palacios/src/devices/netdisk.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, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu>
  15  *
  16  * This is free software.  You are permitted to use,
  17  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  18  */
  19
  20 #include <palacios/vmm.h>
  21 #include <palacios/vmm_dev_mgr.h>
  22 #include <palacios/vmm_socket.h>
  23
  24 #ifndef CONFIG_DEBUG_IDE
  25 #undef PrintDebug
  26 #define PrintDebug(fmt, args...)
  27 #endif
  28
  29
  30 #define NBD_READ_CMD 0x1
  31 #define NBD_WRITE_CMD 0x2
  32 #define NBD_CAPACITY_CMD 0x3
  33
  34 #define NBD_STATUS_OK 0x00
  35 #define NBD_STATUS_ERR 0xff
  36
  37
  38 struct disk_state {
  39     uint64_t capacity; // in bytes
  40
  41     int socket;
  42
  43     uint32_t ip_addr;
  44     uint16_t port;
  45
  46     char disk_name[32];
  47
  48 };
  49
  50
  51 static int send_all(int socket, char * buf, int length) {
  52     int bytes_sent = 0;
  53
  54     PrintDebug("Sending %d bytes\n", length - bytes_sent);
  55     while (bytes_sent < length) {
  56         int tmp_bytes = V3_Send(socket, buf + bytes_sent, length - bytes_sent);
  57         PrintDebug("Sent %d bytes\n", tmp_bytes);
  58
  59         if (tmp_bytes == 0) {
  60             PrintError("Connection Closed unexpectedly\n");
  61             return -1;
  62         }
  63
  64         bytes_sent += tmp_bytes;
  65     }
  66
  67     return 0;
  68 }
  69
  70
  71 static int recv_all(int socket, char * buf, int length) {
  72     int bytes_read = 0;
  73
  74     PrintDebug("Reading %d bytes\n", length - bytes_read);
  75     while (bytes_read < length) {
  76         int tmp_bytes = V3_Recv(socket, buf + bytes_read, length - bytes_read);
  77         PrintDebug("Received %d bytes\n", tmp_bytes);
  78
  79         if (tmp_bytes == 0) {
  80             PrintError("Connection Closed unexpectedly\n");
  81             return -1;
  82         }
  83
  84         bytes_read += tmp_bytes;
  85     }
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90
  91 // HDs always read 512 byte blocks... ?
  92 static int read(uint8_t * buf, uint64_t lba, uint64_t num_bytes, void * private_data) {
  93     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data ;
  94     uint8_t status;
  95     uint32_t ret_len = 0;
  96     char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
  97     uint64_t offset = lba;
  98     uint64_t length = num_bytes;
  99
 100     nbd_cmd[0] = NBD_READ_CMD;
 101
 102     if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 103         PrintError("Error sending read command\n");
 104         return -1;
 105     }
 106
 107     if (send_all(disk->socket, (char *)&offset, 8) == -1) {
 108         PrintError("Error sending read offset\n");
 109         return -1;
 110     }
 111
 112     if (send_all(disk->socket, (char *)&length, 4) == -1) {
 113         PrintError("Error sending read length\n");
 114         return -1;
 115     }
 116
 117     if (recv_all(disk->socket, (char *)&status, 1) == -1) {
 118         PrintError("Error receiving status\n");
 119         return -1;
 120     }
 121
 122     if (status != NBD_STATUS_OK) {
 123         PrintError("NBD Error....\n");
 124         return -1;
 125     }
 126
 127     PrintDebug("Reading Data Ret Length\n");
 128
 129     if (recv_all(disk->socket, (char *)&ret_len, 4) == -1) {
 130         PrintError("Error receiving Return read length\n");
 131         return -1;
 132     }
 133
 134     if (ret_len != length) {
 135         PrintError("Read length mismatch (req=%llu) (result=%u)\n", length, ret_len);
 136         return -1;
 137     }
 138
 139     PrintDebug("Reading Data (%d bytes)\n", ret_len);
 140
 141     if (recv_all(disk->socket, (char *)buf, ret_len) == -1) {
 142         PrintError("Read Data Error\n");
 143         return -1;
 144     }
 145
 146     return 0;
 147 }
 148
 149
 150 static int write(uint8_t * buf, uint64_t lba, uint64_t num_bytes, void * private_data) {
 151     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data ;
 152     uint64_t offset = lba;
 153     int length = num_bytes;
 154     uint8_t status;
 155     char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
 156
 157     nbd_cmd[0] = NBD_WRITE_CMD;
 158
 159     if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 160         PrintError("Error sending write command\n");
 161         return -1;
 162     }
 163
 164     if (send_all(disk->socket, (char *)&offset, 8) == -1) {
 165         PrintError("Error sending write offset\n");
 166         return -1;
 167     }
 168
 169     if (send_all(disk->socket, (char *)&length, 4) == -1) {
 170         PrintError("Error sending write length\n");
 171         return -1;
 172     }
 173
 174     PrintDebug("Writing Data (%d bytes)\n", length);
 175
 176     if (send_all(disk->socket, (char *)buf, length) == -1) {
 177         PrintError("Write Data Error\n");
 178         return -1;
 179     }
 180
 181     if (recv_all(disk->socket, (char *)&status, 1) == -1) {
 182         PrintError("Error receiving status\n");
 183         return -1;
 184     }
 185
 186     if (status != NBD_STATUS_OK) {
 187         PrintError("NBD Error....\n");
 188         return -1;
 189     }
 190
 191     return 0;
 192 }
 193
 194
 195 static uint64_t get_capacity(void * private_data) {
 196     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)private_data;
 197
 198     return disk->capacity;
 199 }
 200
 201 static struct v3_dev_blk_ops blk_ops = {
 202     .read = read,
 203     .write = write,
 204     .get_capacity = get_capacity,
 205 };
 206
 207
 208
 209
 210
 211 static int disk_free(struct vm_device * dev) {
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 216     .free = disk_free,
 217     .reset = NULL,
 218     .start = NULL,
 219     .stop = NULL,
 220 };
 221
 222
 223 static int socket_init(struct disk_state * disk) {
 224     char header[64];
 225
 226     PrintDebug("Intializing Net Disk\n");
 227
 228     disk->socket = V3_Create_TCP_Socket();
 229
 230     PrintDebug("DISK socket: %d\n", disk->socket);
 231     PrintDebug("Connecting to: %s:%d\n", v3_inet_ntoa(disk->ip_addr), disk->port);
 232
 233     V3_Connect_To_IP(disk->socket, v3_ntohl(disk->ip_addr), disk->port);
 234
 235     PrintDebug("Connected to NBD server\n");
 236
 237     //snprintf(header, 64, "V3_NBD_1 %s\n", cd->disk_name);
 238     strcpy(header, "V3_NBD_1 ");
 239     strncat(header, disk->disk_name, 32);
 240     strncat(header, "\n", 1);
 241
 242
 243     if (send_all(disk->socket, header, strlen(header)) == -1) {
 244         PrintError("Error connecting to Network Block Device: %s\n", disk->disk_name);
 245         return -1;
 246     }
 247
 248     // store local copy of capacity
 249     {
 250         char nbd_cmd[4] = {0,0,0,0};
 251
 252         nbd_cmd[0] = NBD_CAPACITY_CMD;
 253
 254         if (send_all(disk->socket, nbd_cmd, 4) == -1) {
 255             PrintError("Error sending capacity command\n");
 256             return -1;
 257         }
 258
 259         if (recv_all(disk->socket, (char *)&(disk->capacity), 8) == -1) {
 260             PrintError("Error Receiving Capacity\n");
 261             return -1;
 262         }
 263
 264         PrintDebug("Capacity: %p\n", (void *)(disk->capacity));
 265     }
 266
 267
 268
 269     return 0;
 270 }
 271
 272
 273 static int disk_init(struct guest_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 274     struct disk_state * disk = (struct disk_state *)V3_Malloc(sizeof(struct disk_state));
 275
 276     char * ip_str = v3_cfg_val(cfg, "IP");
 277     char * port_str = v3_cfg_val(cfg, "port");
 278     char * disk_tag = v3_cfg_val(cfg, "tag");
 279     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 280
 281     v3_cfg_tree_t * frontend_cfg = v3_cfg_subtree(cfg, "frontend");
 282
 283     PrintDebug("Registering Net disk at %s:%s disk=%s\n", ip_str, port_str, disk_tag);
 284
 285     strncpy(disk->disk_name, disk_tag, sizeof(disk->disk_name));
 286     disk->ip_addr = v3_inet_addr(ip_str);
 287     disk->port = atoi(port_str);
 288
 289     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, disk);
 290
 291     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 292         PrintError("Could not attach device %s\n", name);
 293         return -1;
 294     }
 295
 296     if (socket_init(disk) == -1) {
 297         PrintError("could not initialize network connection\n");
 298         return -1;
 299     }
 300
 301     PrintDebug("Registering Disk\n");
 302
 303     if (v3_dev_connect_blk(vm, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"),
 304                            &blk_ops, frontend_cfg, disk) == -1) {
 305         PrintError("Could not connect %s to frontend\n", name);
 306         return -1;
 307     }
 308
 309     PrintDebug("intialization done\n");
 310
 311     return 0;
 312 }
 313
 314
 315 device_register("NETDISK", disk_init)