lib/librte_vhost/vhost_user/vhost-net-user.c

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #include <stdint.h>
  35 #include <stdio.h>
  36 #include <limits.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <unistd.h>
  39 #include <string.h>
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/socket.h>
  42 #include <sys/un.h>
  43 #include <errno.h>
  44
  45 #include <rte_log.h>
  46 #include <rte_virtio_net.h>
  47
  48 #include "fd_man.h"
  49 #include "vhost-net-user.h"
  50 #include "vhost-net.h"
  51 #include "virtio-net-user.h"
  52
  53 #define MAX_VIRTIO_BACKLOG 128
  54 static void vserver_new_vq_conn(int fd, void *data);
  55 static void vserver_message_handler(int fd, void *dat);
  56 struct vhost_net_device_ops const *ops;
  57
  58 struct connfd_ctx {
  59         struct vhost_server *vserver;
  60         uint32_t fh;
  61 };
  62
  63 #define MAX_VHOST_SERVER 1024
  64 static struct {
  65         struct vhost_server *server[MAX_VHOST_SERVER];
  66         struct fdset fdset;     /**< The fd list this vhost server manages. */
  67 } g_vhost_server;
  68
  69 static int vserver_idx;
  70
  71 static const char *vhost_message_str[VHOST_USER_MAX] = {
  72         [VHOST_USER_NONE] = "VHOST_USER_NONE",
  73         [VHOST_USER_GET_FEATURES] = "VHOST_USER_GET_FEATURES",
  74         [VHOST_USER_SET_FEATURES] = "VHOST_USER_SET_FEATURES",
  75         [VHOST_USER_SET_OWNER] = "VHOST_USER_SET_OWNER",
  76         [VHOST_USER_RESET_OWNER] = "VHOST_USER_RESET_OWNER",
  77         [VHOST_USER_SET_MEM_TABLE] = "VHOST_USER_SET_MEM_TABLE",
  78         [VHOST_USER_SET_LOG_BASE] = "VHOST_USER_SET_LOG_BASE",
  79         [VHOST_USER_SET_LOG_FD] = "VHOST_USER_SET_LOG_FD",
  80         [VHOST_USER_SET_VRING_NUM] = "VHOST_USER_SET_VRING_NUM",
  81         [VHOST_USER_SET_VRING_ADDR] = "VHOST_USER_SET_VRING_ADDR",
  82         [VHOST_USER_SET_VRING_BASE] = "VHOST_USER_SET_VRING_BASE",
  83         [VHOST_USER_GET_VRING_BASE] = "VHOST_USER_GET_VRING_BASE",
  84         [VHOST_USER_SET_VRING_KICK] = "VHOST_USER_SET_VRING_KICK",
  85         [VHOST_USER_SET_VRING_CALL] = "VHOST_USER_SET_VRING_CALL",
  86         [VHOST_USER_SET_VRING_ERR]  = "VHOST_USER_SET_VRING_ERR"
  87 };
  88
  89 /**
  90  * Create a unix domain socket, bind to path and listen for connection.
  91  * @return
  92  *  socket fd or -1 on failure
  93  */
  94 static int
  95 uds_socket(const char *path)
  96 {
  97         struct sockaddr_un un;
  98         int sockfd;
  99         int ret;
 100
 101         if (path == NULL)
 102                 return -1;
 103
 104         sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 105         if (sockfd < 0)
 106                 return -1;
 107         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "socket created, fd:%d\n", sockfd);
 108
 109         memset(&un, 0, sizeof(un));
 110         un.sun_family = AF_UNIX;
 111         snprintf(un.sun_path, sizeof(un.sun_path), "%s", path);
 112         ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&un, sizeof(un));
 113         if (ret == -1)
 114                 goto err;
 115         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "bind to %s\n", path);
 116
 117         ret = listen(sockfd, MAX_VIRTIO_BACKLOG);
 118         if (ret == -1)
 119                 goto err;
 120
 121         return sockfd;
 122
 123 err:
 124         close(sockfd);
 125         return -1;
 126 }
 127
 128 /* return bytes# of read on success or negative val on failure. */
 129 static int
 130 read_fd_message(int sockfd, char *buf, int buflen, int *fds, int fd_num)
 131 {
 132         struct iovec iov;
 133         struct msghdr msgh;
 134         size_t fdsize = fd_num * sizeof(int);
 135         char control[CMSG_SPACE(fdsize)];
 136         struct cmsghdr *cmsg;
 137         int ret;
 138
 139         memset(&msgh, 0, sizeof(msgh));
 140         iov.iov_base = buf;
 141         iov.iov_len  = buflen;
 142
 143         msgh.msg_iov = &iov;
 144         msgh.msg_iovlen = 1;
 145         msgh.msg_control = control;
 146         msgh.msg_controllen = sizeof(control);
 147
 148         ret = recvmsg(sockfd, &msgh, 0);
 149         if (ret <= 0) {
 150                 RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG, "recvmsg failed\n");
 151                 return ret;
 152         }
 153
 154         if (msgh.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC)) {
 155                 RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG, "truncted msg\n");
 156                 return -1;
 157         }
 158
 159         for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh); cmsg != NULL;
 160                 cmsg = CMSG_NXTHDR(&msgh, cmsg)) {
 161                 if ((cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET) &&
 162                         (cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS)) {
 163                         memcpy(fds, CMSG_DATA(cmsg), fdsize);
 164                         break;
 165                 }
 166         }
 167
 168         return ret;
 169 }
 170
 171 /* return bytes# of read on success or negative val on failure. */
 172 static int
 173 read_vhost_message(int sockfd, struct VhostUserMsg *msg)
 174 {
 175         int ret;
 176
 177         ret = read_fd_message(sockfd, (char *)msg, VHOST_USER_HDR_SIZE,
 178                 msg->fds, VHOST_MEMORY_MAX_NREGIONS);
 179         if (ret <= 0)
 180                 return ret;
 181
 182         if (msg && msg->size) {
 183                 if (msg->size > sizeof(msg->payload)) {
 184                         RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,
 185                                 "invalid msg size: %d\n", msg->size);
 186                         return -1;
 187                 }
 188                 ret = read(sockfd, &msg->payload, msg->size);
 189                 if (ret <= 0)
 190                         return ret;
 191                 if (ret != (int)msg->size) {
 192                         RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,
 193                                 "read control message failed\n");
 194                         return -1;
 195                 }
 196         }
 197
 198         return ret;
 199 }
 200
 201 static int
 202 send_fd_message(int sockfd, char *buf, int buflen, int *fds, int fd_num)
 203 {
 204
 205         struct iovec iov;
 206         struct msghdr msgh;
 207         size_t fdsize = fd_num * sizeof(int);
 208         char control[CMSG_SPACE(fdsize)];
 209         struct cmsghdr *cmsg;
 210         int ret;
 211
 212         memset(&msgh, 0, sizeof(msgh));
 213         iov.iov_base = buf;
 214         iov.iov_len = buflen;
 215
 216         msgh.msg_iov = &iov;
 217         msgh.msg_iovlen = 1;
 218
 219         if (fds && fd_num > 0) {
 220                 msgh.msg_control = control;
 221                 msgh.msg_controllen = sizeof(control);
 222                 cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msgh);
 223                 cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(fdsize);
 224                 cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
 225                 cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
 226                 memcpy(CMSG_DATA(cmsg), fds, fdsize);
 227         } else {
 228                 msgh.msg_control = NULL;
 229                 msgh.msg_controllen = 0;
 230         }
 231
 232         do {
 233                 ret = sendmsg(sockfd, &msgh, 0);
 234         } while (ret < 0 && errno == EINTR);
 235
 236         if (ret < 0) {
 237                 RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,  "sendmsg error\n");
 238                 return ret;
 239         }
 240
 241         return ret;
 242 }
 243
 244 static int
 245 send_vhost_message(int sockfd, struct VhostUserMsg *msg)
 246 {
 247         int ret;
 248
 249         if (!msg)
 250                 return 0;
 251
 252         msg->flags &= ~VHOST_USER_VERSION_MASK;
 253         msg->flags |= VHOST_USER_VERSION;
 254         msg->flags |= VHOST_USER_REPLY_MASK;
 255
 256         ret = send_fd_message(sockfd, (char *)msg,
 257                 VHOST_USER_HDR_SIZE + msg->size, NULL, 0);
 258
 259         return ret;
 260 }
 261
 262 /* call back when there is new virtio connection.  */
 263 static void
 264 vserver_new_vq_conn(int fd, void *dat)
 265 {
 266         struct vhost_server *vserver = (struct vhost_server *)dat;
 267         int conn_fd;
 268         struct connfd_ctx *ctx;
 269         int fh;
 270         struct vhost_device_ctx vdev_ctx = { 0 };
 271         unsigned int size;
 272
 273         conn_fd = accept(fd, NULL, NULL);
 274         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 275                 "new virtio connection is %d\n", conn_fd);
 276         if (conn_fd < 0)
 277                 return;
 278
 279         ctx = calloc(1, sizeof(*ctx));
 280         if (ctx == NULL) {
 281                 close(conn_fd);
 282                 return;
 283         }
 284
 285         fh = ops->new_device(vdev_ctx);
 286         if (fh == -1) {
 287                 free(ctx);
 288                 close(conn_fd);
 289                 return;
 290         }
 291
 292         vdev_ctx.fh = fh;
 293         size = strnlen(vserver->path, PATH_MAX);
 294         ops->set_ifname(vdev_ctx, vserver->path,
 295                 size);
 296
 297         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "new device, handle is %d\n", fh);
 298
 299         ctx->vserver = vserver;
 300         ctx->fh = fh;
 301         fdset_add(&g_vhost_server.fdset,
 302                 conn_fd, vserver_message_handler, NULL, ctx);
 303 }
 304
 305 /* callback when there is message on the connfd */
 306 static void
 307 vserver_message_handler(int connfd, void *dat)
 308 {
 309         struct vhost_device_ctx ctx;
 310         struct connfd_ctx *cfd_ctx = (struct connfd_ctx *)dat;
 311         struct VhostUserMsg msg;
 312         uint64_t features;
 313         int ret;
 314
 315         ctx.fh = cfd_ctx->fh;
 316         ret = read_vhost_message(connfd, &msg);
 317         if (ret < 0) {
 318                 RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,
 319                         "vhost read message failed\n");
 320
 321                 close(connfd);
 322                 fdset_del(&g_vhost_server.fdset, connfd);
 323                 free(cfd_ctx);
 324                 user_destroy_device(ctx);
 325                 ops->destroy_device(ctx);
 326
 327                 return;
 328         } else if (ret == 0) {
 329                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG,
 330                         "vhost peer closed\n");
 331
 332                 close(connfd);
 333                 fdset_del(&g_vhost_server.fdset, connfd);
 334                 free(cfd_ctx);
 335                 user_destroy_device(ctx);
 336                 ops->destroy_device(ctx);
 337
 338                 return;
 339         }
 340         if (msg.request > VHOST_USER_MAX) {
 341                 RTE_LOG(ERR, VHOST_CONFIG,
 342                         "vhost read incorrect message\n");
 343
 344                 close(connfd);
 345                 fdset_del(&g_vhost_server.fdset, connfd);
 346                 free(cfd_ctx);
 347                 user_destroy_device(ctx);
 348                 ops->destroy_device(ctx);
 349
 350                 return;
 351         }
 352
 353         RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "read message %s\n",
 354                 vhost_message_str[msg.request]);
 355         switch (msg.request) {
 356         case VHOST_USER_GET_FEATURES:
 357                 ret = ops->get_features(ctx, &features);
 358                 msg.payload.u64 = features;
 359                 msg.size = sizeof(msg.payload.u64);
 360                 send_vhost_message(connfd, &msg);
 361                 break;
 362         case VHOST_USER_SET_FEATURES:
 363                 features = msg.payload.u64;
 364                 ops->set_features(ctx, &features);
 365                 break;
 366
 367         case VHOST_USER_SET_OWNER:
 368                 ops->set_owner(ctx);
 369                 break;
 370         case VHOST_USER_RESET_OWNER:
 371                 ops->reset_owner(ctx);
 372                 break;
 373
 374         case VHOST_USER_SET_MEM_TABLE:
 375                 user_set_mem_table(ctx, &msg);
 376                 break;
 377
 378         case VHOST_USER_SET_LOG_BASE:
 379                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "not implemented.\n");
 380         case VHOST_USER_SET_LOG_FD:
 381                 close(msg.fds[0]);
 382                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "not implemented.\n");
 383                 break;
 384
 385         case VHOST_USER_SET_VRING_NUM:
 386                 ops->set_vring_num(ctx, &msg.payload.state);
 387                 break;
 388         case VHOST_USER_SET_VRING_ADDR:
 389                 ops->set_vring_addr(ctx, &msg.payload.addr);
 390                 break;
 391         case VHOST_USER_SET_VRING_BASE:
 392                 ops->set_vring_base(ctx, &msg.payload.state);
 393                 break;
 394
 395         case VHOST_USER_GET_VRING_BASE:
 396                 ret = user_get_vring_base(ctx, &msg.payload.state);
 397                 msg.size = sizeof(msg.payload.state);
 398                 send_vhost_message(connfd, &msg);
 399                 break;
 400
 401         case VHOST_USER_SET_VRING_KICK:
 402                 user_set_vring_kick(ctx, &msg);
 403                 break;
 404         case VHOST_USER_SET_VRING_CALL:
 405                 user_set_vring_call(ctx, &msg);
 406                 break;
 407
 408         case VHOST_USER_SET_VRING_ERR:
 409                 if (!(msg.payload.u64 & VHOST_USER_VRING_NOFD_MASK))
 410                         close(msg.fds[0]);
 411                 RTE_LOG(INFO, VHOST_CONFIG, "not implemented\n");
 412                 break;
 413
 414         default:
 415                 break;
 416
 417         }
 418 }
 419
 420
 421 /**
 422  * Creates and initialise the vhost server.
 423  */
 424 int
 425 rte_vhost_driver_register(const char *path)
 426 {
 427         struct vhost_server *vserver;
 428
 429         if (vserver_idx == 0) {
 430                 fdset_init(&g_vhost_server.fdset);
 431                 ops = get_virtio_net_callbacks();
 432         }
 433         if (vserver_idx == MAX_VHOST_SERVER)
 434                 return -1;
 435
 436         vserver = calloc(sizeof(struct vhost_server), 1);
 437         if (vserver == NULL)
 438                 return -1;
 439
 440         unlink(path);
 441
 442         vserver->listenfd = uds_socket(path);
 443         if (vserver->listenfd < 0) {
 444                 free(vserver);
 445                 return -1;
 446         }
 447         vserver->path = path;
 448
 449         fdset_add(&g_vhost_server.fdset, vserver->listenfd,
 450                 vserver_new_vq_conn, NULL,
 451                 vserver);
 452
 453         g_vhost_server.server[vserver_idx++] = vserver;
 454
 455         return 0;
 456 }
 457
 458
 459 int
 460 rte_vhost_driver_session_start(void)
 461 {
 462         fdset_event_dispatch(&g_vhost_server.fdset);
 463         return 0;
 464 }