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
  31 #include <devices/pci.h>
  32
  33
  34 #ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
  35 #undef PrintDebug
  36 #define PrintDebug(fmt, args...)
  37 #endif
  38
  39 #define VIRTIO_NIC_PROFILE
  40
  41 #define VIRTIO_NET_S_LINK_UP    1       /* Link is up */
  42 #define VIRTIO_NET_MAX_BUFSIZE (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (64 << 10))
  43
  44 struct virtio_net_hdr {
  45         uint8_t flags;
  46
  47 #define VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE         0       /* Not a GSO frame */
  48         uint8_t gso_type;
  49         uint16_t hdr_len;               /* Ethernet + IP + tcp/udp hdrs */
  50         uint16_t gso_size;              /* Bytes to append to hdr_len per frame */
  51         uint16_t csum_start;    /* Position to start checksumming from */
  52         uint16_t csum_offset;   /* Offset after that to place checksum */
  53 }__attribute__((packed));
  54
  55
  56 #define QUEUE_SIZE 1024
  57 #define CTRL_QUEUE_SIZE 64
  58 #define ETH_ALEN 6
  59
  60 struct virtio_net_config
  61 {
  62     uint8_t mac[ETH_ALEN]; //VIRTIO_NET_F_MAC
  63     uint16_t status;
  64 } __attribute__((packed));
  65
  66 struct virtio_dev_state {
  67     struct vm_device * pci_bus;
  68     struct list_head dev_list;
  69     struct guest_info * vm;
  70 };
  71
  72 struct virtio_net_state {
  73     struct virtio_net_config net_cfg;
  74     struct virtio_config virtio_cfg;
  75
  76     struct vm_device * dev;
  77     struct pci_device * pci_dev;
  78     int io_range_size;
  79
  80     struct virtio_queue rx_vq;   //index 0, rvq in Linux virtio driver, handle packet to guest
  81     struct virtio_queue tx_vq;   //index 1, svq in Linux virtio driver, handle packet from guest
  82     struct virtio_queue ctrl_vq; //index 2, ctrol info from guest
  83
  84     ulong_t pkt_sent, pkt_recv, pkt_drop;
  85     struct gen_queue * inpkt_q;
  86
  87     struct v3_dev_net_ops * net_ops;
  88
  89     void * backend_data;
  90     struct virtio_dev_state * virtio_dev;
  91     struct list_head dev_link;
  92 };
  93
  94 #define ETHERNET_PACKET_LEN 1514
  95 struct eth_pkt {
  96     uint32_t size; //size of data
  97     char data[ETHERNET_PACKET_LEN];
  98 }__attribute__((packed));
  99
 100 static int virtio_free(struct vm_device * dev)
 101 {
 102
 103     return -1;
 104 }
 105
 106 static int virtio_init_state(struct virtio_net_state * virtio)
 107 {
 108     virtio->rx_vq.ring_desc_addr = 0;
 109     virtio->rx_vq.ring_avail_addr = 0;
 110     virtio->rx_vq.ring_used_addr = 0;
 111     virtio->rx_vq.pfn = 0;
 112     virtio->rx_vq.cur_avail_idx = 0;
 113
 114     virtio->tx_vq.ring_desc_addr = 0;
 115     virtio->tx_vq.ring_avail_addr = 0;
 116     virtio->tx_vq.ring_used_addr = 0;
 117     virtio->tx_vq.pfn = 0;
 118     virtio->tx_vq.cur_avail_idx = 0;
 119
 120     virtio->ctrl_vq.ring_desc_addr = 0;
 121     virtio->ctrl_vq.ring_avail_addr = 0;
 122     virtio->ctrl_vq.ring_used_addr = 0;
 123     virtio->ctrl_vq.pfn = 0;
 124     virtio->ctrl_vq.cur_avail_idx = 0;
 125
 126     virtio->virtio_cfg.host_features = 0;
 127     //virtio->virtio_cfg.status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 128     virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 129
 130     virtio->pkt_sent = virtio->pkt_recv = virtio->pkt_drop = 0;
 131
 132     virtio->inpkt_q = v3_create_queue();
 133     v3_init_queue(virtio->inpkt_q);
 134
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 static int pkt_tx(struct virtio_net_state * virtio, struct vring_desc * buf_desc)
 139 {
 140     uint8_t * buf = NULL;
 141     uint32_t len = buf_desc->length;
 142
 143     PrintDebug("Virtio NIC: Handling Virtio Write, net_state: %p\n", virtio);
 144
 145     if (guest_pa_to_host_va(virtio->virtio_dev->vm, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
 146         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 147         return -1;
 148     }
 149
 150     if (virtio->net_ops->send(buf, len, (void *)virtio, NULL) == -1) {
 151         return -1;
 152     }
 153
 154     return 0;
 155 }
 156
 157 static int build_receive_header(struct virtio_net_hdr * hdr, const void * buf, int raw) {
 158     hdr->flags = 0;
 159
 160     if (!raw) {
 161         memcpy(hdr, buf, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 162     } else {
 163         memset(hdr, 0, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 164     }
 165
 166     return 0;
 167 }
 168
 169 static int copy_data_to_desc(struct virtio_net_state * virtio_state, struct vring_desc * desc, uchar_t * buf, uint_t buf_len)
 170 {
 171     uint32_t len;
 172     uint8_t * desc_buf = NULL;
 173
 174     if (guest_pa_to_host_va(virtio_state->virtio_dev->vm, desc->addr_gpa, (addr_t *)&(desc_buf)) == -1) {
 175         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 176         return -1;
 177     }
 178     len = (desc->length < buf_len)?desc->length:buf_len;
 179     memcpy(desc_buf, buf, len);
 180
 181     return len;
 182 }
 183
 184 //send data to guest
 185 int send_pkt_to_guest(struct virtio_net_state * virtio, uchar_t * buf, uint_t size, int raw, void * private_data)
 186 {
 187     struct virtio_queue * q = &(virtio->rx_vq);
 188     struct virtio_net_hdr hdr;
 189     uint32_t hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr);
 190     uint32_t data_len = size;
 191     uint32_t offset = 0;
 192
 193     PrintDebug("VIRTIO NIC:  sending packet to virtio nic %p, size:%d", virtio, size);
 194
 195     virtio->pkt_recv ++;
 196     if (!raw) {
 197         data_len -= hdr_len;
 198     }
 199
 200     build_receive_header(&hdr, buf, 1);
 201
 202     if (q->ring_avail_addr == 0) {
 203         PrintError("Queue is not set\n");
 204         return -1;
 205     }
 206
 207     if (q->last_avail_idx > q->avail->index)
 208         q->idx_overflow = true;
 209     q->last_avail_idx = q->avail->index;
 210
 211     if (q->cur_avail_idx < q->avail->index || (q->idx_overflow && q->cur_avail_idx < q->avail->index+65536)){
 212         addr_t hdr_addr = 0;
 213         uint16_t hdr_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 214         uint16_t buf_idx = 0;
 215         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 216
 217         hdr_desc = &(q->desc[hdr_idx]);
 218         if (guest_pa_to_host_va(virtio->virtio_dev->vm, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 219             PrintError("Could not translate receive buffer address\n");
 220             return -1;
 221         }
 222
 223         memcpy((void *)hdr_addr, &hdr, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 224         if (offset >= data_len) {
 225             hdr_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
 226         }
 227
 228         for (buf_idx = hdr_desc->next; offset < data_len; buf_idx = q->desc[hdr_idx].next) {
 229             struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[buf_idx]);
 230             uint32_t len = 0;
 231
 232             len = copy_data_to_desc(virtio, buf_desc, buf + offset, data_len - offset);
 233             offset += len;
 234             if (offset < data_len) {
 235                 buf_desc->flags = VIRTIO_NEXT_FLAG;
 236             }
 237             buf_desc->length = len;
 238         }
 239
 240         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 241         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)
 242         q->used->index++;
 243
 244         int last_idx = q->cur_avail_idx;
 245         q->cur_avail_idx++;
 246         if (q->cur_avail_idx < last_idx)
 247             q->idx_overflow = false;
 248     } else {
 249         virtio->pkt_drop++;
 250
 251 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 252         PrintError("Virtio NIC: %p, one pkt dropped receieved: %ld, dropped: %ld, sent: %ld curidx: %d, avaiIdx: %d\n",
 253                 virtio, virtio->pkt_recv, virtio->pkt_drop, virtio->pkt_sent, q->cur_avail_idx, q->avail->index);
 254 #endif
 255     }
 256
 257     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 258         PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
 259         v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 260         virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 261     }
 262
 263 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 264     if ((virtio->pkt_recv % 10000) == 0){
 265         PrintError("Virtio NIC: %p, receieved: %ld, dropped: %ld, sent: %ld\n",
 266                 virtio, virtio->pkt_recv, virtio->pkt_drop, virtio->pkt_sent);
 267     }
 268 #endif
 269
 270
 271     return offset;
 272 }
 273
 274 static int virtio_sendto_buf(struct virtio_net_state * net_state, uchar_t * buf, uint_t size) {
 275     struct eth_pkt *pkt;
 276
 277     pkt = (struct eth_pkt *)V3_Malloc(sizeof(struct eth_pkt));
 278     if(pkt == NULL){
 279         PrintError("Virtio NIC: Memory allocate fails\n");
 280         return -1;
 281     }
 282
 283     pkt->size = size;
 284     memcpy(pkt->data, buf, size);
 285     v3_enqueue(net_state->inpkt_q, (addr_t)pkt);
 286
 287     PrintDebug("Virtio NIC: __virtio_sendto_buf: transmitting packet: (size:%d)\n", (int)pkt->size);
 288
 289     return pkt->size;
 290 }
 291
 292 int virtio_dev_send(uchar_t * buf, uint32_t size, void *private_data) {
 293     struct virtio_net_state *virtio_state = (struct virtio_net_state *)private_data;
 294
 295     return virtio_sendto_buf(virtio_state, buf, size);
 296 }
 297
 298 static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index) {
 299     struct vring_desc * tmp_desc = &(q->desc[index]);
 300     int cnt = 1;
 301
 302     while (tmp_desc->flags & VIRTIO_NEXT_FLAG) {
 303         tmp_desc = &(q->desc[tmp_desc->next]);
 304         cnt++;
 305     }
 306
 307     return cnt;
 308 }
 309
 310 static int handle_ctrl(struct virtio_net_state * dev) {
 311     return 0;
 312 }
 313
 314 static int handle_pkt_tx(struct virtio_net_state * virtio_state)
 315 {
 316     struct virtio_queue * q = &(virtio_state->tx_vq);
 317     struct virtio_net_hdr * hdr = NULL;
 318
 319     if (q->avail->index < q->last_avail_idx)
 320         q->idx_overflow = true;
 321     q->last_avail_idx = q->avail->index;
 322
 323     while (q->cur_avail_idx < q->avail->index ||
 324                  (q->idx_overflow && q->cur_avail_idx < (q->avail->index + 65536))) {
 325         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 326         addr_t hdr_addr = 0;
 327         uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 328         int desc_cnt = get_desc_count(q, desc_idx);
 329         uint32_t req_len = 0;
 330         int i = 0;
 331
 332         hdr_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 333         if (guest_pa_to_host_va(virtio_state->virtio_dev->vm, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 334             PrintError("Could not translate block header address\n");
 335             return -1;
 336         }
 337
 338         hdr = (struct virtio_net_hdr*)hdr_addr;
 339         desc_idx = hdr_desc->next;
 340
 341         for (i = 0; i < desc_cnt - 1; i++) {
 342             struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 343             if (pkt_tx(virtio_state, buf_desc) == -1) {
 344                 PrintError("Error handling nic operation\n");
 345                 return -1;
 346             }
 347
 348             req_len += buf_desc->length;
 349             desc_idx = buf_desc->next;
 350         }
 351         virtio_state->pkt_sent ++;
 352
 353         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 354         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = req_len; // What do we set this to????
 355         q->used->index++;
 356
 357         int last_idx = q->cur_avail_idx;
 358         q->cur_avail_idx ++;
 359         if (q->cur_avail_idx < last_idx)
 360             q->idx_overflow = false;
 361     }
 362
 363     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 364         v3_pci_raise_irq(virtio_state->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio_state->pci_dev);
 365         virtio_state->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 366     }
 367
 368 #ifdef VIRTIO_NIC_PROFILE
 369     if(virtio_state->pkt_sent % 10000 == 0)
 370         PrintError("Virtio NIC: %p, pkt_sent: %ld\n", virtio_state, virtio_state->pkt_sent);
 371 #endif
 372
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 static int virtio_setup_queue(struct virtio_net_state * virtio_state, struct virtio_queue * queue, addr_t pfn, addr_t page_addr) {
 377     queue->pfn = pfn;
 378
 379     queue->ring_desc_addr = page_addr;
 380     queue->ring_avail_addr = page_addr + (queue->queue_size * sizeof(struct vring_desc));
 381     queue->ring_used_addr = ((queue->ring_avail_addr) +
 382                              (sizeof(struct vring_avail)) +
 383                              (queue->queue_size * sizeof(uint16_t)));
 384
 385     // round up to next page boundary.
 386     queue->ring_used_addr = (queue->ring_used_addr + 0xfff) & ~0xfff;
 387     if (guest_pa_to_host_va(virtio_state->virtio_dev->vm, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
 388         PrintError("Could not translate ring descriptor address\n");
 389          return -1;
 390     }
 391
 392     if (guest_pa_to_host_va(virtio_state->virtio_dev->vm, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
 393         PrintError("Could not translate ring available address\n");
 394         return -1;
 395     }
 396
 397     if (guest_pa_to_host_va(virtio_state->virtio_dev->vm, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
 398         PrintError("Could not translate ring used address\n");
 399         return -1;
 400     }
 401
 402     PrintDebug("RingDesc_addr=%p, Avail_addr=%p, Used_addr=%p\n",
 403                (void *)(queue->ring_desc_addr),
 404                (void *)(queue->ring_avail_addr),
 405                (void *)(queue->ring_used_addr));
 406
 407     PrintDebug("RingDesc=%p, Avail=%p, Used=%p\n",
 408                queue->desc, queue->avail, queue->used);
 409
 410     return 0;
 411 }
 412
 413 static int virtio_io_write(struct guest_info *core, uint16_t port, void * src, uint_t length, void * private_data)
 414 {
 415     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 416     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 417
 418     PrintDebug("VIRTIO NIC %p Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n", private_data,
 419                port, port_idx,  length, *(uint32_t *)src);
 420
 421     switch (port_idx) {
 422         case GUEST_FEATURES_PORT:
 423             if (length != 4) {
 424                 PrintError("Illegal write length for guest features\n");
 425                 return -1;
 426             }
 427             virtio->virtio_cfg.guest_features = *(uint32_t *)src;
 428             PrintDebug("Setting Guest Features to %x\n", virtio->virtio_cfg.guest_features);
 429             break;
 430
 431         case VRING_PG_NUM_PORT:
 432             if (length != 4) {
 433                 PrintError("Illegal write length for page frame number\n");
 434                 return -1;
 435             }
 436             addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
 437             addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
 438             uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 439             switch (queue_idx) {
 440                 case 0:
 441                     virtio_setup_queue(virtio, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
 442                     break;
 443                 case 1:
 444                     virtio_setup_queue(virtio, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
 445                     break;
 446                 case 2:
 447                     virtio_setup_queue(virtio, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
 448                     break;
 449                 default:
 450                     break;
 451             }
 452             break;
 453
 454         case VRING_Q_SEL_PORT:
 455             virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector = *(uint16_t *)src;
 456             if (virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector > 2) {
 457                 PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 458                            virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector);
 459                 return -1;
 460             }
 461             break;
 462
 463         case VRING_Q_NOTIFY_PORT:
 464             {
 465                 uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;
 466                 if (queue_idx == 0){
 467                     PrintDebug("receive queue notification 0, packet get by Guest\n");
 468                 } else if (queue_idx == 1){
 469                     if (handle_pkt_tx(virtio) == -1) {
 470                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 471                         return -1;
 472                     }
 473                 } else if (queue_idx == 2){
 474                     if (handle_ctrl(virtio) == -1) {
 475                         PrintError("Could not handle NIC Notification\n");
 476                         return -1;
 477                     }
 478                 } else {
 479                     PrintError("Virtio NIC device only uses 3 queue, selected %d\n",
 480                                queue_idx);
 481                 }
 482                 break;
 483             }
 484
 485         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 486             virtio->virtio_cfg.status = *(uint8_t *)src;
 487             if (virtio->virtio_cfg.status == 0) {
 488                 PrintDebug("Resetting device\n");
 489                 virtio_init_state(virtio);
 490             }
 491             break;
 492
 493         case VIRTIO_ISR_PORT:
 494             virtio->virtio_cfg.pci_isr = *(uint8_t *)src;
 495             break;
 496         default:
 497             return -1;
 498             break;
 499     }
 500
 501     return length;
 502 }
 503
 504 static int virtio_io_read(struct guest_info *core, uint16_t port, void * dst, uint_t length, void * private_data)
 505 {
 506     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 507     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 508     uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 509
 510     PrintDebug("Virtio NIC %p: Read  for port %d (index =%d), length=%d", private_data,
 511                port, port_idx, length);
 512
 513     switch (port_idx) {
 514         case HOST_FEATURES_PORT:
 515             if (length != 4) {
 516                 PrintError("Illegal read length for host features\n");
 517                 return -1;
 518             }
 519             *(uint32_t *)dst = virtio->virtio_cfg.host_features;
 520             break;
 521
 522         case VRING_PG_NUM_PORT:
 523             if (length != 4) {
 524                 PrintError("Illegal read length for page frame number\n");
 525                 return -1;
 526             }
 527             switch (queue_idx) {
 528                 case 0:
 529                     *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
 530                     break;
 531                 case 1:
 532                     *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
 533                     break;
 534                 case 2:
 535                     *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
 536                     break;
 537                 default:
 538                     break;
 539             }
 540             break;
 541
 542         case VRING_SIZE_PORT:
 543             if (length != 2) {
 544                 PrintError("Illegal read length for vring size\n");
 545                 return -1;
 546             }
 547             switch (queue_idx) {
 548                 case 0:
 549                     *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
 550                     break;
 551                 case 1:
 552                     *(uint16_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
 553                     break;
 554                 case 2:
 555                     *(uint16_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
 556                     break;
 557                 default:
 558                     break;
 559             }
 560             PrintDebug("queue index: %d, value=0x%x\n", (int)queue_idx, *(uint16_t *)dst);
 561             break;
 562
 563         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 564             if (length != 1) {
 565                 PrintError("Illegal read length for status\n");
 566                 return -1;
 567             }
 568             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.status;
 569             break;
 570
 571         case VIRTIO_ISR_PORT:
 572             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.pci_isr;
 573             virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 574             v3_pci_lower_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 575             break;
 576
 577         default:
 578             PrintError("Virtio NIC: Read of Unhandled Virtio Read\n");
 579             return -1;
 580     }
 581
 582     return length;
 583 }
 584
 585
 586 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 587     .free = virtio_free,
 588     .reset = NULL,
 589     .start = NULL,
 590     .stop = NULL,
 591 };
 592
 593 static int register_dev(struct virtio_dev_state * virtio, struct virtio_net_state * net_state)
 594 {
 595     struct pci_device * pci_dev = NULL;
 596     struct v3_pci_bar bars[6];
 597     int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
 598     int tmp_ports = num_ports;
 599     int i;
 600
 601     // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
 602     net_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
 603     while (tmp_ports > 0) {
 604         tmp_ports >>= 1;
 605         net_state->io_range_size <<= 1;
 606     }
 607
 608     // this is to account for any low order bits being set in num_ports
 609     // if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
 610     if ((num_ports & ((net_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
 611         net_state->io_range_size >>= 1;
 612     }
 613
 614     for (i = 0; i < 6; i++) {
 615         bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
 616     }
 617
 618     PrintDebug("Virtio-NIC io_range_size = %d\n", net_state->io_range_size);
 619
 620     bars[0].type = PCI_BAR_IO;
 621     bars[0].default_base_port = -1;
 622     bars[0].num_ports = net_state->io_range_size;
 623     bars[0].io_read = virtio_io_read;
 624     bars[0].io_write = virtio_io_write;
 625     bars[0].private_data = net_state;
 626
 627     pci_dev = v3_pci_register_device(virtio->pci_bus, PCI_STD_DEVICE,
 628                                      0, PCI_AUTO_DEV_NUM, 0,
 629                                      "LNX_VIRTIO_NIC", bars,
 630                                      NULL, NULL, NULL, net_state);
 631
 632     if (!pci_dev) {
 633         PrintError("Virtio NIC: Could not register PCI Device\n");
 634         return -1;
 635     }
 636
 637     PrintDebug("Virtio NIC:  registered to PCI bus\n");
 638
 639     pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
 640     pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
 641
 642
 643     pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
 644     pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
 645     pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;
 646     pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_NET_SUBDEVICE_ID;
 647     pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
 648     pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
 649
 650     net_state->pci_dev = pci_dev;
 651     net_state->virtio_cfg.host_features = 0; //no features support now
 652     net_state->rx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 653     net_state->tx_vq.queue_size = QUEUE_SIZE;
 654     net_state->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
 655     net_state->virtio_dev = virtio;
 656
 657     virtio_init_state(net_state);
 658
 659     return 0;
 660 }
 661
 662 static int connect_fn(struct v3_vm_info * info,
 663                       void * frontend_data,
 664                       struct v3_dev_net_ops * ops,
 665                       v3_cfg_tree_t * cfg,
 666                       void * private_data) {
 667     struct virtio_dev_state * virtio = (struct virtio_dev_state *)frontend_data;
 668     struct virtio_net_state * net_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
 669
 670     memset(net_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
 671     register_dev(virtio, net_state);
 672
 673     net_state->net_ops = ops;
 674     net_state->backend_data = private_data;
 675
 676     return 0;
 677 }
 678
 679 static int virtio_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 680     struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
 681     struct virtio_dev_state * virtio_state = NULL;
 682     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 683
 684     PrintDebug("Virtio NIC: Initializing VIRTIO Network device: %s\n", name);
 685
 686     if (pci_bus == NULL) {
 687         PrintError("Virtio NIC: VirtIO devices require a PCI Bus");
 688         return -1;
 689     }
 690
 691     virtio_state  = (struct virtio_dev_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_dev_state));
 692     memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_dev_state));
 693
 694     INIT_LIST_HEAD(&(virtio_state->dev_list));
 695     virtio_state->pci_bus = pci_bus;
 696     //virtio_state->vm = vm;
 697
 698     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, virtio_state);
 699     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 700         PrintError("Virtio NIC: Could not attach device %s\n", name);
 701         return -1;
 702     }
 703
 704     if (v3_dev_add_net_frontend(vm, name, connect_fn, (void *)virtio_state) == -1) {
 705         PrintError("Virtio NIC: Could not register %s as net frontend\n", name);
 706         return -1;
 707     }
 708
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
 713