720     }
 721
 722     virtio_state  = (struct virtio_dev_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_dev_state));
 723     memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_dev_state));
 724
 725     INIT_LIST_HEAD(&(virtio_state->dev_list));
 726     virtio_state->pci_bus = pci_bus;
 727     virtio_state->vm = vm;
 728
 729     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, virtio_state);
 730     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 731         PrintError("Virtio NIC: Could not attach device %s\n", name);
 732         return -1;
 733     }
 734
 735     if (v3_dev_add_net_frontend(vm, name, connect_fn, (void *)virtio_state) == -1) {
 736         PrintError("Virtio NIC: Could not register %s as net frontend\n", name);
 737         return -1;
 738     }
 739
 740     return 0;
 741 }
 742
 743 device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
 744