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/types.h>
  39 #include <sys/socket.h>
  40
  41 #include <rte_malloc.h>
  42 #include <rte_kvargs.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                         fcntl(dev->vhostfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
  90                         r = recv(dev->vhostfd, buf, 128, MSG_PEEK);
  91                         if (r == 0 || (r < 0 && errno != EAGAIN)) {
  92                                 dev->status &= (~VIRTIO_NET_S_LINK_UP);
  93                                 PMD_DRV_LOG(ERR, "virtio-user port %u is down",
  94                                             hw->port_id);
  95                                 /* Only client mode is available now. Once the
  96                                  * connection is broken, it can never be up
  97                                  * again. Besides, this function could be called
  98                                  * in the process of interrupt handling,
  99                                  * callback cannot be unregistered here, set an
 100                                  * alarm to do it.
 101                                  */
 102                                 rte_eal_alarm_set(1,
 103                                                   virtio_user_delayed_handler,
 104                                                   (void *)hw);
 105                         } else {
 106                                 dev->status |= VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 107                         }
 108                         fcntl(dev->vhostfd, F_SETFL, flags & (~O_NONBLOCK));
 109                 }
 110                 *(uint16_t *)dst = dev->status;
 111         }
 112
 113         if (offset == offsetof(struct virtio_net_config, max_virtqueue_pairs))
 114                 *(uint16_t *)dst = dev->max_queue_pairs;
 115 }
 116
 117 static void
 118 virtio_user_write_dev_config(struct virtio_hw *hw, size_t offset,
 119                       const void *src, int length)
 120 {
 121         int i;
 122         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 123
 124         if ((offset == offsetof(struct virtio_net_config, mac)) &&
 125             (length == ETHER_ADDR_LEN))
 126                 for (i = 0; i < ETHER_ADDR_LEN; ++i)
 127                         dev->mac_addr[i] = ((const uint8_t *)src)[i];
 128         else
 129                 PMD_DRV_LOG(ERR, "not supported offset=%zu, len=%d",
 130                             offset, length);
 131 }
 132
 133 static void
 134 virtio_user_reset(struct virtio_hw *hw)
 135 {
 136         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 137
 138         if (dev->status & VIRTIO_CONFIG_STATUS_DRIVER_OK)
 139                 virtio_user_stop_device(dev);
 140 }
 141
 142 static void
 143 virtio_user_set_status(struct virtio_hw *hw, uint8_t status)
 144 {
 145         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 146
 147         if (status & VIRTIO_CONFIG_STATUS_DRIVER_OK)
 148                 virtio_user_start_device(dev);
 149         else if (status == VIRTIO_CONFIG_STATUS_RESET)
 150                 virtio_user_reset(hw);
 151         dev->status = status;
 152 }
 153
 154 static uint8_t
 155 virtio_user_get_status(struct virtio_hw *hw)
 156 {
 157         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 158
 159         return dev->status;
 160 }
 161
 162 static uint64_t
 163 virtio_user_get_features(struct virtio_hw *hw)
 164 {
 165         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 166
 167         /* unmask feature bits defined in vhost user protocol */
 168         return dev->device_features & VIRTIO_PMD_SUPPORTED_GUEST_FEATURES;
 169 }
 170
 171 static void
 172 virtio_user_set_features(struct virtio_hw *hw, uint64_t features)
 173 {
 174         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 175
 176         dev->features = features & dev->device_features;
 177 }
 178
 179 static uint8_t
 180 virtio_user_get_isr(struct virtio_hw *hw __rte_unused)
 181 {
 182         /* rxq interrupts and config interrupt are separated in virtio-user,
 183          * here we only report config change.
 184          */
 185         return VIRTIO_PCI_ISR_CONFIG;
 186 }
 187
 188 static uint16_t
 189 virtio_user_set_config_irq(struct virtio_hw *hw __rte_unused,
 190                     uint16_t vec __rte_unused)
 191 {
 192         return 0;
 193 }
 194
 195 static uint16_t
 196 virtio_user_set_queue_irq(struct virtio_hw *hw __rte_unused,
 197                           struct virtqueue *vq __rte_unused,
 198                           uint16_t vec)
 199 {
 200         /* pretend we have done that */
 201         return vec;
 202 }
 203
 204 /* This function is to get the queue size, aka, number of descs, of a specified
 205  * queue. Different with the VHOST_USER_GET_QUEUE_NUM, which is used to get the
 206  * max supported queues.
 207  */
 208 static uint16_t
 209 virtio_user_get_queue_num(struct virtio_hw *hw, uint16_t queue_id __rte_unused)
 210 {
 211         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 212
 213         /* Currently, each queue has same queue size */
 214         return dev->queue_size;
 215 }
 216
 217 static int
 218 virtio_user_setup_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 219 {
 220         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 221         uint16_t queue_idx = vq->vq_queue_index;
 222         uint64_t desc_addr, avail_addr, used_addr;
 223
 224         desc_addr = (uintptr_t)vq->vq_ring_virt_mem;
 225         avail_addr = desc_addr + vq->vq_nentries * sizeof(struct vring_desc);
 226         used_addr = RTE_ALIGN_CEIL(avail_addr + offsetof(struct vring_avail,
 227                                                          ring[vq->vq_nentries]),
 228                                    VIRTIO_PCI_VRING_ALIGN);
 229
 230         dev->vrings[queue_idx].num = vq->vq_nentries;
 231         dev->vrings[queue_idx].desc = (void *)(uintptr_t)desc_addr;
 232         dev->vrings[queue_idx].avail = (void *)(uintptr_t)avail_addr;
 233         dev->vrings[queue_idx].used = (void *)(uintptr_t)used_addr;
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static void
 239 virtio_user_del_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 240 {
 241         /* For legacy devices, write 0 to VIRTIO_PCI_QUEUE_PFN port, QEMU
 242          * correspondingly stops the ioeventfds, and reset the status of
 243          * the device.
 244          * For modern devices, set queue desc, avail, used in PCI bar to 0,
 245          * not see any more behavior in QEMU.
 246          *
 247          * Here we just care about what information to deliver to vhost-user
 248          * or vhost-kernel. So we just close ioeventfd for now.
 249          */
 250         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 251
 252         close(dev->callfds[vq->vq_queue_index]);
 253         close(dev->kickfds[vq->vq_queue_index]);
 254 }
 255
 256 static void
 257 virtio_user_notify_queue(struct virtio_hw *hw, struct virtqueue *vq)
 258 {
 259         uint64_t buf = 1;
 260         struct virtio_user_dev *dev = virtio_user_get_dev(hw);
 261
 262         if (hw->cvq && (hw->cvq->vq == vq)) {
 263                 virtio_user_handle_cq(dev, vq->vq_queue_index);
 264                 return;
 265         }
 266
 267         if (write(dev->kickfds[vq->vq_queue_index], &buf, sizeof(buf)) < 0)
 268                 PMD_DRV_LOG(ERR, "failed to kick backend: %s",
 269                             strerror(errno));
 270 }
 271
 272 const struct virtio_pci_ops virtio_user_ops = {
 273         .read_dev_cfg   = virtio_user_read_dev_config,
 274         .write_dev_cfg  = virtio_user_write_dev_config,
 275         .reset          = virtio_user_reset,
 276         .get_status     = virtio_user_get_status,
 277         .set_status     = virtio_user_set_status,
 278         .get_features   = virtio_user_get_features,
 279         .set_features   = virtio_user_set_features,
 280         .get_isr        = virtio_user_get_isr,
 281         .set_config_irq = virtio_user_set_config_irq,
 282         .set_queue_irq  = virtio_user_set_queue_irq,
 283         .get_queue_num  = virtio_user_get_queue_num,
 284         .setup_queue    = virtio_user_setup_queue,
 285         .del_queue      = virtio_user_del_queue,
 286         .notify_queue   = virtio_user_notify_queue,
 287 };
 288
 289 static const char *valid_args[] = {
 290 #define VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM     "queues"
 291         VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM,
 292 #define VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM         "cq"
 293         VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM,
 294 #define VIRTIO_USER_ARG_MAC            "mac"
 295         VIRTIO_USER_ARG_MAC,
 296 #define VIRTIO_USER_ARG_PATH           "path"
 297         VIRTIO_USER_ARG_PATH,
 298 #define VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE     "queue_size"
 299         VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE,
 300 #define VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME "iface"
 301         VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME,
 302         NULL
 303 };
 304
 305 #define VIRTIO_USER_DEF_CQ_EN   0
 306 #define VIRTIO_USER_DEF_Q_NUM   1
 307 #define VIRTIO_USER_DEF_Q_SZ    256
 308
 309 static int
 310 get_string_arg(const char *key __rte_unused,
 311                const char *value, void *extra_args)
 312 {
 313         if (!value || !extra_args)
 314                 return -EINVAL;
 315
 316         *(char **)extra_args = strdup(value);
 317
 318         if (!*(char **)extra_args)
 319                 return -ENOMEM;
 320
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 static int
 325 get_integer_arg(const char *key __rte_unused,
 326                 const char *value, void *extra_args)
 327 {
 328         if (!value || !extra_args)
 329                 return -EINVAL;
 330
 331         *(uint64_t *)extra_args = strtoull(value, NULL, 0);
 332
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static struct rte_vdev_driver virtio_user_driver;
 337
 338 static struct rte_eth_dev *
 339 virtio_user_eth_dev_alloc(const char *name)
 340 {
 341         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 342         struct rte_eth_dev_data *data;
 343         struct virtio_hw *hw;
 344         struct virtio_user_dev *dev;
 345
 346         eth_dev = rte_eth_dev_allocate(name);
 347         if (!eth_dev) {
 348                 PMD_INIT_LOG(ERR, "cannot alloc rte_eth_dev");
 349                 return NULL;
 350         }
 351
 352         data = eth_dev->data;
 353
 354         hw = rte_zmalloc(NULL, sizeof(*hw), 0);
 355         if (!hw) {
 356                 PMD_INIT_LOG(ERR, "malloc virtio_hw failed");
 357                 rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 358                 return NULL;
 359         }
 360
 361         dev = rte_zmalloc(NULL, sizeof(*dev), 0);
 362         if (!dev) {
 363                 PMD_INIT_LOG(ERR, "malloc virtio_user_dev failed");
 364                 rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 365                 rte_free(hw);
 366                 return NULL;
 367         }
 368
 369         hw->port_id = data->port_id;
 370         dev->port_id = data->port_id;
 371         virtio_hw_internal[hw->port_id].vtpci_ops = &virtio_user_ops;
 372         /*
 373          * MSIX is required to enable LSC (see virtio_init_device).
 374          * Here just pretend that we support msix.
 375          */
 376         hw->use_msix = 1;
 377         hw->modern   = 0;
 378         hw->use_simple_rxtx = 0;
 379         hw->virtio_user_dev = dev;
 380         data->dev_private = hw;
 381         data->drv_name = virtio_user_driver.driver.name;
 382         data->numa_node = SOCKET_ID_ANY;
 383         data->kdrv = RTE_KDRV_NONE;
 384         data->dev_flags = RTE_ETH_DEV_DETACHABLE;
 385         eth_dev->driver = NULL;
 386         return eth_dev;
 387 }
 388
 389 static void
 390 virtio_user_eth_dev_free(struct rte_eth_dev *eth_dev)
 391 {
 392         struct rte_eth_dev_data *data = eth_dev->data;
 393         struct virtio_hw *hw = data->dev_private;
 394
 395         rte_free(hw->virtio_user_dev);
 396         rte_free(hw);
 397         rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 398 }
 399
 400 /* Dev initialization routine. Invoked once for each virtio vdev at
 401  * EAL init time, see rte_eal_dev_init().
 402  * Returns 0 on success.
 403  */
 404 static int
 405 virtio_user_pmd_probe(const char *name, const char *params)
 406 {
 407         struct rte_kvargs *kvlist = NULL;
 408         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 409         struct virtio_hw *hw;
 410         uint64_t queues = VIRTIO_USER_DEF_Q_NUM;
 411         uint64_t cq = VIRTIO_USER_DEF_CQ_EN;
 412         uint64_t queue_size = VIRTIO_USER_DEF_Q_SZ;
 413         char *path = NULL;
 414         char *ifname = NULL;
 415         char *mac_addr = NULL;
 416         int ret = -1;
 417
 418         if (!params || params[0] == '\0') {
 419                 PMD_INIT_LOG(ERR, "arg %s is mandatory for virtio_user",
 420                           VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE);
 421                 goto end;
 422         }
 423
 424         kvlist = rte_kvargs_parse(params, valid_args);
 425         if (!kvlist) {
 426                 PMD_INIT_LOG(ERR, "error when parsing param");
 427                 goto end;
 428         }
 429
 430         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_PATH) == 1) {
 431                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_PATH,
 432                                        &get_string_arg, &path) < 0) {
 433                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 434                                      VIRTIO_USER_ARG_PATH);
 435                         goto end;
 436                 }
 437         } else {
 438                 PMD_INIT_LOG(ERR, "arg %s is mandatory for virtio_user",
 439                           VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE);
 440                 goto end;
 441         }
 442
 443         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME) == 1) {
 444                 if (is_vhost_user_by_type(path)) {
 445                         PMD_INIT_LOG(ERR,
 446                                 "arg %s applies only to vhost-kernel backend",
 447                                 VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME);
 448                         goto end;
 449                 }
 450
 451                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME,
 452                                        &get_string_arg, &ifname) < 0) {
 453                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 454                                      VIRTIO_USER_ARG_INTERFACE_NAME);
 455                         goto end;
 456                 }
 457         }
 458
 459         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_MAC) == 1) {
 460                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_MAC,
 461                                        &get_string_arg, &mac_addr) < 0) {
 462                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 463                                      VIRTIO_USER_ARG_MAC);
 464                         goto end;
 465                 }
 466         }
 467
 468         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE) == 1) {
 469                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE,
 470                                        &get_integer_arg, &queue_size) < 0) {
 471                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 472                                      VIRTIO_USER_ARG_QUEUE_SIZE);
 473                         goto end;
 474                 }
 475         }
 476
 477         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM) == 1) {
 478                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM,
 479                                        &get_integer_arg, &queues) < 0) {
 480                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 481                                      VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM);
 482                         goto end;
 483                 }
 484         }
 485
 486         if (rte_kvargs_count(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM) == 1) {
 487                 if (rte_kvargs_process(kvlist, VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM,
 488                                        &get_integer_arg, &cq) < 0) {
 489                         PMD_INIT_LOG(ERR, "error to parse %s",
 490                                      VIRTIO_USER_ARG_CQ_NUM);
 491                         goto end;
 492                 }
 493         } else if (queues > 1) {
 494                 cq = 1;
 495         }
 496
 497         if (queues > 1 && cq == 0) {
 498                 PMD_INIT_LOG(ERR, "multi-q requires ctrl-q");
 499                 goto end;
 500         }
 501
 502         if (queues > VIRTIO_MAX_VIRTQUEUE_PAIRS) {
 503                 PMD_INIT_LOG(ERR, "arg %s %" PRIu64 " exceeds the limit %u",
 504                         VIRTIO_USER_ARG_QUEUES_NUM, queues,
 505                         VIRTIO_MAX_VIRTQUEUE_PAIRS);
 506                 goto end;
 507         }
 508
 509         if (rte_eal_process_type() == RTE_PROC_PRIMARY) {
 510                 eth_dev = virtio_user_eth_dev_alloc(name);
 511                 if (!eth_dev) {
 512                         PMD_INIT_LOG(ERR, "virtio_user fails to alloc device");
 513                         goto end;
 514                 }
 515
 516                 hw = eth_dev->data->dev_private;
 517                 if (virtio_user_dev_init(hw->virtio_user_dev, path, queues, cq,
 518                                  queue_size, mac_addr, &ifname) < 0) {
 519                         PMD_INIT_LOG(ERR, "virtio_user_dev_init fails");
 520                         virtio_user_eth_dev_free(eth_dev);
 521                         goto end;
 522                 }
 523         } else {
 524                 eth_dev = rte_eth_dev_attach_secondary(name);
 525                 if (!eth_dev)
 526                         goto end;
 527         }
 528
 529         /* previously called by rte_eal_pci_probe() for physical dev */
 530         if (eth_virtio_dev_init(eth_dev) < 0) {
 531                 PMD_INIT_LOG(ERR, "eth_virtio_dev_init fails");
 532                 virtio_user_eth_dev_free(eth_dev);
 533                 goto end;
 534         }
 535         ret = 0;
 536
 537 end:
 538         if (kvlist)
 539                 rte_kvargs_free(kvlist);
 540         if (path)
 541                 free(path);
 542         if (mac_addr)
 543                 free(mac_addr);
 544         if (ifname)
 545                 free(ifname);
 546         return ret;
 547 }
 548
 549 /** Called by rte_eth_dev_detach() */
 550 static int
 551 virtio_user_pmd_remove(const char *name)
 552 {
 553         struct rte_eth_dev *eth_dev;
 554         struct virtio_hw *hw;
 555         struct virtio_user_dev *dev;
 556
 557         if (!name)
 558                 return -EINVAL;
 559
 560         PMD_DRV_LOG(INFO, "Un-Initializing %s", name);
 561         eth_dev = rte_eth_dev_allocated(name);
 562         if (!eth_dev)
 563                 return -ENODEV;
 564
 565         /* make sure the device is stopped, queues freed */
 566         rte_eth_dev_close(eth_dev->data->port_id);
 567
 568         hw = eth_dev->data->dev_private;
 569         dev = hw->virtio_user_dev;
 570         virtio_user_dev_uninit(dev);
 571
 572         rte_free(eth_dev->data->dev_private);
 573         rte_free(eth_dev->data);
 574         rte_eth_dev_release_port(eth_dev);
 575
 576         return 0;
 577 }
 578
 579 static struct rte_vdev_driver virtio_user_driver = {
 580         .probe = virtio_user_pmd_probe,
 581         .remove = virtio_user_pmd_remove,
 582 };
 583
 584 RTE_PMD_REGISTER_VDEV(net_virtio_user, virtio_user_driver);
 585 RTE_PMD_REGISTER_ALIAS(net_virtio_user, virtio_user);
 586 RTE_PMD_REGISTER_PARAM_STRING(net_virtio_user,
 587         "path=<path> "
 588         "mac=<mac addr> "
 589         "cq=<int> "
 590         "queue_size=<int> "
 591         "queues=<int> "
 592         "iface=<string>");