palacios/src/devices/vnet_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, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  12  * All rights reserved.
  13  *
  14  * Author: Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  15  *
  16  *
  17  * This is free software.  You are permitted to use,
  18  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  19  */
  20 //backend device for Virtio NIC
  21
  22 #include <palacios/vmm_vnet.h>
  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 <devices/pci.h>
  28 #include <palacios/vmm_sprintf.h>
  29
  30 #ifndef CONFIG_DEBUG_VNET_NIC
  31 #undef PrintDebug
  32 #define PrintDebug(fmt, args...)
  33 #endif
  34
  35
  36 struct vnet_nic_state {
  37     char mac[6];
  38     struct guest_info * core;
  39     struct v3_dev_net_ops net_ops;
  40 };
  41
  42 #if 0
  43 //used when virtio_nic get a packet from guest and send it to the backend
  44 static int vnet_send(uint8_t * buf, uint32_t len, void * private_data, struct vm_device *dest_dev){
  45     struct v3_vnet_pkt * pkt = NULL;
  46     struct guest_info *core  = (struct guest_info *)private_data;
  47
  48 #ifdef WCONFIG_DEBUG_VNET_NIC
  49     {
  50         PrintDebug("Virtio VNET-NIC: send pkt size: %d\n", len);
  51         v3_hexdump(buf, len, NULL, 0);
  52     }
  53 #endif
  54
  55 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
  56     uint64_t start, end;
  57     rdtscll(start);
  58 #endif
  59
  60     pkt = (struct v3_vnet_pkt *)V3_Malloc(sizeof(struct v3_vnet_pkt));
  61
  62     if(pkt == NULL){
  63         PrintError("Malloc() fails");
  64         return -1;
  65     }
  66
  67 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
  68     {
  69         rdtscll(end);
  70         core->vnet_times.time_mallocfree = end - start;
  71     }
  72 #endif
  73
  74
  75     pkt->size = len;
  76     pkt->src_type = LINK_INTERFACE;
  77     pkt->src_id = 0;
  78     memcpy(pkt->data, buf, pkt->size);
  79
  80 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
  81     {
  82         rdtscll(start);
  83         core->vnet_times.memcpy_time = start - end;
  84         core->vnet_times.time_copy_from_guest = start - core->vnet_times.virtio_handle_start - core->vnet_times.time_mallocfree;
  85     }
  86 #endif
  87
  88     v3_vnet_send_pkt(pkt, (void *)core);
  89
  90 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
  91     rdtscll(start);
  92 #endif
  93
  94     V3_Free(pkt);
  95
  96 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
  97     {
  98         rdtscll(end);
  99         core->vnet_times.time_mallocfree += end - start;
 100     }
 101 #endif
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 #endif
 107
 108 #if 1
 109 //alternative way, no malloc/free
 110 static int vnet_send(uint8_t * buf, uint32_t len, void * private_data, struct vm_device *dest_dev){
 111     struct v3_vnet_pkt pkt;
 112     struct guest_info *core  = (struct guest_info *)private_data;
 113
 114 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET_NIC
 115     {
 116         PrintDebug("Virtio VNET-NIC: send pkt size: %d\n", len);
 117         v3_hexdump(buf, len, NULL, 0);
 118     }
 119 #endif
 120
 121 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 122     uint64_t start, end;
 123     rdtscll(start);
 124 #endif
 125
 126     pkt.size = len;
 127     pkt.src_type = LINK_INTERFACE;
 128     pkt.src_id = 0;
 129     memcpy(pkt.data, buf, pkt.size);
 130
 131 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 132     rdtscll(end);
 133     core->vnet_times.time_copy_from_guest = end - core->vnet_times.virtio_handle_start;
 134     core->vnet_times.memcpy_time = end - start;
 135 #endif
 136
 137     v3_vnet_send_pkt(&pkt, (void *)core);
 138
 139     return 0;
 140 }
 141 #endif
 142
 143 #if 0
 144 //alternative way, no malloc/free, no copy
 145 //need to change pkt format
 146 static int vnet_send(uint8_t * buf, uint32_t len, void * private_data, struct vm_device *dest_dev){
 147     struct v3_vnet_pkt pkt;
 148     struct guest_info *core  = (struct guest_info *)private_data;
 149
 150
 151 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET_NIC
 152     {
 153         PrintDebug("Virtio VNET-NIC: send pkt size: %d\n", len);
 154         v3_hexdump(buf, len, NULL, 0);
 155     }
 156 #endif
 157
 158     pkt.size = len;
 159     pkt.data = buf;
 160
 161 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 162     uint64_t start, end;
 163     rdtscll(start);
 164 #endif
 165
 166     v3_vnet_send_pkt(&pkt, (void *)core);
 167
 168 #ifdef CONFIG_VNET_PROFILE
 169     {
 170         rdtscll(end);
 171         core->vnet_times.vnet_handle_time = end - start;
 172     }
 173 #endif
 174
 175     return 0;
 176 }
 177
 178 #endif
 179
 180 static int virtio_input(struct v3_vm_info *info, struct v3_vnet_pkt * pkt, void * private_data){
 181     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
 182
 183     PrintDebug("Vnet-nic: In input: vnet_nic state %p\n", vnetnic);
 184
 185     return vnetnic->net_ops.recv(pkt->data, pkt->size, vnetnic->net_ops.frontend_data);
 186 }
 187
 188 static int register_to_vnet(struct v3_vm_info * vm,
 189                      struct vnet_nic_state *vnet_nic,
 190                      char *dev_name,
 191                      uchar_t mac[6]) {
 192
 193     PrintDebug("Vnet-nic: register Vnet-nic device %s, state %p to VNET\n", dev_name, vnet_nic);
 194
 195     return v3_vnet_add_dev(vm, mac, virtio_input, (void *)vnet_nic);
 196 }
 197
 198 static int vnet_nic_free(struct vm_device * dev) {
 199     return 0;
 200 }
 201
 202 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 203     .free = vnet_nic_free,
 204     .reset = NULL,
 205     .start = NULL,
 206     .stop = NULL,
 207 };
 208
 209
 210 static int str2mac(char *macstr, char mac[6]){
 211     char hex[2], *s = macstr;
 212     int i = 0;
 213
 214     while(s){
 215         memcpy(hex, s, 2);
 216         mac[i++] = (char)atox(hex);
 217         if (i == 6) return 0;
 218         s=strchr(s, ':');
 219         if(s) s++;
 220     }
 221
 222     return -1;
 223 }
 224
 225 static int vnet_nic_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 226     struct vnet_nic_state * vnetnic = NULL;
 227     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 228     char * macstr = NULL;
 229     char mac[6];
 230     int vnet_dev_id;
 231
 232     v3_cfg_tree_t * frontend_cfg = v3_cfg_subtree(cfg, "frontend");
 233     macstr = v3_cfg_val(frontend_cfg, "mac");
 234
 235     if (macstr == NULL) {
 236         PrintDebug("Vnet-nic: No Mac specified\n");
 237     } else {
 238         str2mac(macstr, mac);
 239     }
 240
 241     vnetnic = (struct vnet_nic_state *)V3_Malloc(sizeof(struct vnet_nic_state));
 242     memset(vnetnic, 0, sizeof(struct vnet_nic_state));
 243
 244     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, vnetnic);
 245
 246     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 247         PrintError("Could not attach device %s\n", name);
 248         return -1;
 249     }
 250
 251     vnetnic->net_ops.send = vnet_send;
 252     memcpy(vnetnic->mac, mac, 6);
 253
 254     if (v3_dev_connect_net(vm, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"),
 255                            &(vnetnic->net_ops), frontend_cfg, vnetnic) == -1) {
 256         PrintError("Could not connect %s to frontend %s\n",
 257                    name, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"));
 258         return -1;
 259     }
 260
 261     PrintDebug("Vnet-nic: Connect %s to frontend %s\n",
 262                    name, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"));
 263
 264     if ((vnet_dev_id = register_to_vnet(vm, vnetnic, name, vnetnic->mac)) == -1) {
 265         PrintError("Vnet-nic device %s (mac: %s) fails to registered to VNET\n", name, macstr);
 266     }
 267
 268     PrintDebug("Vnet-nic device %s (mac: %s, %ld) registered to VNET\n", name, macstr, *((ulong_t *)vnetnic->mac));
 269
 270
 271 //for temporary hack
 272 #if 0
 273     {
 274         uchar_t tapmac[6] = {0x00,0x02,0x55,0x67,0x42,0x39}; //for Intel-VT test HW
 275         //uchar_t tapmac[6] = {0x6e,0xa8,0x75,0xf4,0x82,0x95};
 276         uchar_t dstmac[6] = {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};
 277         uchar_t zeromac[6] = {0,0,0,0,0,0};
 278
 279         struct v3_vnet_route route;
 280         route.dst_id = vnet_dev_id;
 281         route.dst_type = LINK_INTERFACE;
 282         route.src_id = -1;
 283         route.src_type = LINK_ANY;
 284
 285         if(!strcmp(name, "vnet_nicdom0")){
 286             memcpy(route.dst_mac, tapmac, 6);
 287             route.dst_mac_qual = MAC_NONE;
 288             memcpy(route.src_mac, zeromac, 6);
 289             route.src_mac_qual = MAC_ANY;
 290
 291             v3_vnet_add_route(route);
 292
 293             memcpy(route.dst_mac, dstmac, 6);
 294             route.dst_mac_qual = MAC_NONE;
 295             memcpy(route.src_mac, tapmac, 6);
 296             route.src_mac_qual = MAC_NOT;
 297
 298             v3_vnet_add_route(route);
 299         }
 300
 301         if (!strcmp(name, "vnet_nic0")){
 302             memcpy(route.dst_mac, zeromac, 6);
 303             route.dst_mac_qual = MAC_ANY;
 304             memcpy(route.src_mac, tapmac, 6);
 305             route.src_mac_qual = MAC_NONE;
 306
 307             v3_vnet_add_route(route);
 308         }
 309     }
 310
 311 #endif
 312
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 device_register("VNET_NIC", vnet_nic_init)