palacios/src/geekos/socket.c

   1 /* (c) 2008, Jack Lange <jarusl@cs.northwestern.edu> */
   2 /* (c) 2008, Lei Xia <xiaxlei@gmail.com> */
   3 /* (c) 2008, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org> */
   4
   5 #include <geekos/socket.h>
   6 #include <geekos/malloc.h>
   7 #include <geekos/ne2k.h>
   8
   9 #ifdef UIP
  10
  11 #include <uip/uip.h>
  12 #include <uip/uip_arp.h>
  13
  14 #include <geekos/vmm_stubs.h>
  15 #include <geekos/debug.h>
  16 #include <geekos/timer.h>
  17
  18 #define BUF ((struct uip_eth_hdr *)&uip_buf[0])
  19
  20 #define MAX_SOCKS 1024
  21 #define BUF_SIZE 1000
  22
  23 struct socket sockets[MAX_SOCKS];
  24
  25 void socket_appcall(void);
  26 #ifndef UIP_APPCALL
  27 #define UIP_APPCALL socket_appcall
  28 #endif /* UIP_APPCALL */
  29
  30
  31 static int Packet_Received(struct NE2K_Packet_Info* info, uchar_t *pkt);
  32 static void periodic_caller(int timer_id, void * arg);
  33
  34 void init_socket_layer() {
  35
  36    int i = 0;
  37    bool iflag;
  38
  39
  40    for (i = 0; i < MAX_SOCKS; i++) {
  41       sockets[i].in_use = 0;
  42       sockets[i].send_buf = NULL;
  43       sockets[i].recv_buf = NULL;
  44       sockets[i].state = CLOSED;
  45    }
  46
  47     //initiate uIP
  48     uip_init();
  49     uip_arp_init();
  50
  51     //setup device driver
  52     Init_Ne2k(&Packet_Received);
  53
  54     iflag = Begin_Int_Atomic();
  55     Start_Timer(2, periodic_caller, NULL);
  56     End_Int_Atomic(iflag);
  57 }
  58
  59 void set_ip_addr(uchar_t addr[4]) {
  60   uip_ipaddr_t ipaddr;
  61   uip_ipaddr(ipaddr, addr[0], addr[1], addr[2], addr[3]);  /* Local IP address */
  62   uip_sethostaddr(ipaddr);
  63 }
  64
  65 static int allocate_socket_fd() {
  66   int i = 0;
  67
  68   for (i = 0; i < MAX_SOCKS; i++) {
  69     if (sockets[i].in_use == 0) {
  70       sockets[i].in_use = 1;
  71       sockets[i].send_buf = create_ring_buffer(BUF_SIZE);
  72       if (sockets[i].send_buf == NULL)
  73                 return -1;
  74       sockets[i].recv_buf = create_ring_buffer(BUF_SIZE);
  75       if (sockets[i].recv_buf == NULL){
  76                 free_ring_buffer(sockets[i].send_buf);
  77                 return -1;
  78       }
  79       return i;
  80     }
  81   }
  82
  83   return -1;
  84 }
  85
  86 static int release_socket_fd(int sockfd){
  87        if (sockfd >= 0 && sockfd < MAX_SOCKS){
  88                 sockets[sockfd].in_use = 0;
  89                 free_ring_buffer(sockets[sockfd].send_buf);
  90                 free_ring_buffer(sockets[sockfd].recv_buf);
  91                 sockets[sockfd].send_buf = NULL;
  92                 sockets[sockfd].recv_buf = NULL;
  93                 sockets[sockfd].state = CLOSED;
  94        }
  95
  96         return 0;
  97 }
  98
  99
 100 struct socket * get_socket_from_fd(int fd) {
 101   return &(sockets[fd]);
 102 }
 103
 104
 105 static void periodic_caller(int timer_id, void * arg) {
 106   int i;
 107   //handle the periodic calls of uIP
 108
 109   //PrintBoth("Timer CALLBACK handler\n");
 110
 111   for(i = 0; i < UIP_CONNS; ++i) {
 112     uip_periodic(i);
 113     if(uip_len > 0) {
 114       //devicedriver_send();
 115       PrintBoth("Sending Packet\n");
 116       NE2K_Transmit(uip_len);
 117     }
 118   }
 119   for(i = 0; i < UIP_UDP_CONNS; i++) {
 120     uip_udp_periodic(i);
 121     if(uip_len > 0) {
 122     //devicedriver_send();
 123       NE2K_Transmit(uip_len);
 124     }
 125   }
 126 }
 127
 128
 129 int connect(const uchar_t ip_addr[4], ushort_t port) {
 130   int sockfd = -1;
 131   sockfd = allocate_socket_fd();
 132   static uip_ipaddr_t ipaddr;
 133
 134   if (sockfd == -1) {
 135     return -1;
 136   }
 137
 138   uip_ipaddr(&ipaddr, ip_addr[0], ip_addr[1], ip_addr[2], ip_addr[3]);
 139
 140   sockets[sockfd].con = uip_connect(&ipaddr, htons(port));
 141
 142
 143   if (sockets[sockfd].con == NULL){
 144     release_socket_fd(sockfd);
 145     return -1;
 146   }
 147
 148
 149   PrintBoth("Connection start\n");
 150   Wait(&(sockets[sockfd].recv_wait_queue));
 151
 152
 153   PrintBoth("Connected\n");
 154
 155
 156
 157
 158   return sockfd;
 159 }
 160
 161 int recv(int sockfd, void * buf, uint_t len){
 162   uint_t recvlen;
 163
 164   struct socket *sock = get_socket_from_fd(sockfd);
 165
 166
 167   // here we need some lock mechnism, just disable interrupt may not work properly because recv() will be run as a kernel thread
 168 buf_read:
 169   recvlen = rb_read(sock->recv_buf, buf, len);
 170
 171   if (recvlen == 0){
 172         Wait(&(sock->recv_wait_queue));
 173         goto buf_read;
 174   }
 175
 176   return recvlen;
 177 }
 178
 179
 180
 181 // a series of utilities to handle conncetion states
 182 static void connected(int sockfd) {
 183   struct socket * sock = get_socket_from_fd(sockfd);
 184
 185   PrintBoth("Connected Interrupt\n");
 186
 187   sock->state = ESTABLISHED;
 188
 189   Wake_Up(&(sock->recv_wait_queue));
 190 }
 191
 192 static void closed(int sockfd){
 193
 194 }
 195
 196 static void acked(int sockfd){
 197
 198 }
 199
 200 static void newdata(int sockfd){
 201   uint_t len;
 202   char *dataptr;
 203   uint_t wrlen;
 204   struct socket *sock;
 205
 206   len = uip_datalen();
 207   dataptr = (char *)uip_appdata;
 208
 209   if (len == 0)
 210         return;
 211
 212   sock = get_socket_from_fd(sockfd);
 213
 214   wrlen = rb_write(sock->recv_buf, dataptr, len);
 215
 216   if (wrlen < len){ //write error, what should I do?
 217         return;
 218   }
 219
 220   Wake_Up(&(sock->recv_wait_queue));
 221
 222   return;
 223
 224 }
 225
 226 // not finished yet
 227 static void send_to_driver(int sockfd) {
 228
 229   PrintBoth("Sending data to driver\n");
 230
 231 }
 232
 233
 234
 235 int send(int sockfd, void * buf, uint_t len) {
 236   struct socket * sock = get_socket_from_fd(sockfd);
 237   //int mss = uip_mss();
 238   //int pending_bytes = rb_data_len(sock->send_buf);
 239   //int len = (mss < pending_bytes) ? mss: pending_bytes;
 240   int bytes_read = 0;
 241   uchar_t * send_buf = uip_appdata;
 242
 243   bytes_read = rb_peek(sock->send_buf, send_buf, len);
 244
 245   if (bytes_read == 0) {
 246     // no packet for send
 247     return -1;
 248   }
 249
 250   uip_send(send_buf, len);
 251
 252   return len;
 253 }
 254
 255
 256
 257 //get the socket id by the local tcp port
 258 static int get_socket_from_port(ushort_t lport) {
 259   int i;
 260
 261
 262   for (i = 0; i < MAX_SOCKS; i++){
 263     if (sockets[i].con->lport == lport) {
 264       return i;
 265     }
 266   }
 267
 268   return -1;
 269 }
 270
 271
 272
 273 void socket_appcall(void) {
 274
 275   int sockfd;
 276
 277   sockfd = get_socket_from_port(uip_conn->lport);
 278
 279   PrintBoth("Appcall\n");
 280
 281
 282   if (sockfd == -1) {
 283     return;
 284   }
 285
 286   if (uip_connected()) {
 287     connected(sockfd);
 288
 289   }
 290
 291   if (uip_closed() ||uip_aborted() ||uip_timedout()) {
 292      closed(sockfd);
 293      return;
 294   }
 295
 296   if (uip_acked()) {
 297      acked(sockfd);
 298   }
 299
 300   if (uip_newdata()) {
 301      newdata(sockfd);
 302   }
 303
 304   if (uip_rexmit() ||
 305       uip_newdata() ||
 306       uip_acked() ||
 307       uip_connected() ||
 308       uip_poll()) {
 309     send_to_driver(sockfd);
 310   }
 311 }
 312
 313
 314
 315
 316 static int Packet_Received(struct NE2K_Packet_Info * info, uchar_t * pkt) {
 317   //int i;
 318   uip_len = info->size;
 319
 320   //  for (i = 0; i < info->size; i++) {
 321   //  uip_buf[i] = *(pkt + i);
 322   //}
 323
 324   PrintBoth("Packet REceived\n");
 325
 326   memcpy(uip_buf, pkt, uip_len);
 327
 328
 329   Free(pkt);
 330
 331   if (BUF->type == htons(UIP_ETHTYPE_ARP)) {
 332     PrintBoth("ARP PACKET\n");
 333
 334     uip_arp_arpin();
 335
 336
 337     if (uip_len > 0) {
 338       PrintBoth("Transmitting\n");
 339       NE2K_Transmit(uip_len);
 340     }
 341
 342
 343   } else {
 344     PrintBoth("Data PACKET\n");
 345     uip_arp_ipin();
 346     uip_input();
 347
 348
 349     if (uip_len > 0) {
 350       PrintBoth("Transmitting\n");
 351       uip_arp_out();
 352       NE2K_Transmit(uip_len);
 353     }
 354
 355   }
 356
 357   return 0;
 358 }
 359
 360
 361 #endif  /* UIP */