palacios/src/palacios/vmm_vnet.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) 2009, Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  11  * Copyright (c) 2009, Yuan Tang <ytang@northwestern.edu>
  12  * Copyright (c) 2009, The V3VEE Project <http://www.v3vee.org>
  13  * All rights reserved.
  14  *
  15  * Author: Lei Xia <lxia@northwestern.edu>
  16  *         Yuan Tang <ytang@northwestern.edu>
  17  *
  18  * This is free software.  You are permitted to use,
  19  * redistribute, and modify it as specified in the file "V3VEE_LICENSE".
  20  */
  21
  22 #include <palacios/vmm_vnet.h>
  23 #include <palacios/vmm_hypercall.h>
  24 #include <palacios/vm_guest_mem.h>
  25 #include <palacios/vmm_lock.h>
  26
  27 #ifndef CONFIG_DEBUG_VNET
  28 #undef PrintDebug
  29 #define PrintDebug(fmt, args...)
  30 #endif
  31
  32
  33 #define ETHERNET_HEADER_LEN 14
  34 #define ETHERNET_DATA_MIN   46
  35 #define ETHERNET_DATA_MAX   1500
  36 #define ETHERNET_PACKET_LEN (ETHERNET_HEADER_LEN + ETHERNET_DATA_MAX)
  37
  38
  39 typedef enum {TCP_TYPE, UDP_TYPE, NONE_TYPE} prot_type_t;
  40
  41 #define VNET_INITAB_HCALL 0xca00
  42
  43 struct eth_header {
  44     uchar_t dest[6];
  45     uchar_t src[6];
  46     uint16_t type; // indicates layer 3 protocol type
  47 }__attribute__((packed));
  48
  49 struct ip_header {
  50     uint8_t version: 4;
  51     uint8_t hdr_len: 4;
  52     uchar_t tos;
  53     uint16_t total_len;
  54     uint16_t id;
  55     uint8_t flags:     3;
  56     uint16_t offset: 13;
  57     uchar_t ttl;
  58     uchar_t proto;
  59     uint16_t cksum;
  60     uint32_t src_addr;
  61     uint32_t dst_addr;
  62 }__attribute__((packed));
  63
  64 struct udp_header {
  65     uint16_t src_port;
  66     uint16_t dst_port;
  67     uint16_t len;
  68     uint16_t csum;//set to zero, disable the xsum
  69 }__attribute__((packed));
  70
  71 struct udp_link_header {
  72     struct eth_header eth_hdr;
  73     struct ip_header ip_hdr;
  74     struct udp_header udp_hdr;
  75 }__attribute__((packed));
  76
  77
  78 struct ethernet_pkt {
  79     uint32_t size; //size of data field
  80     uint16_t type;
  81     uint8_t use_header;
  82     struct udp_link_header ext_hdr;
  83     char data[ETHERNET_PACKET_LEN];
  84 }__attribute__((packed));
  85
  86
  87 #define DEVICE_NAME_LEN 20
  88 struct vnet_if_device {
  89     char name[DEVICE_NAME_LEN];
  90     uchar_t mac_addr[6];
  91     struct v3_vm_info *vm;
  92
  93     int (*input)(struct v3_vm_info *vm, uchar_t *data, uint32_t len, void *private_data);
  94
  95     void *private_data;
  96 }__attribute__((packed));
  97
  98 struct vnet_if_link {
  99     prot_type_t pro_type; //transport layer protocal type of this link
 100     unsigned long dest_ip;
 101     uint16_t dest_port;
 102
 103     struct udp_link_header vnet_header; //header applied to the packet in/out from this link
 104
 105     int (*input)(uchar_t *data, uint32_t len, void *private_data);
 106
 107     void *private_data;
 108 }__attribute__((packed));
 109
 110
 111 struct link_entry {
 112     link_type_t type;
 113
 114     union {
 115         struct vnet_if_device *dst_dev;
 116         struct vnet_if_link *dst_link;
 117     } __attribute__((packed));
 118
 119     int use;
 120 }__attribute__((packed));
 121
 122 //routing table entry
 123 struct routing_entry {
 124     char src_mac[6];
 125     char dest_mac[6];
 126
 127     mac_type_t src_mac_qual;
 128     mac_type_t dest_mac_qual;
 129
 130     int link_idx; //link[dest] is the link to be used to send pkt
 131     link_type_t link_type; //EDGE|INTERFACE|ANY
 132
 133     int src_link_idx;
 134     link_type_t src_type; //EDGE|INTERFACE|ANY
 135 };
 136
 137
 138 // 14 (ethernet frame) + 20 bytes
 139 struct in_pkt_header {
 140     uchar_t ethernetdest[6];
 141     uchar_t ethernetsrc[6];
 142     uchar_t ethernettype[2]; //layer 3 protocol type
 143     char ip[20];
 144 }__attribute__((packed));
 145
 146
 147 #define MAX_LINKS 10
 148 #define MAX_ROUTES 10
 149 #define HASH_KEY_LEN 16
 150 #define MIN_CACHE_SIZE 100
 151 #define HASH_KEY_SIZE 16
 152
 153 struct link_table {
 154     struct link_entry * links[MAX_LINKS];
 155     uint16_t size;
 156     v3_lock_t lock;
 157 }__attribute__((packed));
 158
 159 struct routing_table {
 160     struct routing_entry * routes[MAX_ROUTES];
 161     uint16_t size;
 162     v3_lock_t lock;
 163 }__attribute__((packed));
 164
 165 typedef char * route_hashkey_t;
 166
 167 struct route_cache_entry {
 168     int num_matched_routes;
 169     int * matches;
 170 };
 171
 172 struct vnet_state_t {
 173     struct link_table g_links;
 174     struct routing_table g_routes;
 175     struct gen_queue * g_inpkt_q;
 176     struct hashtable * g_route_cache;
 177     v3_lock_t cache_lock;
 178 };
 179
 180 static struct vnet_state_t g_vnet_state;//global state for vnet
 181
 182 static uint16_t ip_xsum(struct ip_header *ip_hdr, int hdr_len){
 183     long sum = 0;
 184
 185     uint16_t *p = (uint16_t*) ip_hdr;
 186     while(hdr_len > 1){
 187         sum += *(p++);
 188         if(sum & 0x80000000)
 189             sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
 190             hdr_len -= 2;
 191         }
 192
 193     if(hdr_len)
 194         sum += (uint16_t) *(uchar_t *)p;
 195
 196     while(sum>>16)
 197         sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
 198
 199     return (uint16_t)~sum;
 200 }
 201
 202 static void ethernet_packet_init(struct ethernet_pkt *pt,
 203                                                               uchar_t *data,
 204                                                               const size_t size) {
 205     pt->size = size;
 206     pt->use_header = 0;
 207     memset(&pt->ext_hdr, 0, sizeof(struct udp_link_header));
 208     memcpy(pt->data, data, size);
 209 }
 210
 211 static inline uint_t hash_from_key_fn(addr_t hashkey) {
 212     return v3_hash_buffer((uint8_t *)hashkey, HASH_KEY_LEN);
 213 }
 214
 215 static inline int hash_key_equal(addr_t key1, addr_t key2) {
 216     return (memcmp((uint8_t *)key1, (uint8_t *)key2, HASH_KEY_LEN) == 0);
 217 }
 218
 219 static int init_route_cache(struct vnet_state_t *vnet_state) {
 220     vnet_state->g_route_cache = v3_create_htable(MIN_CACHE_SIZE,
 221                                                                       &hash_from_key_fn,
 222                                                                       &hash_key_equal);
 223
 224     if (vnet_state->g_route_cache == NULL) {
 225         PrintError("Vnet: Route Cache Init Fails\n");
 226         return -1;
 227     }
 228
 229     return 0;
 230 }
 231
 232 static void make_hash_key(route_hashkey_t hashkey,
 233                                                 char src_addr[6],
 234                                                 char dest_addr[6],
 235                                                 char src_type,
 236                                                 int src_index) {
 237     int j;
 238
 239     for (j = 0; j < 6; j++) {
 240         hashkey[j] = src_addr[j];
 241         hashkey[j + 6] = dest_addr[j] + 1;
 242     }
 243
 244     hashkey[12] = src_type;
 245
 246     *(int *)(hashkey + 12) = src_index;
 247 }
 248
 249 static int add_route_to_cache(route_hashkey_t hashkey,
 250                                                         int num_matched_r,
 251                                                         int * matches) {
 252     struct route_cache_entry * new_entry = NULL;
 253     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 254     int i;
 255
 256     new_entry = (struct route_cache_entry *)V3_Malloc(sizeof(struct route_cache_entry));
 257     if (new_entry == NULL) {
 258         PrintError("Vnet: Malloc fails\n");
 259         return -1;
 260     }
 261
 262     new_entry->num_matched_routes = num_matched_r;
 263     new_entry->matches = (int *)V3_Malloc(num_matched_r * sizeof(int));
 264
 265     if (new_entry->matches == NULL) {
 266         PrintError("Vnet: Malloc fails\n");
 267         return -1;
 268     }
 269
 270     for (i = 0; i < num_matched_r; i++) {
 271         new_entry->matches[i] = matches[i];
 272     }
 273
 274     if (v3_htable_insert(vnet_state->g_route_cache, (addr_t)hashkey, (addr_t)new_entry) == 0) {
 275         PrintError("Vnet: Failed to insert new route entry to the cache\n");
 276         V3_Free(new_entry->matches);
 277         V3_Free(new_entry);
 278     }
 279
 280     return 0;
 281 }
 282
 283 static int clear_hash_cache() {
 284     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 285
 286     v3_free_htable(vnet_state->g_route_cache, 1, 1);
 287     vnet_state->g_route_cache = v3_create_htable(MIN_CACHE_SIZE,
 288                                                                         hash_from_key_fn,
 289                                                                         hash_key_equal);
 290
 291     if (vnet_state->g_route_cache == NULL) {
 292         PrintError("Vnet: Route Cache Create Failurely\n");
 293         return -1;
 294     }
 295
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 static int look_into_cache(route_hashkey_t hashkey, int * matches) {
 300     struct route_cache_entry * found = NULL;
 301     int n_matches = -1;
 302     int i = 0;
 303     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 304
 305     found = (struct route_cache_entry *)v3_htable_search(vnet_state->g_route_cache,
 306                                                                                (addr_t)hashkey);
 307
 308     if (found != NULL) {
 309         n_matches = found->num_matched_routes;
 310
 311         for (i = 0; i < n_matches; i++) {
 312             matches[i] = found->matches[i];
 313         }
 314     }
 315
 316     return n_matches;
 317 }
 318
 319
 320 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET
 321
 322 static void print_packet(uchar_t *pkt, int size) {
 323     PrintDebug("Vnet: data_packet: size: %d\n", size);
 324     v3_hexdump(pkt, size, NULL, 0);
 325 }
 326
 327 static inline uint8_t hex_nybble_to_nybble(const uint8_t hexnybble) {
 328     uint8_t x = toupper(hexnybble);
 329
 330     if (isdigit(x)) {
 331         return x - '0';
 332     } else {
 333         return 10 + (x - 'A');
 334     }
 335 }
 336
 337 static inline uint8_t hex_byte_to_byte(const uint8_t hexbyte[2]) {
 338     return ((hex_nybble_to_nybble(hexbyte[0]) << 4) +
 339             (hex_nybble_to_nybble(hexbyte[1]) & 0xf));
 340 }
 341
 342 static inline void string_to_mac(const char *str, uint8_t mac[6]) {
 343     int k;
 344
 345     for (k = 0; k < 6; k++) {
 346         mac[k] = hex_byte_to_byte(&(str[(2 * k) + k]));
 347     }
 348 }
 349
 350 static inline void mac_to_string(char mac[6], char * buf) {
 351     snprintf(buf, 20, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
 352              mac[0], mac[1], mac[2],
 353              mac[3], mac[4], mac[5]);
 354 }
 355
 356
 357 static void print_route(struct routing_entry *route){
 358     char dest_str[18];
 359     char src_str[18];
 360
 361     mac_to_string(route->src_mac, src_str);
 362     mac_to_string(route->dest_mac, dest_str);
 363
 364     PrintDebug("SRC(%s), DEST(%s), src_mac_qual(%d), dst_mac_qual(%d)\n",
 365                  src_str,
 366                  dest_str,
 367                  route->src_mac_qual,
 368                  route->dest_mac_qual);
 369     PrintDebug("Src_Link(%d), src_type(%d), dst_link(%d), dst_type(%d)\n\n",
 370                  route->src_link_idx,
 371                  route->src_type,
 372                  route->link_idx,
 373                  route->link_type);
 374 }
 375
 376
 377 static void dump_routes(struct routing_entry **route_tables) {
 378     int i;
 379
 380     PrintDebug("\nVnet: route table dump start =====\n");
 381
 382     for(i = 0; i < MAX_ROUTES; i++) {
 383         if (route_tables[i] != NULL){
 384              print_route(route_tables[i]);
 385         }
 386     }
 387
 388     PrintDebug("\nVnet: route table dump end =====\n");
 389 }
 390
 391 #endif
 392
 393 static int __add_link_entry(struct link_entry * link) {
 394     int idx;
 395     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 396
 397     v3_lock(vnet_state->g_links.lock);
 398     for (idx = 0; idx < MAX_LINKS; idx++) {
 399         if (vnet_state->g_links.links[idx] == NULL) {
 400             vnet_state->g_links.links[idx] = link;
 401             vnet_state->g_links.size++;
 402             break;
 403         }
 404     }
 405     v3_unlock(vnet_state->g_links.lock);
 406
 407     if (idx == MAX_LINKS) {
 408         PrintDebug("VNET: No available Link entry for new link\n");
 409         return -1;
 410     }
 411
 412     return idx;
 413 }
 414
 415 static int __add_route_entry(struct routing_entry * route) {
 416     int idx;
 417     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 418
 419     v3_lock(vnet_state->g_routes.lock);
 420     for (idx = 0; idx < MAX_ROUTES; idx++) {
 421         if (vnet_state->g_routes.routes[idx] == NULL) {
 422             vnet_state->g_routes.routes[idx] = route;
 423             vnet_state->g_routes.size++;
 424           break;
 425         }
 426     }
 427     v3_unlock(vnet_state->g_routes.lock);
 428
 429     if(idx == MAX_LINKS){
 430         PrintDebug("VNET: No available route entry for new route\n");
 431         return -1;
 432     }
 433
 434 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET
 435     dump_routes(vnet_state->g_routes.routes);
 436 #endif
 437
 438     return idx;
 439 }
 440
 441 int v3_vnet_add_route(struct v3_vnet_route *route){
 442     struct routing_entry * new_route = (struct routing_entry *)V3_Malloc(sizeof(struct routing_entry));
 443     int idx = -1;
 444
 445     PrintDebug("Vnet: vnet_add_route_entry\n");
 446
 447     memset(new_route, 0, sizeof(struct routing_entry));
 448     if ((route->src_mac_qual != MAC_ANY)) {
 449         memcpy(new_route->src_mac, route->src_mac, 6);
 450     }
 451
 452     if ((route->dest_mac_qual != MAC_ANY)) {
 453         memcpy(new_route->dest_mac, route->dest_mac, 6);
 454     }
 455
 456     new_route->src_mac_qual = route->src_mac_qual;
 457     new_route->dest_mac_qual = route->dest_mac_qual;
 458     new_route->link_idx= route->link_idx;
 459     new_route->link_type = route->link_type;
 460     new_route->src_link_idx = route->src_link_idx;
 461     new_route->src_type = route->src_type;
 462
 463     if ((idx = __add_route_entry(new_route)) == -1) {
 464         PrintError("Could not add route entry\n");
 465         return -1;
 466     }
 467
 468     clear_hash_cache();
 469
 470     return idx;
 471 }
 472
 473 static int match_route(uint8_t * src_mac,
 474                        uint8_t * dst_mac,
 475                        link_type_t src_type,
 476                        int src_index,
 477                        int * matches) {
 478     struct routing_entry *route = NULL;
 479     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 480     int matched_routes[MAX_ROUTES];
 481     int num_matches = 0;
 482     int i;
 483
 484 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET
 485     char dest_str[18];
 486     char src_str[18];
 487
 488     mac_to_string(src_mac, src_str);
 489     mac_to_string(dst_mac, dest_str);
 490     PrintDebug("Vnet: match_route. pkt: SRC(%s), DEST(%s)\n", src_str, dest_str);
 491 #endif
 492
 493     for(i = 0; i < MAX_ROUTES; i++) {
 494         if (vnet_state->g_routes.routes[i] != NULL){
 495              route = vnet_state->g_routes.routes[i];
 496
 497             if(src_type == LINK_ANY && src_index == -1) {
 498                  if ((route->dest_mac_qual == MAC_ANY) &&
 499                        (route->src_mac_qual == MAC_ANY)) {
 500                     matched_routes[num_matches] = i;
 501                     num_matches++;
 502                  }
 503
 504                 if (memcmp((void *)&route->src_mac, (void *)src_mac, 6) == 0) {
 505                      if (route->src_mac_qual !=  MAC_NOT) {
 506                           if (route->dest_mac_qual == MAC_ANY) {
 507                               matched_routes[num_matches] = i;
 508                               num_matches++;
 509                           } else if (route->dest_mac_qual != MAC_NOT &&
 510                                       memcmp((void *)&route->dest_mac, (void *)dst_mac, 6) == 0) {
 511                             matched_routes[num_matches] = i;
 512                             num_matches++;
 513                         }
 514                     }
 515                 }
 516
 517                 if (memcmp((void *)&route->dest_mac, (void *)dst_mac, 6) == 0) {
 518                     if (route->dest_mac_qual != MAC_NOT) {
 519                         if (route->src_mac_qual == MAC_ANY) {
 520                             matched_routes[num_matches] = i;
 521                             num_matches++;
 522                         } else if ((route->src_mac_qual != MAC_NOT) &&
 523                                        (memcmp((void *)&route->src_mac, (void *)src_mac, 6) == 0)) {
 524                             matched_routes[num_matches] = i;
 525                             num_matches++;
 526                         }
 527                      }
 528                 }
 529
 530                 if ((route->dest_mac_qual == MAC_NOT) &&
 531                        (memcmp((void *)&route->dest_mac, (void *)dst_mac, 6) != 0)) {
 532                     if (route->src_mac_qual == MAC_ANY) {
 533                         matched_routes[num_matches] = i;
 534                         num_matches++;
 535                     } else if ((route->src_mac_qual != MAC_NOT) &&
 536                                    (memcmp((void *)&route->src_mac, (void *)src_mac, 6) == 0)) {
 537                         matched_routes[num_matches] = i;
 538                         num_matches++;
 539                       }
 540                 }
 541
 542                 if ((route->src_mac_qual == MAC_NOT) &&
 543                        (memcmp((void *)&route->src_mac, (void *)src_mac, 6) != 0)) {
 544                     if (route->dest_mac_qual == MAC_ANY) {
 545                         matched_routes[num_matches] = i;
 546                         num_matches++;
 547                     } else if ((route->dest_mac_qual != MAC_NOT) &&
 548                                    (memcmp((void *)&route->dest_mac, (void *)dst_mac, 6) == 0)) {
 549                         matched_routes[num_matches] = i;
 550                         num_matches++;
 551                     }
 552                 }
 553             }//end if src_type == Link_any
 554         }
 555     }//end for
 556
 557     PrintDebug("Vnet: match_route: Matches=%d\n", num_matches);
 558
 559     for (i = 0; i < num_matches; i++) {
 560         matches[i] = matched_routes[i];
 561     }
 562
 563     return num_matches;
 564 }
 565
 566 static int handle_one_pkt(struct ethernet_pkt *pkt) {
 567     int src_link_index = -1;    //the value of src_link_index of udp always is 0
 568     char src_mac[6];
 569     char dst_mac[6];
 570     int matches[MAX_ROUTES];
 571     int num_matched_routes = 0;
 572     struct in_pkt_header header;
 573     char hash_key[HASH_KEY_SIZE];
 574     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 575     int i;
 576
 577     // get the ethernet and ip headers from the packet
 578     memcpy((void *)&header, (void *)pkt->data, sizeof(header));
 579     memcpy(src_mac, header.ethernetsrc, 6);
 580     memcpy(dst_mac, header.ethernetdest, 6);
 581
 582 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET
 583     char dest_str[18];
 584     char src_str[18];
 585
 586     mac_to_string(src_mac, src_str);
 587     mac_to_string(dst_mac, dest_str);
 588     PrintDebug("Vnet: HandleDataOverLink. SRC(%s), DEST(%s)\n", src_str, dest_str);
 589 #endif
 590
 591     make_hash_key(hash_key, src_mac, dst_mac, LINK_EDGE, src_link_index);
 592     num_matched_routes = look_into_cache((route_hashkey_t)hash_key, matches);
 593
 594     if (num_matched_routes == -1) {
 595         num_matched_routes = match_route(src_mac, dst_mac, LINK_ANY, src_link_index, matches);
 596         if (num_matched_routes > 0) {
 597              add_route_to_cache(hash_key, num_matched_routes,matches);
 598          }
 599     }
 600
 601     PrintDebug("Vnet: HandleDataOverLink: Matches=%d\n", num_matched_routes);
 602
 603     if (num_matched_routes == 0) {
 604         return -1;
 605     }
 606
 607     for (i = 0; i < num_matched_routes; i++) {//send packet to all destinations
 608         int route_index = -1;
 609         int link_index = -1;
 610         int pkt_len = 0;
 611         struct link_entry * link = NULL;
 612
 613         route_index = matches[i];
 614         link_index = vnet_state->g_routes.routes[route_index]->link_idx;
 615
 616         if ((link_index < 0) || (link_index > MAX_LINKS) ||
 617              (vnet_state->g_links.links[link_index] == NULL)) {
 618              continue;
 619          }
 620
 621         link = vnet_state->g_links.links[link_index];
 622         pkt_len = pkt->size;
 623         if (link->type == LINK_EDGE) {
 624
 625               //apply the header in the beginning of the packet to be sent
 626             if (link->dst_link->pro_type == UDP_TYPE) {
 627                 struct udp_link_header *hdr = &(link->dst_link->vnet_header);
 628                 struct ip_header *ip = &hdr->ip_hdr;
 629                 struct udp_header *udp = &hdr->udp_hdr;
 630                    udp->len = pkt_len + sizeof(struct udp_header);
 631                    ip->total_len = pkt_len + sizeof(struct udp_header) + sizeof(struct ip_header);
 632                    ip->cksum = ip_xsum(ip, sizeof(struct ip_header));
 633
 634                 int hdr_size = sizeof(struct udp_link_header);
 635                 memcpy(&pkt->ext_hdr, hdr, hdr_size);
 636
 637                 pkt_len += hdr_size;
 638                 if ((link->dst_link->input((uchar_t *)&pkt->ext_hdr, pkt_len, link->dst_link->private_data)) != pkt_len) {
 639                     PrintDebug("VNET: Packet not sent properly to link: %d\n", link_index);
 640                     continue;
 641                 }
 642              }else {
 643                 PrintDebug("VNET: Link protocol type not support\n");
 644                 continue;
 645              }
 646         } else if (link->type == LINK_INTERFACE) {
 647             if ((link->dst_dev->input(link->dst_dev->vm, pkt->data, pkt_len, link->dst_dev->private_data)) != pkt_len) {
 648                 PrintDebug("VNET: Packet not sent properly to link: %d\n", link_index);
 649                 continue;
 650              }
 651         } else {
 652             PrintDebug("Vnet: Wrong Edge type of link: %d\n", link_index);
 653             continue;
 654         }
 655
 656         PrintDebug("Vnet: HandleDataOverLink: Forward packet according to Route entry %d to link %d\n", route_index, link_index);
 657     }
 658
 659     return 0;
 660 }
 661
 662 static int send_ethernet_pkt(uchar_t *data, int len, void *private_data) {
 663     struct ethernet_pkt *pkt;
 664     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 665
 666     pkt = (struct ethernet_pkt *)V3_Malloc(sizeof(struct ethernet_pkt));
 667     if(pkt == NULL){
 668         PrintError("VNET: Memory allocate fails\n");
 669         return -1;
 670     }
 671
 672     memset(pkt, 0, sizeof(struct ethernet_pkt));
 673     ethernet_packet_init(pkt, data, len);
 674     v3_enqueue(vnet_state->g_inpkt_q, (addr_t)pkt);
 675
 676 #ifdef CONFIG_DEBUG_VNET
 677     PrintDebug("VNET: send_pkt: transmitting packet: (size:%d)\n", (int)pkt->size);
 678     print_packet((char *)data, len);
 679 #endif
 680
 681     return 0;
 682 }
 683
 684 int v3_vnet_send_rawpkt(uchar_t * buf,
 685                                           int len,
 686                                           void *private_data) {
 687     PrintDebug("VNET: In v3_vnet_send_rawpkt: pkt length %d\n", len);
 688
 689     return send_ethernet_pkt(buf, len, private_data);
 690 }
 691
 692 //sending the packet from Dom0, should remove the link header
 693 int v3_vnet_send_udppkt(uchar_t * buf,
 694                                            int len,
 695                                            void *private_data) {
 696     uint_t hdr_len = sizeof(struct udp_link_header);
 697
 698     PrintDebug("VNET: In v3_vnet_send_udppkt: pkt length %d\n", len);
 699
 700     return send_ethernet_pkt((uchar_t *)(buf+hdr_len), len - hdr_len, private_data);
 701 }
 702
 703 static int search_device(char * device_name) {
 704     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 705     int i;
 706
 707     for (i = 0; i < MAX_LINKS; i++) {
 708         if ((vnet_state->g_links.links[i] != NULL) && (vnet_state->g_links.links[i]->type == LINK_INTERFACE)) {
 709             if (strcmp(device_name, vnet_state->g_links.links[i]->dst_dev->name) == 0) {
 710                 return i;
 711             }
 712         }
 713     }
 714
 715     return -1;
 716 }
 717
 718 int v3_vnet_add_node(struct v3_vm_info *info,
 719                    char * dev_name,
 720                    uchar_t mac[6],
 721                     int (*netif_input)(struct v3_vm_info * vm, uchar_t * pkt, uint_t size, void * private_data),
 722                     void * priv_data){
 723     struct vnet_if_device * if_dev;
 724
 725     int idx = search_device(dev_name);
 726     if (idx != -1) {
 727         PrintDebug("VNET: register device: Already has device with the name %s\n", dev_name);
 728         return -1;
 729     }
 730
 731     if_dev = (struct vnet_if_device *)V3_Malloc(sizeof(struct vnet_if_device));
 732     if (if_dev == NULL) {
 733         PrintError("VNET: Malloc fails\n");
 734         return -1;
 735     }
 736
 737     strcpy(if_dev->name, dev_name);
 738     strncpy(if_dev->mac_addr, mac, 6);
 739     if_dev->input = netif_input;
 740     if_dev->private_data = priv_data;
 741     if_dev->vm = info;
 742
 743     struct link_entry * link = (struct link_entry *)V3_Malloc(sizeof(struct link_entry));
 744     link->type = LINK_INTERFACE;
 745     link->dst_dev = if_dev;
 746
 747     idx = __add_link_entry(link);
 748
 749     if (idx < 0) return -1;
 750
 751     return idx;
 752 }
 753
 754 int v3_vnet_pkt_process() {
 755     struct ethernet_pkt * pkt;
 756     struct vnet_state_t *vnet_state = &g_vnet_state;
 757
 758     while ((pkt = (struct ethernet_pkt *)v3_dequeue(vnet_state->g_inpkt_q))!= NULL) {
 759         if (handle_one_pkt(pkt) != -1) {
 760             PrintDebug("VNET: vnet_check: handle one packet! pt length %d, pt type %d\n", (int)pkt->size, (int)pkt->type);
 761         } else {
 762             PrintDebug("VNET: vnet_check: Fail to forward one packet, discard it!\n");
 763         }
 764
 765         V3_Free(pkt); // be careful here
 766     }
 767
 768     return 0;
 769 }
 770
 771 static void vnet_state_init(struct vnet_state_t *vnet_state) {
 772     int i;
 773
 774     /*initial links table */
 775     for (i = 0; i < MAX_LINKS; i++) {
 776         vnet_state->g_links.links[i] = NULL;
 777     }
 778     vnet_state->g_links.size = 0;
 779     if(v3_lock_init(&(vnet_state->g_links.lock)) == -1){
 780         PrintError("VNET: Failure to init lock for links table\n");
 781     }
 782     PrintDebug("VNET: Links table initiated\n");
 783
 784     /*initial routes table */
 785     for (i = 0; i < MAX_ROUTES; i++) {
 786         vnet_state->g_routes.routes[i] = NULL;
 787     }
 788     vnet_state->g_routes.size = 0;
 789     if(v3_lock_init(&(vnet_state->g_routes.lock)) == -1){
 790         PrintError("VNET: Failure to init lock for routes table\n");
 791     }
 792     PrintDebug("VNET: Routes table initiated\n");
 793
 794     /*initial pkt receiving queue */
 795     vnet_state->g_inpkt_q = v3_create_queue();
 796     v3_init_queue(vnet_state->g_inpkt_q);
 797     PrintDebug("VNET: Receiving queue initiated\n");
 798
 799     /*initial routing cache */
 800     init_route_cache(vnet_state);
 801 }
 802
 803
 804 int v3_init_vnet() {
 805     vnet_state_init(&g_vnet_state);
 806
 807     PrintDebug("VNET Initialized\n");
 808
 809     return 0;
 810 }
 811