usr.sbin/bhyve/pci_virtio_net.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2011 NetApp, Inc.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY NETAPP, INC ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL NETAPP, INC OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  *
  26  * $FreeBSD$
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/linker_set.h>
  34 #include <sys/select.h>
  35 #include <sys/uio.h>
  36 #include <sys/ioctl.h>
  37
  38 #include <errno.h>
  39 #include <fcntl.h>
  40 #include <stdio.h>
  41 #include <stdlib.h>
  42 #include <stdint.h>
  43 #include <string.h>
  44 #include <strings.h>
  45 #include <unistd.h>
  46 #include <assert.h>
  47 #include <md5.h>
  48 #include <pthread.h>
  49
  50 #include "bhyverun.h"
  51 #include "pci_emul.h"
  52 #include "mevent.h"
  53 #include "virtio.h"
  54
  55 #define VTNET_RINGSZ    256
  56
  57 #define VTNET_MAXSEGS   32
  58
  59 /*
  60  * PCI config-space register offsets
  61  */
  62 #define VTNET_R_CFG0    24
  63 #define VTNET_R_CFG1    25
  64 #define VTNET_R_CFG2    26
  65 #define VTNET_R_CFG3    27
  66 #define VTNET_R_CFG4    28
  67 #define VTNET_R_CFG5    29
  68 #define VTNET_R_CFG6    30
  69 #define VTNET_R_CFG7    31
  70 #define VTNET_R_MAX     31
  71
  72 #define VTNET_REGSZ     VTNET_R_MAX+1
  73
  74 /*
  75  * Host capabilities
  76  */
  77 #define VTNET_S_HOSTCAPS      \
  78   ( 0x00000020 |        /* host supplies MAC */ \
  79     0x00008000 |        /* host can merge Rx buffers */ \
  80     0x00010000 )        /* config status available */
  81
  82 /*
  83  * Queue definitions.
  84  */
  85 #define VTNET_RXQ       0
  86 #define VTNET_TXQ       1
  87 #define VTNET_CTLQ      2
  88
  89 #define VTNET_MAXQ      3
  90
  91 static int use_msix = 1;
  92
  93 struct vring_hqueue {
  94         /* Internal state */
  95         uint16_t        hq_size;
  96         uint16_t        hq_cur_aidx;            /* trails behind 'avail_idx' */
  97
  98          /* Host-context pointers to the queue */
  99         struct virtio_desc *hq_dtable;
 100         uint16_t        *hq_avail_flags;
 101         uint16_t        *hq_avail_idx;          /* monotonically increasing */
 102         uint16_t        *hq_avail_ring;
 103
 104         uint16_t        *hq_used_flags;
 105         uint16_t        *hq_used_idx;           /* monotonically increasing */
 106         struct virtio_used *hq_used_ring;
 107 };
 108
 109 /*
 110  * Fixed network header size
 111  */
 112 struct virtio_net_rxhdr {
 113         uint8_t         vrh_flags;
 114         uint8_t         vrh_gso_type;
 115         uint16_t        vrh_hdr_len;
 116         uint16_t        vrh_gso_size;
 117         uint16_t        vrh_csum_start;
 118         uint16_t        vrh_csum_offset;
 119         uint16_t        vrh_bufs;
 120 } __packed;
 121
 122 /*
 123  * Debug printf
 124  */
 125 static int pci_vtnet_debug;
 126 #define DPRINTF(params) if (pci_vtnet_debug) printf params
 127 #define WPRINTF(params) printf params
 128
 129 /*
 130  * Per-device softc
 131  */
 132 struct pci_vtnet_softc {
 133         struct pci_devinst *vsc_pi;
 134         pthread_mutex_t vsc_mtx;
 135         struct mevent   *vsc_mevp;
 136
 137         int             vsc_curq;
 138         int             vsc_status;
 139         int             vsc_isr;
 140         int             vsc_tapfd;
 141         int             vsc_rx_ready;
 142         int             vsc_rxpend;
 143
 144         uint32_t        vsc_features;
 145         uint8_t         vsc_macaddr[6];
 146
 147         uint64_t        vsc_pfn[VTNET_MAXQ];
 148         struct  vring_hqueue vsc_hq[VTNET_MAXQ];
 149         uint16_t        vsc_msix_table_idx[VTNET_MAXQ];
 150 };
 151
 152 /*
 153  * Return the size of IO BAR that maps virtio header and device specific
 154  * region. The size would vary depending on whether MSI-X is enabled or
 155  * not.
 156  */
 157 static uint64_t
 158 pci_vtnet_iosize(struct pci_devinst *pi)
 159 {
 160         if (pci_msix_enabled(pi))
 161                 return (VTNET_REGSZ);
 162         else
 163                 return (VTNET_REGSZ - (VTCFG_R_CFG1 - VTCFG_R_MSIX));
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Return the number of available descriptors in the vring taking care
 168  * of the 16-bit index wraparound.
 169  */
 170 static int
 171 hq_num_avail(struct vring_hqueue *hq)
 172 {
 173         int ndesc;
 174
 175         /*
 176          * We're just computing (a-b) in GF(216).
 177          *
 178          * The only glitch here is that in standard C,
 179          * uint16_t promotes to (signed) int when int has
 180          * more than 16 bits (pretty much always now), so
 181          * we have to force it back to unsigned.
 182          */
 183         ndesc = (unsigned)*hq->hq_avail_idx - (unsigned)hq->hq_cur_aidx;
 184
 185         assert(ndesc <= hq->hq_size);
 186
 187         return (ndesc);
 188 }
 189
 190 static uint16_t
 191 pci_vtnet_qsize(int qnum)
 192 {
 193         /* XXX no ctl queue currently */
 194         if (qnum == VTNET_CTLQ) {
 195                 return (0);
 196         }
 197
 198         /* XXX fixed currently. Maybe different for tx/rx/ctl */
 199         return (VTNET_RINGSZ);
 200 }
 201
 202 static void
 203 pci_vtnet_ring_reset(struct pci_vtnet_softc *sc, int ring)
 204 {
 205         struct vring_hqueue *hq;
 206
 207         assert(ring < VTNET_MAXQ);
 208
 209         hq = &sc->vsc_hq[ring];
 210
 211         /*
 212          * Reset all soft state
 213          */
 214         hq->hq_cur_aidx = 0;
 215 }
 216
 217 static void
 218 pci_vtnet_update_status(struct pci_vtnet_softc *sc, uint32_t value)
 219 {
 220
 221         if (value == 0) {
 222                 DPRINTF(("vtnet: device reset requested !\n"));
 223                 pci_vtnet_ring_reset(sc, VTNET_RXQ);
 224                 pci_vtnet_ring_reset(sc, VTNET_TXQ);
 225                 sc->vsc_rx_ready = 0;
 226         }
 227
 228         sc->vsc_status = value;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Called to send a buffer chain out to the tap device
 233  */
 234 static void
 235 pci_vtnet_tap_tx(struct pci_vtnet_softc *sc, struct iovec *iov, int iovcnt,
 236                  int len)
 237 {
 238         char pad[60];
 239
 240         if (sc->vsc_tapfd == -1)
 241                 return;
 242
 243         /*
 244          * If the length is < 60, pad out to that and add the
 245          * extra zero'd segment to the iov. It is guaranteed that
 246          * there is always an extra iov available by the caller.
 247          */
 248         if (len < 60) {
 249                 memset(pad, 0, 60 - len);
 250                 iov[iovcnt].iov_base = pad;
 251                 iov[iovcnt].iov_len = 60 - len;
 252                 iovcnt++;
 253         }
 254         (void) writev(sc->vsc_tapfd, iov, iovcnt);
 255 }
 256
 257 /*
 258  *  Called when there is read activity on the tap file descriptor.
 259  * Each buffer posted by the guest is assumed to be able to contain
 260  * an entire ethernet frame + rx header.
 261  *  MP note: the dummybuf is only used for discarding frames, so there
 262  * is no need for it to be per-vtnet or locked.
 263  */
 264 static uint8_t dummybuf[2048];
 265
 266 static void
 267 pci_vtnet_tap_rx(struct pci_vtnet_softc *sc)
 268 {
 269         struct virtio_desc *vd;
 270         struct virtio_used *vu;
 271         struct vring_hqueue *hq;
 272         struct virtio_net_rxhdr *vrx;
 273         uint8_t *buf;
 274         int i;
 275         int len;
 276         int ndescs;
 277         int didx, uidx, aidx;   /* descriptor, avail and used index */
 278
 279         /*
 280          * Should never be called without a valid tap fd
 281          */
 282         assert(sc->vsc_tapfd != -1);
 283
 284         /*
 285          * But, will be called when the rx ring hasn't yet
 286          * been set up.
 287          */
 288         if (sc->vsc_rx_ready == 0) {
 289                 /*
 290                  * Drop the packet and try later.
 291                  */
 292                 (void) read(sc->vsc_tapfd, dummybuf, sizeof(dummybuf));
 293                 return;
 294         }
 295
 296         /*
 297          * Calculate the number of available rx buffers
 298          */
 299         hq = &sc->vsc_hq[VTNET_RXQ];
 300
 301         ndescs = hq_num_avail(hq);
 302
 303         if (ndescs == 0) {
 304                 /*
 305                  * Need to wait for host notification to read
 306                  */
 307                 if (sc->vsc_rxpend == 0) {
 308                         WPRINTF(("vtnet: no rx descriptors !\n"));
 309                         sc->vsc_rxpend = 1;
 310                 }
 311
 312                 /*
 313                  * Drop the packet and try later
 314                  */
 315                 (void) read(sc->vsc_tapfd, dummybuf, sizeof(dummybuf));
 316                 return;
 317         }
 318
 319         aidx = hq->hq_cur_aidx;
 320         uidx = *hq->hq_used_idx;
 321         for (i = 0; i < ndescs; i++) {
 322                 /*
 323                  * 'aidx' indexes into the an array of descriptor indexes
 324                  */
 325                 didx = hq->hq_avail_ring[aidx % hq->hq_size];
 326                 assert(didx >= 0 && didx < hq->hq_size);
 327
 328                 vd = &hq->hq_dtable[didx];
 329
 330                 /*
 331                  * Get a pointer to the rx header, and use the
 332                  * data immediately following it for the packet buffer.
 333                  */
 334                 vrx = paddr_guest2host(vd->vd_addr, vd->vd_len);
 335                 buf = (uint8_t *)(vrx + 1);
 336
 337                 len = read(sc->vsc_tapfd, buf,
 338                            vd->vd_len - sizeof(struct virtio_net_rxhdr));
 339
 340                 if (len < 0 && errno == EWOULDBLOCK) {
 341                         break;
 342                 }
 343
 344                 /*
 345                  * The only valid field in the rx packet header is the
 346                  * number of buffers, which is always 1 without TSO
 347                  * support.
 348                  */
 349                 memset(vrx, 0, sizeof(struct virtio_net_rxhdr));
 350                 vrx->vrh_bufs = 1;
 351
 352                 /*
 353                  * Write this descriptor into the used ring
 354                  */
 355                 vu = &hq->hq_used_ring[uidx % hq->hq_size];
 356                 vu->vu_idx = didx;
 357                 vu->vu_tlen = len + sizeof(struct virtio_net_rxhdr);
 358                 uidx++;
 359                 aidx++;
 360         }
 361
 362         /*
 363          * Update the used pointer, and signal an interrupt if allowed
 364          */
 365         *hq->hq_used_idx = uidx;
 366         hq->hq_cur_aidx = aidx;
 367
 368         if ((*hq->hq_avail_flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT) == 0) {
 369                 if (use_msix) {
 370                         pci_generate_msix(sc->vsc_pi,
 371                                           sc->vsc_msix_table_idx[VTNET_RXQ]);
 372                 } else {
 373                         sc->vsc_isr |= 1;
 374                         pci_generate_msi(sc->vsc_pi, 0);
 375                 }
 376         }
 377 }
 378
 379 static void
 380 pci_vtnet_tap_callback(int fd, enum ev_type type, void *param)
 381 {
 382         struct pci_vtnet_softc *sc = param;
 383
 384         pthread_mutex_lock(&sc->vsc_mtx);
 385         pci_vtnet_tap_rx(sc);
 386         pthread_mutex_unlock(&sc->vsc_mtx);
 387
 388 }
 389
 390 static void
 391 pci_vtnet_ping_rxq(struct pci_vtnet_softc *sc)
 392 {
 393         /*
 394          * A qnotify means that the rx process can now begin
 395          */
 396         if (sc->vsc_rx_ready == 0) {
 397                 sc->vsc_rx_ready = 1;
 398         }
 399
 400         /*
 401          * If the rx queue was empty, attempt to receive a
 402          * packet that was previously blocked due to no rx bufs
 403          * available
 404          */
 405         if (sc->vsc_rxpend) {
 406                 WPRINTF(("vtnet: rx resumed\n\r"));
 407                 sc->vsc_rxpend = 0;
 408                 pci_vtnet_tap_rx(sc);
 409         }
 410 }
 411
 412 static void
 413 pci_vtnet_proctx(struct pci_vtnet_softc *sc, struct vring_hqueue *hq)
 414 {
 415         struct iovec iov[VTNET_MAXSEGS + 1];
 416         struct virtio_desc *vd;
 417         struct virtio_used *vu;
 418         int i;
 419         int plen;
 420         int tlen;
 421         int uidx, aidx, didx;
 422
 423         uidx = *hq->hq_used_idx;
 424         aidx = hq->hq_cur_aidx;
 425         didx = hq->hq_avail_ring[aidx % hq->hq_size];
 426         assert(didx >= 0 && didx < hq->hq_size);
 427
 428         vd = &hq->hq_dtable[didx];
 429
 430         /*
 431          * Run through the chain of descriptors, ignoring the
 432          * first header descriptor. However, include the header
 433          * length in the total length that will be put into the
 434          * used queue.
 435          */
 436         tlen = vd->vd_len;
 437         vd = &hq->hq_dtable[vd->vd_next];
 438
 439         for (i = 0, plen = 0;
 440              i < VTNET_MAXSEGS;
 441              i++, vd = &hq->hq_dtable[vd->vd_next]) {
 442                 iov[i].iov_base = paddr_guest2host(vd->vd_addr, vd->vd_len);
 443                 iov[i].iov_len = vd->vd_len;
 444                 plen += vd->vd_len;
 445                 tlen += vd->vd_len;
 446
 447                 if ((vd->vd_flags & VRING_DESC_F_NEXT) == 0)
 448                         break;
 449         }
 450         assert(i < VTNET_MAXSEGS);
 451
 452         DPRINTF(("virtio: packet send, %d bytes, %d segs\n\r", plen, i + 1));
 453         pci_vtnet_tap_tx(sc, iov, i + 1, plen);
 454
 455         /*
 456          * Return this chain back to the host
 457          */
 458         vu = &hq->hq_used_ring[uidx % hq->hq_size];
 459         vu->vu_idx = didx;
 460         vu->vu_tlen = tlen;
 461         hq->hq_cur_aidx = aidx + 1;
 462         *hq->hq_used_idx = uidx + 1;
 463
 464         /*
 465          * Generate an interrupt if able
 466          */
 467         if ((*hq->hq_avail_flags & VRING_AVAIL_F_NO_INTERRUPT) == 0) {
 468                 if (use_msix) {
 469                         pci_generate_msix(sc->vsc_pi,
 470                                           sc->vsc_msix_table_idx[VTNET_TXQ]);
 471                 } else {
 472                         sc->vsc_isr |= 1;
 473                         pci_generate_msi(sc->vsc_pi, 0);
 474                 }
 475         }
 476 }
 477
 478 static void
 479 pci_vtnet_ping_txq(struct pci_vtnet_softc *sc)
 480 {
 481         struct vring_hqueue *hq = &sc->vsc_hq[VTNET_TXQ];
 482         int i;
 483         int ndescs;
 484
 485         /*
 486          * Calculate number of ring entries to process
 487          */
 488         ndescs = hq_num_avail(hq);
 489
 490         if (ndescs == 0)
 491                 return;
 492
 493         /*
 494          * Run through all the entries, placing them into iovecs and
 495          * sending when an end-of-packet is found
 496          */
 497         for (i = 0; i < ndescs; i++)
 498                 pci_vtnet_proctx(sc, hq);
 499 }
 500
 501 static void
 502 pci_vtnet_ping_ctlq(struct pci_vtnet_softc *sc)
 503 {
 504
 505         DPRINTF(("vtnet: control qnotify!\n\r"));
 506 }
 507
 508 static void
 509 pci_vtnet_ring_init(struct pci_vtnet_softc *sc, uint64_t pfn)
 510 {
 511         struct vring_hqueue *hq;
 512         int qnum = sc->vsc_curq;
 513
 514         assert(qnum < VTNET_MAXQ);
 515
 516         sc->vsc_pfn[qnum] = pfn << VRING_PFN;
 517
 518         /*
 519          * Set up host pointers to the various parts of the
 520          * queue
 521          */
 522         hq = &sc->vsc_hq[qnum];
 523         hq->hq_size = pci_vtnet_qsize(qnum);
 524
 525         hq->hq_dtable = paddr_guest2host(pfn << VRING_PFN,
 526                                          vring_size(hq->hq_size));
 527         hq->hq_avail_flags =  (uint16_t *)(hq->hq_dtable + hq->hq_size);
 528         hq->hq_avail_idx = hq->hq_avail_flags + 1;
 529         hq->hq_avail_ring = hq->hq_avail_flags + 2;
 530         hq->hq_used_flags = (uint16_t *)roundup2((uintptr_t)hq->hq_avail_ring,
 531                                                  VRING_ALIGN);
 532         hq->hq_used_idx = hq->hq_used_flags + 1;
 533         hq->hq_used_ring = (struct virtio_used *)(hq->hq_used_flags + 2);
 534
 535         /*
 536          * Initialize queue indexes
 537          */
 538         hq->hq_cur_aidx = 0;
 539 }
 540
 541 static int
 542 pci_vtnet_init(struct vmctx *ctx, struct pci_devinst *pi, char *opts)
 543 {
 544         MD5_CTX mdctx;
 545         unsigned char digest[16];
 546         char nstr[80];
 547         struct pci_vtnet_softc *sc;
 548         const char *env_msi;
 549
 550         sc = malloc(sizeof(struct pci_vtnet_softc));
 551         memset(sc, 0, sizeof(struct pci_vtnet_softc));
 552
 553         pi->pi_arg = sc;
 554         sc->vsc_pi = pi;
 555
 556         pthread_mutex_init(&sc->vsc_mtx, NULL);
 557
 558         /*
 559          * Use MSI if set by user
 560          */
 561         if ((env_msi = getenv("BHYVE_USE_MSI")) != NULL) {
 562                 if (strcasecmp(env_msi, "yes") == 0)
 563                         use_msix = 0;
 564         }
 565
 566         /*
 567          * Attempt to open the tap device
 568          */
 569         sc->vsc_tapfd = -1;
 570         if (opts != NULL) {
 571                 char tbuf[80];
 572
 573                 strcpy(tbuf, "/dev/");
 574                 strlcat(tbuf, opts, sizeof(tbuf));
 575
 576                 sc->vsc_tapfd = open(tbuf, O_RDWR);
 577                 if (sc->vsc_tapfd == -1) {
 578                         WPRINTF(("open of tap device %s failed\n", tbuf));
 579                 } else {
 580                         /*
 581                          * Set non-blocking and register for read
 582                          * notifications with the event loop
 583                          */
 584                         int opt = 1;
 585                         if (ioctl(sc->vsc_tapfd, FIONBIO, &opt) < 0) {
 586                                 WPRINTF(("tap device O_NONBLOCK failed\n"));
 587                                 close(sc->vsc_tapfd);
 588                                 sc->vsc_tapfd = -1;
 589                         }
 590
 591                         sc->vsc_mevp = mevent_add(sc->vsc_tapfd,
 592                                                   EVF_READ,
 593                                                   pci_vtnet_tap_callback,
 594                                                   sc);
 595                         if (sc->vsc_mevp == NULL) {
 596                                 WPRINTF(("Could not register event\n"));
 597                                 close(sc->vsc_tapfd);
 598                                 sc->vsc_tapfd = -1;
 599                         }
 600                 }
 601         }
 602
 603         /*
 604          * The MAC address is the standard NetApp OUI of 00-a0-98,
 605          * followed by an MD5 of the vm name. The slot/func number is
 606          * prepended to this for slots other than 1:0, so that
 607          * a bootloader can netboot from the equivalent of slot 1.
 608          */
 609         if (pi->pi_slot == 1 && pi->pi_func == 0) {
 610                 strncpy(nstr, vmname, sizeof(nstr));
 611         } else {
 612                 snprintf(nstr, sizeof(nstr), "%d-%d-%s", pi->pi_slot,
 613                     pi->pi_func, vmname);
 614         }
 615
 616         MD5Init(&mdctx);
 617         MD5Update(&mdctx, nstr, strlen(nstr));
 618         MD5Final(digest, &mdctx);
 619
 620         sc->vsc_macaddr[0] = 0x00;
 621         sc->vsc_macaddr[1] = 0xa0;
 622         sc->vsc_macaddr[2] = 0x98;
 623         sc->vsc_macaddr[3] = digest[0];
 624         sc->vsc_macaddr[4] = digest[1];
 625         sc->vsc_macaddr[5] = digest[2];
 626
 627         /* initialize config space */
 628         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_DEVICE, VIRTIO_DEV_NET);
 629         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_VENDOR, VIRTIO_VENDOR);
 630         pci_set_cfgdata8(pi, PCIR_CLASS, PCIC_NETWORK);
 631         pci_set_cfgdata16(pi, PCIR_SUBDEV_0, VIRTIO_TYPE_NET);
 632
 633         if (use_msix) {
 634                 /* MSI-X support */
 635                 int i;
 636
 637                 for (i = 0; i < VTNET_MAXQ; i++)
 638                         sc->vsc_msix_table_idx[i] = VIRTIO_MSI_NO_VECTOR;
 639
 640                 /*
 641                  * BAR 1 used to map MSI-X table and PBA
 642                  */
 643                 if (pci_emul_add_msixcap(pi, VTNET_MAXQ, 1))
 644                         return (1);
 645         } else {
 646                 /* MSI support */
 647                 pci_emul_add_msicap(pi, 1);
 648         }
 649
 650         pci_emul_alloc_bar(pi, 0, PCIBAR_IO, VTNET_REGSZ);
 651
 652         return (0);
 653 }
 654
 655 /*
 656  * Function pointer array to handle queue notifications
 657  */
 658 static void (*pci_vtnet_qnotify[VTNET_MAXQ])(struct pci_vtnet_softc *) = {
 659         pci_vtnet_ping_rxq,
 660         pci_vtnet_ping_txq,
 661         pci_vtnet_ping_ctlq
 662 };
 663
 664 static uint64_t
 665 vtnet_adjust_offset(struct pci_devinst *pi, uint64_t offset)
 666 {
 667         /*
 668          * Device specific offsets used by guest would change based on
 669          * whether MSI-X capability is enabled or not
 670          */
 671         if (!pci_msix_enabled(pi)) {
 672                 if (offset >= VTCFG_R_MSIX)
 673                         return (offset + (VTCFG_R_CFG1 - VTCFG_R_MSIX));
 674         }
 675
 676         return (offset);
 677 }
 678
 679 static void
 680 pci_vtnet_write(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi,
 681                 int baridx, uint64_t offset, int size, uint64_t value)
 682 {
 683         struct pci_vtnet_softc *sc = pi->pi_arg;
 684         void *ptr;
 685
 686         if (use_msix) {
 687                 if (baridx == pci_msix_table_bar(pi) ||
 688                     baridx == pci_msix_pba_bar(pi)) {
 689                         pci_emul_msix_twrite(pi, offset, size, value);
 690                         return;
 691                 }
 692         }
 693
 694         assert(baridx == 0);
 695
 696         if (offset + size > pci_vtnet_iosize(pi)) {
 697                 DPRINTF(("vtnet_write: 2big, offset %ld size %d\n",
 698                          offset, size));
 699                 return;
 700         }
 701
 702         pthread_mutex_lock(&sc->vsc_mtx);
 703
 704         offset = vtnet_adjust_offset(pi, offset);
 705
 706         switch (offset) {
 707         case VTCFG_R_GUESTCAP:
 708                 assert(size == 4);
 709                 sc->vsc_features = value & VTNET_S_HOSTCAPS;
 710                 break;
 711         case VTCFG_R_PFN:
 712                 assert(size == 4);
 713                 pci_vtnet_ring_init(sc, value);
 714                 break;
 715         case VTCFG_R_QSEL:
 716                 assert(size == 2);
 717                 assert(value < VTNET_MAXQ);
 718                 sc->vsc_curq = value;
 719                 break;
 720         case VTCFG_R_QNOTIFY:
 721                 assert(size == 2);
 722                 assert(value < VTNET_MAXQ);
 723                 (*pci_vtnet_qnotify[value])(sc);
 724                 break;
 725         case VTCFG_R_STATUS:
 726                 assert(size == 1);
 727                 pci_vtnet_update_status(sc, value);
 728                 break;
 729         case VTCFG_R_CFGVEC:
 730                 assert(size == 2);
 731                 sc->vsc_msix_table_idx[VTNET_CTLQ] = value;
 732                 break;
 733         case VTCFG_R_QVEC:
 734                 assert(size == 2);
 735                 assert(sc->vsc_curq != VTNET_CTLQ);
 736                 sc->vsc_msix_table_idx[sc->vsc_curq] = value;
 737                 break;
 738         case VTNET_R_CFG0:
 739         case VTNET_R_CFG1:
 740         case VTNET_R_CFG2:
 741         case VTNET_R_CFG3:
 742         case VTNET_R_CFG4:
 743         case VTNET_R_CFG5:
 744                 assert((size + offset) <= (VTNET_R_CFG5 + 1));
 745                 ptr = &sc->vsc_macaddr[offset - VTNET_R_CFG0];
 746                 /*
 747                  * The driver is allowed to change the MAC address
 748                  */
 749                 sc->vsc_macaddr[offset - VTNET_R_CFG0] = value;
 750                 if (size == 1) {
 751                         *(uint8_t *) ptr = value;
 752                 } else if (size == 2) {
 753                         *(uint16_t *) ptr = value;
 754                 } else {
 755                         *(uint32_t *) ptr = value;
 756                 }
 757                 break;
 758         case VTCFG_R_HOSTCAP:
 759         case VTCFG_R_QNUM:
 760         case VTCFG_R_ISR:
 761         case VTNET_R_CFG6:
 762         case VTNET_R_CFG7:
 763                 DPRINTF(("vtnet: write to readonly reg %ld\n\r", offset));
 764                 break;
 765         default:
 766                 DPRINTF(("vtnet: unknown i/o write offset %ld\n\r", offset));
 767                 value = 0;
 768                 break;
 769         }
 770
 771         pthread_mutex_unlock(&sc->vsc_mtx);
 772 }
 773
 774 uint64_t
 775 pci_vtnet_read(struct vmctx *ctx, int vcpu, struct pci_devinst *pi,
 776                int baridx, uint64_t offset, int size)
 777 {
 778         struct pci_vtnet_softc *sc = pi->pi_arg;
 779         void *ptr;
 780         uint64_t value;
 781
 782         if (use_msix) {
 783                 if (baridx == pci_msix_table_bar(pi) ||
 784                     baridx == pci_msix_pba_bar(pi)) {
 785                         return (pci_emul_msix_tread(pi, offset, size));
 786                 }
 787         }
 788
 789         assert(baridx == 0);
 790
 791         if (offset + size > pci_vtnet_iosize(pi)) {
 792                 DPRINTF(("vtnet_read: 2big, offset %ld size %d\n",
 793                          offset, size));
 794                 return (0);
 795         }
 796
 797         pthread_mutex_lock(&sc->vsc_mtx);
 798
 799         offset = vtnet_adjust_offset(pi, offset);
 800
 801         switch (offset) {
 802         case VTCFG_R_HOSTCAP:
 803                 assert(size == 4);
 804                 value = VTNET_S_HOSTCAPS;
 805                 break;
 806         case VTCFG_R_GUESTCAP:
 807                 assert(size == 4);
 808                 value = sc->vsc_features; /* XXX never read ? */
 809                 break;
 810         case VTCFG_R_PFN:
 811                 assert(size == 4);
 812                 value = sc->vsc_pfn[sc->vsc_curq] >> VRING_PFN;
 813                 break;
 814         case VTCFG_R_QNUM:
 815                 assert(size == 2);
 816                 value = pci_vtnet_qsize(sc->vsc_curq);
 817                 break;
 818         case VTCFG_R_QSEL:
 819                 assert(size == 2);
 820                 value = sc->vsc_curq;  /* XXX never read ? */
 821                 break;
 822         case VTCFG_R_QNOTIFY:
 823                 assert(size == 2);
 824                 value = sc->vsc_curq;  /* XXX never read ? */
 825                 break;
 826         case VTCFG_R_STATUS:
 827                 assert(size == 1);
 828                 value = sc->vsc_status;
 829                 break;
 830         case VTCFG_R_ISR:
 831                 assert(size == 1);
 832                 value = sc->vsc_isr;
 833                 sc->vsc_isr = 0;     /* a read clears this flag */
 834                 break;
 835         case VTCFG_R_CFGVEC:
 836                 assert(size == 2);
 837                 value = sc->vsc_msix_table_idx[VTNET_CTLQ];
 838                 break;
 839         case VTCFG_R_QVEC:
 840                 assert(size == 2);
 841                 assert(sc->vsc_curq != VTNET_CTLQ);
 842                 value = sc->vsc_msix_table_idx[sc->vsc_curq];
 843                 break;
 844         case VTNET_R_CFG0:
 845         case VTNET_R_CFG1:
 846         case VTNET_R_CFG2:
 847         case VTNET_R_CFG3:
 848         case VTNET_R_CFG4:
 849         case VTNET_R_CFG5:
 850                 assert((size + offset) <= (VTNET_R_CFG5 + 1));
 851                 ptr = &sc->vsc_macaddr[offset - VTNET_R_CFG0];
 852                 if (size == 1) {
 853                         value = *(uint8_t *) ptr;
 854                 } else if (size == 2) {
 855                         value = *(uint16_t *) ptr;
 856                 } else {
 857                         value = *(uint32_t *) ptr;
 858                 }
 859                 break;
 860         case VTNET_R_CFG6:
 861                 assert(size != 4);
 862                 value = 0x01; /* XXX link always up */
 863                 break;
 864         case VTNET_R_CFG7:
 865                 assert(size == 1);
 866                 value = 0; /* XXX link status in LSB */
 867                 break;
 868         default:
 869                 DPRINTF(("vtnet: unknown i/o read offset %ld\n\r", offset));
 870                 value = 0;
 871                 break;
 872         }
 873
 874         pthread_mutex_unlock(&sc->vsc_mtx);
 875
 876         return (value);
 877 }
 878
 879 struct pci_devemu pci_de_vnet = {
 880         .pe_emu =       "virtio-net",
 881         .pe_init =      pci_vtnet_init,
 882         .pe_barwrite =  pci_vtnet_write,
 883         .pe_barread =   pci_vtnet_read
 884 };
 885 PCI_EMUL_SET(pci_de_vnet);