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) 2010, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2010, 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 v3_vm_info * vm;
  39     struct v3_dev_net_ops net_ops;
  40     int vnet_dev_id;
  41 };
  42
  43 /* called by frontend device,
  44   * tell the VNET can start sending pkt to it */
  45 static void start_rx(void *private_data){
  46     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
  47
  48     v3_vnet_enable_device(vnetnic->vnet_dev_id);
  49 }
  50
  51 /* called by frontend device,
  52   * tell the VNET stop sending pkt to it */
  53 static void stop_rx(void *private_data){
  54     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
  55
  56     v3_vnet_disable_device(vnetnic->vnet_dev_id);
  57 }
  58
  59 /* called by frontend, send pkt to VNET */
  60 static int vnet_nic_send(uint8_t * buf, uint32_t len, void * private_data, struct vm_device *dest_dev){
  61     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
  62
  63     struct v3_vnet_pkt pkt;
  64     pkt.size = len;
  65     pkt.src_type = LINK_INTERFACE;
  66     pkt.src_id = vnetnic->vnet_dev_id;
  67     memcpy(pkt.header, buf, ETHERNET_HEADER_LEN);
  68     pkt.data = buf;
  69
  70 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET_NIC
  71     {
  72         PrintDebug("Virtio VNET-NIC: send pkt size: %d, pkt src_id: %d\n",
  73                         len,  vnetnic->vnet_dev_id);
  74         v3_hexdump(buf, len, NULL, 0);
  75     }
  76 #endif
  77
  78     return v3_vnet_send_pkt(&pkt, NULL);;
  79 }
  80
  81
  82 /* called by VNET,
  83   * send pkt to frontend device */
  84 static int virtio_input(struct v3_vm_info *info, struct v3_vnet_pkt * pkt, void * private_data){
  85     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
  86
  87     return vnetnic->net_ops.recv(pkt->data,
  88                                                         pkt->size,
  89                                                         vnetnic->net_ops.frontend_data);
  90 }
  91
  92 /* called by VNET,
  93   * tell frontend device to poll data from guest */
  94 static void virtio_poll(struct v3_vm_info *info, void * private_data){
  95     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
  96
  97     vnetnic->net_ops.poll(info, vnetnic->net_ops.frontend_data);
  98 }
  99
 100 /* called by VNET, from different processor */
 101 static void virtio_poll_xcall(void *data){
 102     struct v3_vnet_dev_xcall_args *args = (struct v3_vnet_dev_xcall_args *)data;
 103     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)args->private_data;
 104
 105     if(args->vm == vnetnic->vm) /*only do polling on the same Virtual Machine */
 106         virtio_poll(args->vm, args->private_data);
 107 }
 108
 109 /* called by VNET,
 110   * tell the frontend to start sending pkt to VNET*/
 111 static void start_tx(void *private_data){
 112     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
 113
 114     vnetnic->net_ops.start_tx(vnetnic->net_ops.frontend_data);
 115 }
 116
 117 /* called by VNET
 118   * tell the frontend device to stop sending pkt to VNET*/
 119 static void stop_tx(void *private_data){
 120     struct vnet_nic_state *vnetnic = (struct vnet_nic_state *)private_data;
 121
 122     vnetnic->net_ops.stop_tx(vnetnic->net_ops.frontend_data);
 123 }
 124
 125
 126 static int vnet_nic_free(struct vm_device * dev) {
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 static struct v3_device_ops dev_ops = {
 131     .free = vnet_nic_free,
 132     .reset = NULL,
 133     .start = NULL,
 134     .stop = NULL,
 135 };
 136
 137 static struct v3_vnet_dev_ops vnet_dev_ops = {
 138     .input = virtio_input,
 139     .poll = virtio_poll,
 140     .poll_xcall = virtio_poll_xcall,
 141     .start_tx = start_tx,
 142     .stop_tx = stop_tx,
 143 };
 144
 145
 146 static int register_to_vnet(struct v3_vm_info * vm,
 147                      struct vnet_nic_state *vnet_nic,
 148                      char *dev_name,
 149                      uchar_t mac[6]) {
 150
 151     PrintDebug("Vnet-nic: register Vnet-nic device %s, state %p to VNET\n", dev_name, vnet_nic);
 152
 153     return v3_vnet_add_dev(vm, mac, &vnet_dev_ops, (void *)vnet_nic);
 154 }
 155
 156
 157 static int str2mac(char *macstr, char mac[6]){
 158     char hex[2], *s = macstr;
 159     int i = 0;
 160
 161     while(s){
 162         memcpy(hex, s, 2);
 163         mac[i++] = (char)atox(hex);
 164         if (i == 6) return 0;
 165         s=strchr(s, ':');
 166         if(s) s++;
 167     }
 168
 169     return -1;
 170 }
 171
 172 static int vnet_nic_init(struct v3_vm_info * vm, v3_cfg_tree_t * cfg) {
 173     struct vnet_nic_state * vnetnic = NULL;
 174     char * name = v3_cfg_val(cfg, "name");
 175     char * macstr = NULL;
 176     char mac[6];
 177     int vnet_dev_id;
 178
 179     v3_cfg_tree_t * frontend_cfg = v3_cfg_subtree(cfg, "frontend");
 180     macstr = v3_cfg_val(frontend_cfg, "mac");
 181
 182     if (macstr == NULL) {
 183         PrintDebug("Vnet-nic: No Mac specified\n");
 184     } else {
 185         str2mac(macstr, mac);
 186     }
 187
 188     vnetnic = (struct vnet_nic_state *)V3_Malloc(sizeof(struct vnet_nic_state));
 189     memset(vnetnic, 0, sizeof(struct vnet_nic_state));
 190
 191     struct vm_device * dev = v3_allocate_device(name, &dev_ops, vnetnic);
 192
 193     if (v3_attach_device(vm, dev) == -1) {
 194         PrintError("Could not attach device %s\n", name);
 195         return -1;
 196     }
 197
 198     vnetnic->net_ops.send = vnet_nic_send;
 199     vnetnic->net_ops.start_rx = start_rx;
 200     vnetnic->net_ops.stop_rx = stop_rx;
 201     memcpy(vnetnic->mac, mac, 6);
 202     vnetnic->vm = vm;
 203
 204     if (v3_dev_connect_net(vm, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"),
 205                            &(vnetnic->net_ops), frontend_cfg, vnetnic) == -1) {
 206         PrintError("Could not connect %s to frontend %s\n",
 207                    name, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"));
 208         return -1;
 209     }
 210
 211     PrintDebug("Vnet-nic: Connect %s to frontend %s\n",
 212                    name, v3_cfg_val(frontend_cfg, "tag"));
 213
 214     if ((vnet_dev_id = register_to_vnet(vm, vnetnic, name, vnetnic->mac)) == -1) {
 215         PrintError("Vnet-nic device %s (mac: %s) fails to registered to VNET\n", name, macstr);
 216     }
 217     vnetnic->vnet_dev_id = vnet_dev_id;
 218
 219     PrintDebug("Vnet-nic device %s (mac: %s, %ld) registered to VNET\n",
 220                    name, macstr, *((ulong_t *)vnetnic->mac));
 221
 222
 223 //for temporary hack for vnet bridge test
 224 #if 0
 225     {
 226         uchar_t zeromac[6] = {0,0,0,0,0,0};
 227
 228         if(!strcmp(name, "vnet_nic")){
 229             struct v3_vnet_route route;
 230
 231             route.dst_id = vnet_dev_id;
 232             route.dst_type = LINK_INTERFACE;
 233             route.src_id = 0;
 234             route.src_type = LINK_EDGE;
 235             memcpy(route.dst_mac, zeromac, 6);
 236             route.dst_mac_qual = MAC_ANY;
 237             memcpy(route.src_mac, zeromac, 6);
 238             route.src_mac_qual = MAC_ANY;
 239             v3_vnet_add_route(route);
 240
 241
 242             route.dst_id = 0;
 243             route.dst_type = LINK_EDGE;
 244             route.src_id = vnet_dev_id;
 245             route.src_type = LINK_INTERFACE;
 246             memcpy(route.dst_mac, zeromac, 6);
 247             route.dst_mac_qual = MAC_ANY;
 248             memcpy(route.src_mac, zeromac, 6);
 249             route.src_mac_qual = MAC_ANY;
 250
 251             v3_vnet_add_route(route);
 252         }
 253     }
 254 #endif
 255
 256 //for temporary hack for Linux bridge (w/o encapuslation) test
 257 #if 1
 258     {
 259         static int vnet_nic_guestid = -1;
 260         static int vnet_nic_dom0 = -1;
 261         uchar_t zeromac[6] = {0,0,0,0,0,0};
 262
 263         if(!strcmp(name, "vnet_nic")){ //domu
 264             vnet_nic_guestid = vnet_dev_id;
 265         }
 266         if (!strcmp(name, "vnet_nic_dom0")){
 267             vnet_nic_dom0 = vnet_dev_id;
 268         }
 269
 270         if(vnet_nic_guestid != -1 && vnet_nic_dom0 !=-1){
 271             struct v3_vnet_route route;
 272
 273             route.src_id = vnet_nic_guestid;
 274             route.src_type = LINK_INTERFACE;
 275             route.dst_id = vnet_nic_dom0;
 276             route.dst_type = LINK_INTERFACE;
 277             memcpy(route.dst_mac, zeromac, 6);
 278             route.dst_mac_qual = MAC_ANY;
 279             memcpy(route.src_mac, zeromac, 6);
 280             route.src_mac_qual = MAC_ANY;
 281             v3_vnet_add_route(route);
 282
 283
 284             route.src_id = vnet_nic_dom0;
 285             route.src_type = LINK_INTERFACE;
 286             route.dst_id = vnet_nic_guestid;
 287             route.dst_type = LINK_INTERFACE;
 288             memcpy(route.dst_mac, zeromac, 6);
 289             route.dst_mac_qual = MAC_ANY;
 290             memcpy(route.src_mac, zeromac, 6);
 291             route.src_mac_qual = MAC_ANY;
 292
 293             v3_vnet_add_route(route);
 294         }
 295     }
 296 #endif
 297
 298     return 0;
 299 }
 300
 301 device_register("VNET_NIC", vnet_nic_init)