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