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) 2010, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2010, Cui Zheng <cuizheng@cs.unm.edu>
  12  * Copyright (c) 2010, 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 #include <devices/pci.h>
  32 #include <palacios/vmm_ethernet.h>
  33
  34
  35 #ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
  36 #undef PrintDebug
  37 #define PrintDebug(fmt, args...)
  38 #endif
  39
  40 #define VIRTIO_NET_MAX_BUFSIZE (sizeof(struct virtio_net_hdr) + (64 << 10))
  41
  42
  43 struct virtio_net_hdr {
  44         uint8_t flags;
  45
  46         uint8_t gso_type;
  47         uint16_t hdr_len;               /* Ethernet + IP + tcp/udp hdrs */
  48         uint16_t gso_size;              /* Bytes to append to hdr_len per frame */
  49         uint16_t csum_start;            /* Position to start checksumming from */
  50         uint16_t csum_offset;           /* Offset after that to place checksum */
  51 }__attribute__((packed));
  52
  53
  54 struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf {
  55         struct virtio_net_hdr hdr;
  56         uint16_t num_buffers;   /* Number of merged rx buffers */
  57 };
  58
  59
  60 #define TX_QUEUE_SIZE 64
  61 #define RX_QUEUE_SIZE 1024
  62 #define CTRL_QUEUE_SIZE 64
  63
  64 #define VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF  15      /* Host can merge receive buffers. */
  65 #define VIRTIO_NET_F_MAC        5       /* Host has given MAC address. */
  66 #define VIRTIO_NET_F_GSO        6       /* Host handles pkts w/ any GSO type */
  67 #define VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4  11      /* Host can handle TSOv4 in. */
  68
  69 /* Port to get virtio config */
  70 #define VIRTIO_NET_CONFIG 20
  71
  72 struct virtio_net_config
  73 {
  74     uint8_t mac[ETH_ALEN];      /* VIRTIO_NET_F_MAC */
  75     uint16_t status;
  76 } __attribute__((packed));
  77
  78 struct virtio_dev_state {
  79     struct vm_device * pci_bus;
  80     struct list_head dev_list;
  81     struct v3_vm_info *vm;
  82
  83     uint8_t mac[ETH_ALEN];
  84 };
  85
  86 struct virtio_net_state {
  87     struct virtio_net_config net_cfg;
  88     struct virtio_config virtio_cfg;
  89
  90     struct vm_device * dev;
  91     struct pci_device * pci_dev;
  92     int io_range_size;
  93
  94     struct virtio_queue rx_vq;          /* idx 0*/
  95     struct virtio_queue tx_vq;          /* idx 1*/
  96     struct virtio_queue ctrl_vq;        /* idx 2*/
  97
  98     struct nic_statistics statistics;
  99
 100     struct v3_dev_net_ops * net_ops;
 101     v3_lock_t rx_lock, tx_lock;
 102
 103     void * backend_data;
 104     struct virtio_dev_state * virtio_dev;
 105     struct list_head dev_link;
 106 };
 107
 108
 109 static int virtio_init_state(struct virtio_net_state * virtio)
 110 {
 111     virtio->rx_vq.queue_size = RX_QUEUE_SIZE;
 112     virtio->tx_vq.queue_size = TX_QUEUE_SIZE;
 113     virtio->ctrl_vq.queue_size = CTRL_QUEUE_SIZE;
 114
 115     virtio->rx_vq.ring_desc_addr = 0;
 116     virtio->rx_vq.ring_avail_addr = 0;
 117     virtio->rx_vq.ring_used_addr = 0;
 118     virtio->rx_vq.pfn = 0;
 119     virtio->rx_vq.cur_avail_idx = 0;
 120
 121     virtio->tx_vq.ring_desc_addr = 0;
 122     virtio->tx_vq.ring_avail_addr = 0;
 123     virtio->tx_vq.ring_used_addr = 0;
 124     virtio->tx_vq.pfn = 0;
 125     virtio->tx_vq.cur_avail_idx = 0;
 126
 127     virtio->ctrl_vq.ring_desc_addr = 0;
 128     virtio->ctrl_vq.ring_avail_addr = 0;
 129     virtio->ctrl_vq.ring_used_addr = 0;
 130     virtio->ctrl_vq.pfn = 0;
 131     virtio->ctrl_vq.cur_avail_idx = 0;
 132
 133     virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 134
 135     virtio->virtio_cfg.host_features = 0 | (1 << VIRTIO_NET_F_MAC);
 136
 137     if ((v3_lock_init(&(virtio->rx_lock)) == -1) ||
 138         (v3_lock_init(&(virtio->tx_lock)) == -1)){
 139         PrintError("Virtio NIC: Failure to init locks for net_state\n");
 140     }
 141
 142     return 0;
 143 }
 144
 145 static int tx_one_pkt(struct guest_info * core,
 146        struct virtio_net_state * virtio,
 147        struct vring_desc * buf_desc)
 148 {
 149     uint8_t * buf = NULL;
 150     uint32_t len = buf_desc->length;
 151
 152     if (v3_gpa_to_hva(core, buf_desc->addr_gpa, (addr_t *)&(buf)) == -1) {
 153         PrintDebug("Could not translate buffer address\n");
 154         return -1;
 155     }
 156
 157     if(virtio->net_ops->send(buf, len, virtio->backend_data) >= 0){
 158         virtio->statistics.tx_pkts ++;
 159         virtio->statistics.tx_bytes += len;
 160
 161         return 0;
 162     }
 163
 164     virtio->statistics.tx_dropped ++;
 165
 166     return -1;
 167 }
 168
 169
 170 static int
 171 copy_data_to_desc(struct guest_info * core,
 172                   struct virtio_net_state * virtio_state,
 173                   struct vring_desc * desc,
 174                   uchar_t * buf,
 175                   uint_t buf_len,
 176                   uint_t offset)
 177 {
 178     uint32_t len;
 179     uint8_t * desc_buf = NULL;
 180
 181     if (v3_gpa_to_hva(core, desc->addr_gpa, (addr_t *)&(desc_buf)) == -1) {
 182         PrintError("Could not translate buffer address\n");
 183         return -1;
 184     }
 185     len = (desc->length < buf_len)?(desc->length - offset):buf_len;
 186     memcpy(desc_buf+offset, buf, len);
 187
 188     return len;
 189 }
 190
 191
 192 static int get_desc_count(struct virtio_queue * q, int index) {
 193     struct vring_desc * tmp_desc = &(q->desc[index]);
 194     int cnt = 1;
 195
 196     while (tmp_desc->flags & VIRTIO_NEXT_FLAG) {
 197         tmp_desc = &(q->desc[tmp_desc->next]);
 198         cnt++;
 199     }
 200
 201     return cnt;
 202 }
 203
 204 static inline void enable_cb(struct virtio_queue *queue){
 205     queue->used->flags &= ~ VRING_NO_NOTIFY_FLAG;
 206 }
 207
 208 static inline void disable_cb(struct virtio_queue *queue) {
 209     queue->used->flags |= VRING_NO_NOTIFY_FLAG;
 210 }
 211
 212
 213 /* interrupt the guest, so the guest core get EXIT to Palacios */
 214 static inline void notify_guest(struct virtio_net_state * virtio){
 215     v3_interrupt_cpu(virtio->virtio_dev->vm, virtio->virtio_dev->vm->cores[0].cpu_id, 0);
 216 }
 217
 218
 219 /* guest free some pkts for rx queue */
 220 static int handle_rx_queue_kick(struct guest_info * core,
 221                           struct virtio_net_state * virtio)
 222 {
 223     return 0;
 224 }
 225
 226
 227 static int handle_ctrl(struct guest_info * core,
 228                        struct virtio_net_state * virtio) {
 229
 230     return 0;
 231 }
 232
 233 static int handle_pkt_tx(struct guest_info * core,
 234                          struct virtio_net_state * virtio_state)
 235 {
 236     struct virtio_queue *q = &(virtio_state->tx_vq);
 237     struct virtio_net_hdr *hdr = NULL;
 238     int txed = 0;
 239     unsigned long flags;
 240
 241     if (!q->ring_avail_addr) {
 242         return -1;
 243     }
 244
 245     flags = v3_lock_irqsave(virtio_state->tx_lock);
 246     while (q->cur_avail_idx != q->avail->index) {
 247         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 248         addr_t hdr_addr = 0;
 249         uint16_t desc_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 250         int desc_cnt = get_desc_count(q, desc_idx);
 251         uint32_t req_len = 0;
 252         int i = 0;
 253
 254         hdr_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 255         if (v3_gpa_to_hva(core, hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 256             PrintError("Could not translate block header address\n");
 257             goto exit_error;
 258         }
 259
 260         hdr = (struct virtio_net_hdr *)hdr_addr;
 261         desc_idx = hdr_desc->next;
 262
 263         if(desc_cnt > 2){
 264             PrintError("VNIC: merged rx buffer not supported\n");
 265             goto exit_error;
 266         }
 267
 268         /* here we assumed that one ethernet pkt is not splitted into multiple virtio buffer */
 269         for (i = 0; i < desc_cnt - 1; i++) {
 270             struct vring_desc * buf_desc = &(q->desc[desc_idx]);
 271             if (tx_one_pkt(core, virtio_state, buf_desc) == -1) {
 272                 PrintError("Error handling nic operation\n");
 273                 goto exit_error;
 274             }
 275
 276             req_len += buf_desc->length;
 277             desc_idx = buf_desc->next;
 278         }
 279
 280         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 281         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].length = req_len; /* What do we set this to???? */
 282         q->used->index ++;
 283
 284         q->cur_avail_idx ++;
 285
 286         txed ++;
 287     }
 288
 289     v3_unlock_irqrestore(virtio_state->tx_lock, flags);
 290
 291     if (txed && !(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 292         v3_pci_raise_irq(virtio_state->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio_state->pci_dev);
 293         virtio_state->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 294
 295         virtio_state->statistics.interrupts ++;
 296     }
 297
 298     return 0;
 299
 300 exit_error:
 301
 302     v3_unlock_irqrestore(virtio_state->tx_lock, flags);
 303     return -1;
 304 }
 305
 306
 307 static int virtio_setup_queue(struct guest_info *core,
 308                               struct virtio_net_state * virtio_state,
 309                               struct virtio_queue * queue,
 310                               addr_t pfn, addr_t page_addr) {
 311     queue->pfn = pfn;
 312
 313     queue->ring_desc_addr = page_addr;
 314     queue->ring_avail_addr = page_addr + (queue->queue_size * sizeof(struct vring_desc));
 315     queue->ring_used_addr = ((queue->ring_avail_addr) +
 316                              (sizeof(struct vring_avail)) +
 317                              (queue->queue_size * sizeof(uint16_t)));
 318
 319     // round up to next page boundary.
 320     queue->ring_used_addr = (queue->ring_used_addr + 0xfff) & ~0xfff;
 321     if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_desc_addr, (addr_t *)&(queue->desc)) == -1) {
 322         PrintError("Could not translate ring descriptor address\n");
 323          return -1;
 324     }
 325
 326     if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_avail_addr, (addr_t *)&(queue->avail)) == -1) {
 327         PrintError("Could not translate ring available address\n");
 328         return -1;
 329     }
 330
 331     if (v3_gpa_to_hva(core, queue->ring_used_addr, (addr_t *)&(queue->used)) == -1) {
 332         PrintError("Could not translate ring used address\n");
 333         return -1;
 334     }
 335
 336     PrintDebug("RingDesc_addr=%p, Avail_addr=%p, Used_addr=%p\n",
 337                (void *)(queue->ring_desc_addr),
 338                (void *)(queue->ring_avail_addr),
 339                (void *)(queue->ring_used_addr));
 340
 341     PrintDebug("RingDesc=%p, Avail=%p, Used=%p\n",
 342                queue->desc, queue->avail, queue->used);
 343
 344     return 0;
 345 }
 346
 347 static int virtio_io_write(struct guest_info *core,
 348                            uint16_t port, void * src,
 349                            uint_t length, void * private_data)
 350 {
 351     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 352     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 353
 354     PrintDebug("VIRTIO NIC %p Write for port %d (index=%d) len=%d, value=%x\n", private_data,
 355                port, port_idx,  length, *(uint32_t *)src);
 356
 357     switch (port_idx) {
 358         case GUEST_FEATURES_PORT:
 359             if (length != 4) {
 360                 PrintError("Illegal write length for guest features\n");
 361                 return -1;
 362             }
 363             virtio->virtio_cfg.guest_features = *(uint32_t *)src;
 364             break;
 365
 366         case VRING_PG_NUM_PORT:
 367             if (length != 4) {
 368                 PrintError("Illegal write length for page frame number\n");
 369                 return -1;
 370             }
 371             addr_t pfn = *(uint32_t *)src;
 372             addr_t page_addr = (pfn << VIRTIO_PAGE_SHIFT);
 373             uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 374             switch (queue_idx) {
 375                 case 0:
 376                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->rx_vq, pfn, page_addr);
 377                     break;
 378                 case 1:
 379                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->tx_vq, pfn, page_addr);
 380                     break;
 381                 case 2:
 382                     virtio_setup_queue(core, virtio, &virtio->ctrl_vq, pfn, page_addr);
 383                     break;
 384                 default:
 385                     break;
 386             }
 387             break;
 388
 389         case VRING_Q_SEL_PORT:
 390             virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector = *(uint16_t *)src;
 391             if (virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector > 2) {
 392                 PrintError("Virtio NIC: wrong queue idx: %d\n",
 393                            virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector);
 394                 return -1;
 395             }
 396             break;
 397
 398         case VRING_Q_NOTIFY_PORT:
 399             {
 400                 uint16_t queue_idx = *(uint16_t *)src;
 401                 if (queue_idx == 0){
 402                     if(handle_rx_queue_kick(core, virtio) == -1){
 403                         PrintError("Could not handle Virtio NIC rx kick\n");
 404                         return -1;
 405                     }
 406                 } else if (queue_idx == 1){
 407                     if (handle_pkt_tx(core, virtio) == -1) {
 408                         PrintError("Could not handle Virtio NIC tx kick\n");
 409                         return -1;
 410                     }
 411                 } else if (queue_idx == 2){
 412                     if (handle_ctrl(core, virtio) == -1) {
 413                         PrintError("Could not handle Virtio NIC ctrl kick\n");
 414                         return -1;
 415                     }
 416                 } else {
 417                     PrintError("Wrong queue index %d\n", queue_idx);
 418                 }
 419                 break;
 420             }
 421
 422         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 423             virtio->virtio_cfg.status = *(uint8_t *)src;
 424             if (virtio->virtio_cfg.status == 0) {
 425                 virtio_init_state(virtio);
 426             }
 427             break;
 428
 429         case VIRTIO_ISR_PORT:
 430             virtio->virtio_cfg.pci_isr = *(uint8_t *)src;
 431             break;
 432
 433         default:
 434             return -1;
 435             break;
 436     }
 437
 438     return length;
 439 }
 440
 441 static int virtio_io_read(struct guest_info *core,
 442                           uint16_t port, void * dst,
 443                           uint_t length, void * private_data)
 444 {
 445     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 446     int port_idx = port % virtio->io_range_size;
 447     uint16_t queue_idx = virtio->virtio_cfg.vring_queue_selector;
 448
 449     PrintDebug("Virtio NIC %p: Read  for port 0x%x (index =%d), length=%d\n", private_data,
 450                port, port_idx, length);
 451
 452     switch (port_idx) {
 453         case HOST_FEATURES_PORT:
 454             if (length != 4) {
 455                 PrintError("Illegal read length for host features\n");
 456                 return -1;
 457             }
 458             *(uint32_t *)dst = virtio->virtio_cfg.host_features;
 459             break;
 460
 461         case VRING_PG_NUM_PORT:
 462             if (length != 4) {
 463                 PrintError("Illegal read length for page frame number\n");
 464                 return -1;
 465             }
 466             switch (queue_idx) {
 467                 case 0:
 468                     *(uint32_t *)dst = virtio->rx_vq.pfn;
 469                     break;
 470                 case 1:
 471                     *(uint32_t *)dst = virtio->tx_vq.pfn;
 472                     break;
 473                 case 2:
 474                     *(uint32_t *)dst = virtio->ctrl_vq.pfn;
 475                     break;
 476                 default:
 477                     break;
 478             }
 479             break;
 480
 481         case VRING_SIZE_PORT:
 482             if (length != 2) {
 483                 PrintError("Illegal read length for vring size\n");
 484                 return -1;
 485             }
 486             switch (queue_idx) {
 487                 case 0:
 488                     *(uint16_t *)dst = virtio->rx_vq.queue_size;
 489                     break;
 490                 case 1:
 491                     *(uint16_t *)dst = virtio->tx_vq.queue_size;
 492                     break;
 493                 case 2:
 494                     *(uint16_t *)dst = virtio->ctrl_vq.queue_size;
 495                     break;
 496                 default:
 497                     break;
 498             }
 499             break;
 500
 501         case VIRTIO_STATUS_PORT:
 502             if (length != 1) {
 503                 PrintError("Illegal read length for status\n");
 504                 return -1;
 505             }
 506             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.status;
 507             break;
 508
 509         case VIRTIO_ISR_PORT:
 510             *(uint8_t *)dst = virtio->virtio_cfg.pci_isr;
 511             virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0;
 512             v3_pci_lower_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 513             break;
 514
 515         case VIRTIO_NET_CONFIG ... VIRTIO_NET_CONFIG + ETH_ALEN:
 516             *(uint8_t *)dst = virtio->net_cfg.mac[port_idx-VIRTIO_NET_CONFIG];
 517             break;
 518
 519         default:
 520             PrintError("Virtio NIC: Read of Unhandled Virtio Read:%d\n", port_idx);
 521             return -1;
 522     }
 523
 524     return length;
 525 }
 526
 527
 528 /* receiving raw ethernet pkt from backend */
 529 static int virtio_rx(uint8_t * buf, uint32_t size, void * private_data) {
 530     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)private_data;
 531     struct virtio_queue * q = &(virtio->rx_vq);
 532     struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf hdr;
 533     uint32_t hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf);
 534     uint32_t data_len;
 535     uint32_t offset = 0;
 536     unsigned long flags;
 537
 538 #ifndef CONFIG_DEBUG_VIRTIO_NET
 539     PrintDebug("Virtio-NIC: virtio_rx: size: %d\n", size);
 540     v3_hexdump(buf, size, NULL, 0);
 541 #endif
 542
 543     flags = v3_lock_irqsave(virtio->rx_lock);
 544
 545     data_len = size;
 546     memset(&hdr, 0, sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf));
 547
 548     if (q->ring_avail_addr == 0) {
 549         PrintDebug("Queue is not set\n");
 550         goto err_exit;
 551     }
 552
 553     if (q->cur_avail_idx != q->avail->index){
 554         addr_t hdr_addr = 0;
 555         uint16_t hdr_idx = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 556         uint16_t buf_idx = 0;
 557         struct vring_desc * hdr_desc = NULL;
 558
 559         hdr_desc = &(q->desc[hdr_idx]);
 560         if (v3_gpa_to_hva(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), hdr_desc->addr_gpa, &(hdr_addr)) == -1) {
 561             PrintDebug("Could not translate receive buffer address\n");
 562             goto err_exit;
 563         }
 564         hdr.num_buffers = 1;
 565         memcpy((void *)hdr_addr, &hdr, sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf));
 566         if (offset >= data_len) {
 567             hdr_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
 568         }
 569
 570         struct vring_desc * buf_desc = NULL;
 571         for (buf_idx = hdr_desc->next; offset < data_len; buf_idx = q->desc[hdr_idx].next) {
 572             uint32_t len = 0;
 573             buf_desc = &(q->desc[buf_idx]);
 574
 575             len = copy_data_to_desc(&(virtio->virtio_dev->vm->cores[0]), virtio, buf_desc, buf + offset, data_len - offset, 0);
 576             offset += len;
 577             if (offset < data_len) {
 578                 buf_desc->flags = VIRTIO_NEXT_FLAG;
 579             }
 580             buf_desc->length = len;
 581         }
 582         buf_desc->flags &= ~VIRTIO_NEXT_FLAG;
 583
 584         q->used->ring[q->used->index % q->queue_size].id = q->avail->ring[q->cur_avail_idx % q->queue_size];
 585         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) */
 586         q->used->index++;
 587         q->cur_avail_idx++;
 588
 589         virtio->statistics.rx_pkts ++;
 590         virtio->statistics.rx_bytes += size;
 591     } else {
 592         virtio->statistics.rx_dropped ++;
 593
 594         goto err_exit;
 595     }
 596
 597     if (!(q->avail->flags & VIRTIO_NO_IRQ_FLAG)) {
 598         PrintDebug("Raising IRQ %d\n",  virtio->pci_dev->config_header.intr_line);
 599
 600         v3_pci_raise_irq(virtio->virtio_dev->pci_bus, 0, virtio->pci_dev);
 601         virtio->virtio_cfg.pci_isr = 0x1;
 602         virtio->statistics.interrupts ++;
 603     }
 604
 605     v3_unlock_irqrestore(virtio->rx_lock, flags);
 606
 607     return 0;
 608
 609 err_exit:
 610
 611     v3_unlock_irqrestore(virtio->rx_lock, flags);
 612
 613     return -1;
 614 }
 615
 616 static int virtio_free(struct virtio_dev_state * virtio) {
 617     struct virtio_net_state * backend = NULL;
 618     struct virtio_net_state * tmp = NULL;
 619
 620
 621     list_for_each_entry_safe(backend, tmp, &(virtio->dev_list), dev_link) {
 622
 623         // unregister from PCI
 624
 625         list_del(&(backend->dev_link));
 626         V3_Free(backend);
 627     }
 628
 629     V3_Free(virtio);
 630     return 0;
 631 }
 632
 633
 634 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 635     .free = (int (*)(void *))virtio_free,
 636 };
 637
 638
 639 static void virtio_nic_poll(struct v3_vm_info * vm, void * data){
 640     struct virtio_net_state * virtio = (struct virtio_net_state *)data;
 641
 642     handle_pkt_tx(&(vm->cores[0]), virtio);
 643 }
 644
 645 static int register_dev(struct virtio_dev_state * virtio,
 646                         struct virtio_net_state * net_state)
 647 {
 648     struct pci_device * pci_dev = NULL;
 649     struct v3_pci_bar bars[6];
 650     int num_ports = sizeof(struct virtio_config);
 651     int tmp_ports = num_ports;
 652     int i;
 653
 654     // This gets the number of ports, rounded up to a power of 2
 655     net_state->io_range_size = 1; // must be a power of 2
 656     while (tmp_ports > 0) {
 657         tmp_ports >>= 1;
 658         net_state->io_range_size <<= 1;
 659     }
 660
 661     /* this is to account for any low order bits being set in num_ports
 662       * if there are none, then num_ports was already a power of 2 so we shift right to reset it
 663       */
 664     if ((num_ports & ((net_state->io_range_size >> 1) - 1)) == 0) {
 665         net_state->io_range_size >>= 1;
 666     }
 667
 668     for (i = 0; i < 6; i++) {
 669         bars[i].type = PCI_BAR_NONE;
 670     }
 671
 672     PrintDebug("Virtio-NIC io_range_size = %d\n", net_state->io_range_size);
 673
 674     bars[0].type = PCI_BAR_IO;
 675     bars[0].default_base_port = -1;
 676     bars[0].num_ports = net_state->io_range_size;
 677     bars[0].io_read = virtio_io_read;
 678     bars[0].io_write = virtio_io_write;
 679     bars[0].private_data = net_state;
 680
 681     pci_dev = v3_pci_register_device(virtio->pci_bus, PCI_STD_DEVICE,
 682                                      0, 4/*PCI_AUTO_DEV_NUM*/, 0,
 683                                      "LNX_VIRTIO_NIC", bars,
 684                                      NULL, NULL, NULL, net_state);
 685
 686     if (!pci_dev) {
 687         PrintError("Virtio NIC: Could not register PCI Device\n");
 688         return -1;
 689     }
 690
 691     PrintDebug("Virtio NIC:  registered to PCI bus\n");
 692
 693     pci_dev->config_header.vendor_id = VIRTIO_VENDOR_ID;
 694     pci_dev->config_header.subsystem_vendor_id = VIRTIO_SUBVENDOR_ID;
 695
 696
 697     pci_dev->config_header.device_id = VIRTIO_NET_DEV_ID;
 698     pci_dev->config_header.class = PCI_CLASS_NETWORK;
 699     pci_dev->config_header.subclass = PCI_NET_SUBCLASS_OTHER;
 700     pci_dev->config_header.subsystem_id = VIRTIO_NET_SUBDEVICE_ID;
 701     pci_dev->config_header.intr_pin = 1;
 702     pci_dev->config_header.max_latency = 1; // ?? (qemu does it...)
 703
 704     net_state->pci_dev = pci_dev;
 705     net_state->virtio_dev = virtio;
 706
 707     memcpy(net_state->net_cfg.mac, virtio->mac, 6);
 708
 709     virtio_init_state(net_state);
 710
 711     /* Add backend to list of devices */
 712     list_add(&(net_state->dev_link), &(virtio->dev_list));
 713
 714     return 0;
 715 }
 716
 717 static int connect_fn(struct v3_vm_info * info,
 718                       void * frontend_data,
 719                       struct v3_dev_net_ops * ops,
 720                       v3_cfg_tree_t * cfg,
 721                       void * private_data) {
 722     struct virtio_dev_state * virtio = (struct virtio_dev_state *)frontend_data;
 723     struct virtio_net_state * net_state  = (struct virtio_net_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_net_state));
 724
 725     memset(net_state, 0, sizeof(struct virtio_net_state));
 726     register_dev(virtio, net_state);
 727
 728     net_state->net_ops = ops;
 729     net_state->backend_data = private_data;
 730     net_state->virtio_dev = virtio;
 731
 732
 733     ops->recv = virtio_rx;
 734     ops->poll = virtio_nic_poll;
 735     ops->frontend_data = net_state;
 736     memcpy(ops->fnt_mac, virtio->mac, ETH_ALEN);
 737
 738     return 0;
 739 }
 740
 741 static int virtio_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 742     struct vm_device * pci_bus = v3_find_dev(vm, v3_cfg_val(cfg, "bus"));
 743     struct virtio_dev_state * virtio_state = NULL;
 744     char * dev_id = v3_cfg_val(cfg, "ID");
 745     char * macstr = v3_cfg_val(cfg, "mac");
 746
 747     if (pci_bus == NULL) {
 748         PrintError("Virtio NIC: VirtIO devices require a PCI Bus");
 749         return -1;
 750     }
 751
 752     virtio_state  = (struct virtio_dev_state *)V3_Malloc(sizeof(struct virtio_dev_state));
 753     memset(virtio_state, 0, sizeof(struct virtio_dev_state));
 754
 755     INIT_LIST_HEAD(&(virtio_state->dev_list));
 756     virtio_state->pci_bus = pci_bus;
 757     virtio_state->vm = vm;
 758
 759     if (macstr != NULL && !str2mac(macstr, virtio_state->mac)) {
 760         PrintDebug("Virtio NIC: Mac specified %s\n", macstr);
 761     }else {
 762         PrintDebug("Virtio NIC: MAC not specified\n");
 763         random_ethaddr(virtio_state->mac);
 764     }
 765
 766     struct vm_device * dev = v3_add_device(vm, dev_id, &dev_ops, virtio_state);
 767
 768     if (dev == NULL) {
 769         PrintError("Virtio NIC: Could not attach device %s\n", dev_id);
 770         V3_Free(virtio_state);
 771         return -1;
 772     }
 773
 774     if (v3_dev_add_net_frontend(vm, dev_id, connect_fn, (void *)virtio_state) == -1) {
 775         PrintError("Virtio NIC: Could not register %s as net frontend\n", dev_id);
 776         v3_remove_device(dev);
 777         return -1;
 778     }
 779
 780     return 0;
 781 }
 782
 783 device_register("LNX_VIRTIO_NIC", virtio_init)
 784