drivers/net/virtio/virtio_user_ethdev.c

   1 /*-
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  32  */
  33
  34 #include <stdint.h>
  35 #include <sys/types.h>
  36 #include <unistd.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #include <sys/socket.h>
  39
  40 #include <rte_malloc.h>
  41 #include <rte_kvargs.h>
  42 #include <rte_ethdev_vdev.h>
  43 #include <rte_vdev.h>
  44 #include <rte_alarm.h>
  45
  46 #include "virtio_ethdev.h"
  47 #include "virtio_logs.h"
  48 #include "virtio_pci.h"
  49 #include "virtqueue.h"
  50 #include "virtio_rxtx.h"
  51 #include "virtio_user/virtio_user_dev.h"
  52
  53 #define virtio_user_get_dev(hw) \
  54         ((struct virtio_user_dev *)(hw)->virtio_user_dev)
  55
  56 static void
  57 virtio_user_delayed_handler(void *param)
  58 {
  59         struct virtio_hw *hw = (struct virtio_hw *)param;
  60         struct rte_eth_dev *dev = &rte_eth_devices[hw->port_id];
  61
  62         rte_intr_callback_unregister(dev->intr_handle,
  63                                      virtio_interrupt_handler,
  64                                      dev);
  65 }
  66
  67 static void
  68 virtio_user_read_dev_config(struct virtio_hw *hw, size_t offset,
  69                      void *dst, int length)
  70 {
  71         int i;
  72         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
  73
  74         if (offset == offsetof(struct virtio_net_config, mac) &&
  75             length == ETHER_ADDR_LEN) {
  76                 for (i = 0; i < ETHER_ADDR_LEN; ++i)
  77                         ((uint8_t *)dst)[i] = dev->mac_addr[i];
  78                 return;
  79         }
  80
  81         if (offset == offsetof(struct virtio_net_config, status)) {
  82                 char buf[128];
  83
  84                 if (dev->vhostfd >= 0) {
  85                         int r;
  86                         int flags;
  87
  88                         flags = fcntl(dev->vhostfd, F_GETFL);
  89                         if (fcntl(dev->vhostfd, F_SETFL,
  90                                         flags | O_NONBLOCK) == -1) {
  91                                 PMD_DRV_LOG(ERR, "error setting O_NONBLOCK flag");
  92                                 return;
  93                         }
  94                         r = recv(dev->vhostfd, buf, 128, MSG_PEEK);
  95                         if (r == 0 || (r < 0 && errno != EAGAIN)) {
  96                                 dev->status &= (~VIRTIO_NET_S_LINK_UP);
  97                                 PMD_DRV_LOG(ERR, "virtio-user port %u is down",
  98                                             hw->port_id);
  99                                 /* Only client mode is available now. Once the
 100                                  * connection is broken, it can never be up
 101                                  * again. Besides, this function could be called
 102                                  * in the process of interrupt handling,
 103                                  * callback cannot be unregistered here, set an
 104                                  * alarm to do it.
 105                                  */
 106                                 rte_eal_alarm_set(1,
 107                                                   virtio_user_delayed_handler,
 108                                                   (void *)hw);
 109                         } else {
 110                                 dev->status |= VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 111                         }
 112                         fcntl(dev->vhostfd, F_SETFL, flags & (~O_NONBLOCK));
 113                 }
 114                 *(uint16_t *)dst = dev->status;
 115         }
 116
 117         if (offset == offsetof(struct virtio_net_config, max_virtqueue_pairs))
 118                 *(uint16_t *)dst = dev->max_queue_pairs;
 119 }
 120
 121 static void
 122 virtio_user_write_dev_config(struct virtio_hw *hw, size_t offset,
 123                       const void *src, int length)
 124 {
 125         int i;
 126         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 127
 128         if ((offset == offsetof(struct virtio_net_config, mac)) &&
 129             (length == ETHER_ADDR_LEN))
 130                 for (i = 0; i < ETHER_ADDR_LEN; ++i)
 131                         dev->mac_addr[i] = ((const uint8_t *)src)[i];
 132         else
 133                 PMD_DRV_LOG(ERR, "not supported offset=%zu, len=%d",
 134                             offset, length);
 135 }
 136
 137 static void
 138 virtio_user_reset(struct virtio_hw *hw)
 139 {
 140         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 141
 142         if (dev->status & VIRTIO_CONFIG_STATUS_DRIVER_OK)
 143                 virtio_user_stop_device(dev);
 144 }
 145
 146 static void
 147 virtio_user_set_status(struct virtio_hw *hw, uint8_t status)
 148 {
 149         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 150
 151         if (status & VIRTIO_CONFIG_STATUS_DRIVER_OK)
 152                 virtio_user_start_device(dev);
 153         else if (status == VIRTIO_CONFIG_STATUS_RESET)
 154                 virtio_user_reset(hw);
 155         dev->status = status;
 156 }
 157
 158 static uint8_t
 159 virtio_user_get_status(struct virtio_hw *hw)
 160 {
 161         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 162
 163         return dev->status;
 164 }
 165
 166 static uint64_t
 167 virtio_user_get_features(struct virtio_hw *hw)
 168 {
 169         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 170
 171         /* unmask feature bits defined in vhost user protocol */
 172         return dev->device_features & VIRTIO_PMD_SUPPORTED_GUEST_FEATURES;
 173 }
 174
 175 static void
 176 virtio_user_set_features(struct virtio_hw *hw, uint64_t features)
 177 {
 178         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 179
 180         dev->features = features & dev->device_features;
 181 }
 182
 183 static uint8_t
 184 virtio_user_get_isr(struct virtio_hw *hw __rte_unused)
 185 {
 186         /* rxq interrupts and config interrupt are separated in virtio-user,
 187          * here we only report config change.
 188          */
 189         return VIRTIO_PCI_ISR_CONFIG;
 190 }
 191
 192 static uint16_t
 193 virtio_user_set_config_irq(struct virtio_hw *hw __rte_unused,
 194                     uint16_t vec __rte_unused)
 195 {
 196         return 0;
 197 }
 198
 199 static uint16_t
 200 virtio_user_set_queue_irq(struct virtio_hw *hw __rte_unused,
 201                           struct virtqueue *vq __rte_unused,
 202                           uint16_t vec)
 203 {
 204         /* pretend we have done that */
 205         return vec;
 206 }
 207
 208 /* This function is to get the queue size, aka, number of descs, of a specified
 209  * queue. Different with the VHOST_USER_GET_QUEUE_NUM, which is used to get the
 210  * max supported queues.
 211  */
 212 static uint16_t
 213 virtio_user_get_queue_num(struct virtio_hw *hw, uint16_t queue_id __rte_unused)
 214 {
 215         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 216
 217         /* Currently, each queue has same queue size */
 218         return dev->queue_size;
 219 }
 220
 221 static int
 222 virtio_user_setup_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 223 {
 224         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 225         uint16_t queue_idx = vq->vq_queue_index;
 226         uint64_t desc_addr, avail_addr, used_addr;
 227
 228         desc_addr = (uintptr_t)vq->vq_ring_virt_mem;
 229         avail_addr = desc_addr + vq->vq_nentries * sizeof(struct vring_desc);
 230         used_addr = RTE_ALIGN_CEIL(avail_addr + offsetof(struct vring_avail,
 231                                                          ring[vq->vq_nentries]),
 232                                    VIRTIO_PCI_VRING_ALIGN);
 233
 234         dev->vrings[queue_idx].num = vq->vq_nentries;
 235         dev->vrings[queue_idx].desc = (void *)(uintptr_t)desc_addr;
 236         dev->vrings[queue_idx].avail = (void *)(uintptr_t)avail_addr;
 237         dev->vrings[queue_idx].used = (void *)(uintptr_t)used_addr;
 238
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 static void
 243 virtio_user_del_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 244 {
 245         /* For legacy devices, write 0 to VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN port, QEMU
 246          * correspondingly stops the ioeventfds, and reset the status of
 247          * the device.
 248          * For modern devices, set queue desc, avail, used in PCI bar to 0,
 249          * not see any more behavior in QEMU.
 250          *
 251          * Here we just care about what information to deliver to vhost-user
 252          * or vhost-kernel. So we just close ioeventfd for now.
 253          */
 254         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 255
 256         close(dev->callfds[vq->vq_queue_index]);
 257         close(dev->kickfds[vq->vq_queue_index]);
 258 }
 259
 260 static void
 261 virtio_user_notify_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 262 {
 263         uint64_t buf = 1;
 264         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 265
 266         if (hw->cvq && (hw->cvq->vq == vq)) {
 267                 virtio_user_handle_cq(dev, vq->vq_queue_index);
 268                 return;
 269         }
 270
 271         if (write(dev->kickfds[vq->vq_queue_index], &buf, sizeof(buf)) < 0)
 272                 PMD_DRV_LOG(ERR, "failed to kick backend: %s",
 273                             strerror(errno));
 274 }
 275
 276 const struct virtio_pci_ops virtio_user_ops = {
 277         .read_dev_cfg   = virtio_user_read_dev_config,
 278         .write_dev_cfg  = virtio_user_write_dev_config,
 279         .reset          = virtio_user_reset,
 280         .get_status     = virtio_user_get_status,
 281         .set_status     = virtio_user_set_status,
 282         .get_features   = virtio_user_get_features,
 283         .set_features   = virtio_user_set_features,
 284         .get_isr        = virtio_user_get_isr,
 285         .set_config_irq = virtio_user_set_config_irq,
 286         .set_queue_irq  = virtio_user_set_queue_irq,
 287         .get_queue_num  = virtio_user_get_queue_num,
 288         .setup_queue    = virtio_user_setup_queue,
 289         .del_queue      = virtio_user_del_queue,
 290         .notify_queue   = virtio_user_notify_queue,
 291 };
 292
 293 static const char *valid_args[] = {
 294 #define VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM     "queues"
 295         VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM,
 296 #define VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM         "cq"
 297         VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM,
 298 #define VIRTIO_USER_ARG_MAC            "mac"
 299         VIRTIO_USER_ARG_MAC,
 300 #define VIRTIO_USER_ARG_PATH           "path"
 301         VIRTIO_USER_ARG_PATH,
 302 #define VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE     "queue_size"
 303         VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE,
 304 #define VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME "iface"
 305         VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME,
 306         NULL
 307 };
 308
 309 #define VIRTIO_USER_DEF_CQ_EN   0
 310 #define VIRTIO_USER_DEF_Q_NUM   1
 311 #define VIRTIO_USER_DEF_Q_SZ    256
 312
 313 static int
 314 get_string_arg(const char *key __rte_unused,
 315                const char *value, void *extra_args)
 316 {
 317         if (!value || !extra_args)
 318                 return -EINVAL;
 319
 320         *(char **)extra_args = strdup(value);
 321
 322         if (!*(char **)extra_args)
 323                 return -ENOMEM;
 324
 325         return 0;
 326 }
 327
 328 static int
 329 get_integer_arg(const char *key __rte_unused,
 330                 const char *value, void *extra_args)
 331 {
 332         if (!value || !extra_args)
 333                 return -EINVAL;
 334
 335         *(uint64_t *)extra_args = strtoull(value, NULL, 0);
 336
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 static struct rte_vdev_driver virtio_user_driver;
 341
 342 static struct rte_eth_dev *
 343 virtio_user_eth_dev_alloc(struct rte_vdev_device *vdev)
 344 {
 345         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 346         struct rte_eth_dev_data *data;
 347         struct virtio_hw *hw;
 348         struct virtio_user_dev *dev;
 349
 350         eth_dev = rte_eth_vdev_allocate(vdev, sizeof(*hw));
 351         if (!eth_dev) {
 352                 PMD_INIT_LOG(ERR, "cannot alloc rte_eth_dev");
 353                 return NULL;
 354         }
 355
 356         data = eth_dev->data;
 357         hw = eth_dev->data->dev_private;
 358
 359         dev = rte_zmalloc(NULL, sizeof(*dev), 0);
 360         if (!dev) {
 361                 PMD_INIT_LOG(ERR, "malloc virtio_user_dev failed");
 362                 rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 363                 rte_free(hw);
 364                 return NULL;
 365         }
 366
 367         hw->port_id = data->port_id;
 368         dev->port_id = data->port_id;
 369         virtio_hw_internal[hw->port_id].vtpci_ops = &virtio_user_ops;
 370         /*
 371          * MSIX is required to enable LSC (see virtio_init_device).
 372          * Here just pretend that we support msix.
 373          */
 374         hw->use_msix = 1;
 375         hw->modern   = 0;
 376         hw->use_simple_rx = 0;
 377         hw->use_simple_tx = 0;
 378         hw->virtio_user_dev = dev;
 379         data->dev_flags = RTE_ETH_DEV_DETACHABLE;
 380         return eth_dev;
 381 }
 382
 383 static void
 384 virtio_user_eth_dev_free(struct rte_eth_dev *eth_dev)
 385 {
 386         struct rte_eth_dev_data *data = eth_dev->data;
 387         struct virtio_hw *hw = data->dev_private;
 388
 389         rte_free(hw->virtio_user_dev);
 390         rte_free(hw);
 391         rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 392 }
 393
 394 /* Dev initialization routine. Invoked once for each virtio vdev at
 395  * EAL init time, see rte_bus_probe().
 396  * Returns 0 on success.
 397  */
 398 static int
 399 virtio_user_pmd_probe(struct rte_vdev_device *dev)
 400 {
 401         struct rte_kvargs *kvlist = NULL;
 402         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 403         struct virtio_hw *hw;
 404         uint64_t queues = VIRTIO_USER_DEF_Q_NUM;
 405         uint64_t cq = VIRTIO_USER_DEF_CQ_EN;
 406         uint64_t queue_size = VIRTIO_USER_DEF_Q_SZ;
 407         char *path = NULL;
 408         char *ifname = NULL;
 409         char *mac_addr = NULL;
 410         int ret = -1;
 411
 412         kvlist = rte_kvargs_parse(rte_vdev_device_args(dev), valid_args);
 413         if (!kvlist) {
 414                 PMD_INIT_LOG(ERR, "error when parsing param");
 415                 goto end;
 416         }
 417
 418         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_PATH) == 1) {
 419                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_PATH,
 420                                        &get_string_arg, &path) < 0) {
 421                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 422                                      VIRTIO_USER_ARG_PATH);
 423                         goto end;
 424                 }
 425         } else {
 426                 PMD_INIT_LOG(ERR, "arg %s is mandatory for virtio_user",
 427                           VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE);
 428                 goto end;
 429         }
 430
 431         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME) == 1) {
 432                 if (is_vhost_user_by_type(path)) {
 433                         PMD_INIT_LOG(ERR,
 434                                 "arg %s applies only to vhost-kernel backend",
 435                                 VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME);
 436                         goto end;
 437                 }
 438
 439                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME,
 440                                        &get_string_arg, &ifname) < 0) {
 441                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 442                                      VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME);
 443                         goto end;
 444                 }
 445         }
 446
 447         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_MAC) == 1) {
 448                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_MAC,
 449                                        &get_string_arg, &mac_addr) < 0) {
 450                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 451                                      VIRTIO_USER_ARG_MAC);
 452                         goto end;
 453                 }
 454         }
 455
 456         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE) == 1) {
 457                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE,
 458                                        &get_integer_arg, &queue_size) < 0) {
 459                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 460                                      VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE);
 461                         goto end;
 462                 }
 463         }
 464
 465         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM) == 1) {
 466                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM,
 467                                        &get_integer_arg, &queues) < 0) {
 468                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 469                                      VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM);
 470                         goto end;
 471                 }
 472         }
 473
 474         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM) == 1) {
 475                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM,
 476                                        &get_integer_arg, &cq) < 0) {
 477                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 478                                      VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM);
 479                         goto end;
 480                 }
 481         } else if (queues > 1) {
 482                 cq = 1;
 483         }
 484
 485         if (queues > 1 && cq == 0) {
 486                 PMD_INIT_LOG(ERR, "multi-q requires ctrl-q");
 487                 goto end;
 488         }
 489
 490         if (queues > VIRTIO_MAX_VIRTQUEUE_PAIRS) {
 491                 PMD_INIT_LOG(ERR, "arg %s %" PRIu64 " exceeds the limit %u",
 492                         VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM, queues,
 493                         VIRTIO_MAX_VIRTQUEUE_PAIRS);
 494                 goto end;
 495         }
 496
 497         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
 498                 eth_dev = virtio_user_eth_dev_alloc(dev);
 499                 if (!eth_dev) {
 500                         PMD_INIT_LOG(ERR, "virtio_user fails to alloc device");
 501                         goto end;
 502                 }
 503
 504                 hw = eth_dev->data->dev_private;
 505                 if (virtio_user_dev_init(hw->virtio_user_dev, path, queues, cq,
 506                                  queue_size, mac_addr, &ifname) < 0) {
 507                         PMD_INIT_LOG(ERR, "virtio_user_dev_init fails");
 508                         virtio_user_eth_dev_free(eth_dev);
 509                         goto end;
 510                 }
 511         } else {
 512                 eth_dev = rte_eth_dev_attach_secondary(rte_vdev_device_name(dev));
 513                 if (!eth_dev)
 514                         goto end;
 515         }
 516
 517         /* previously called by rte_pci_probe() for physical dev */
 518         if (eth_virtio_dev_init(eth_dev) < 0) {
 519                 PMD_INIT_LOG(ERR, "eth_virtio_dev_init fails");
 520                 virtio_user_eth_dev_free(eth_dev);
 521                 goto end;
 522         }
 523         ret = 0;
 524
 525 end:
 526         if (kvlist)
 527                 rte_kvargs_free(kvlist);
 528         if (path)
 529                 free(path);
 530         if (mac_addr)
 531                 free(mac_addr);
 532         if (ifname)
 533                 free(ifname);
 534         return ret;
 535 }
 536
 537 /** Called by rte_eth_dev_detach() */
 538 static int
 539 virtio_user_pmd_remove(struct rte_vdev_device *vdev)
 540 {
 541         const char *name;
 542         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 543         struct virtio_hw *hw;
 544         struct virtio_user_dev *dev;
 545
 546         if (!vdev)
 547                 return -EINVAL;
 548
 549         name = rte_vdev_device_name(vdev);
 550         PMD_DRV_LOG(INFO, "Un-Initializing %s", name);
 551         eth_dev = rte_eth_dev_allocated(name);
 552         if (!eth_dev)
 553                 return -ENODEV;
 554
 555         /* make sure the device is stopped, queues freed */
 556         rte_eth_dev_close(eth_dev->data->port_id);
 557
 558         hw = eth_dev->data->dev_private;
 559         dev = hw->virtio_user_dev;
 560         virtio_user_dev_uninit(dev);
 561
 562         rte_free(eth_dev->data->dev_private);
 563         rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 564
 565         return 0;
 566 }
 567
 568 static struct rte_vdev_driver virtio_user_driver = {
 569         .probe = virtio_user_pmd_probe,
 570         .remove = virtio_user_pmd_remove,
 571 };
 572
 573 RTE_PMD_REGISTER_VDEV(net_virtio_user, virtio_user_driver);
 574 RTE_PMD_REGISTER_ALIAS(net_virtio_user, virtio_user);
 575 RTE_PMD_REGISTER_PARAM_STRING(net_virtio_user,
 576         "path=<path> "
 577         "mac=<mac addr> "
 578         "cq=<int> "
 579         "queue_size=<int> "
 580         "queues=<int> "
 581         "iface=<string>");