hw/net/virtio-net.c

   1 /*
   2  * Virtio Network Device
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2007
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  */
  13
  14 #include "qemu/iov.h"
  15 #include "hw/virtio/virtio.h"
  16 #include "net/net.h"
  17 #include "net/checksum.h"
  18 #include "net/tap.h"
  19 #include "qemu/error-report.h"
  20 #include "qemu/timer.h"
  21 #include "hw/virtio/virtio-net.h"
  22 #include "net/vhost_net.h"
  23 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
  24 #include "qapi/qmp/qjson.h"
  25 #include "monitor/monitor.h"
  26
  27 #define VIRTIO_NET_VM_VERSION    11
  28
  29 #define MAC_TABLE_ENTRIES    64
  30 #define MAX_VLAN    (1 << 12)   /* Per 802.1Q definition */
  31
  32 /*
  33  * Calculate the number of bytes up to and including the given 'field' of
  34  * 'container'.
  35  */
  36 #define endof(container, field) \
  37     (offsetof(container, field) + sizeof(((container *)0)->field))
  38
  39 typedef struct VirtIOFeature {
  40     uint32_t flags;
  41     size_t end;
  42 } VirtIOFeature;
  43
  44 static VirtIOFeature feature_sizes[] = {
  45     {.flags = 1 << VIRTIO_NET_F_MAC,
  46      .end = endof(struct virtio_net_config, mac)},
  47     {.flags = 1 << VIRTIO_NET_F_STATUS,
  48      .end = endof(struct virtio_net_config, status)},
  49     {.flags = 1 << VIRTIO_NET_F_MQ,
  50      .end = endof(struct virtio_net_config, max_virtqueue_pairs)},
  51     {}
  52 };
  53
  54 static VirtIONetQueue *virtio_net_get_subqueue(NetClientState *nc)
  55 {
  56     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
  57
  58     return &n->vqs[nc->queue_index];
  59 }
  60
  61 static int vq2q(int queue_index)
  62 {
  63     return queue_index / 2;
  64 }
  65
  66 /* TODO
  67  * - we could suppress RX interrupt if we were so inclined.
  68  */
  69
  70 static void virtio_net_get_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
  71 {
  72     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
  73     struct virtio_net_config netcfg;
  74
  75     stw_p(&netcfg.status, n->status);
  76     stw_p(&netcfg.max_virtqueue_pairs, n->max_queues);
  77     memcpy(netcfg.mac, n->mac, ETH_ALEN);
  78     memcpy(config, &netcfg, n->config_size);
  79 }
  80
  81 static void virtio_net_set_config(VirtIODevice *vdev, const uint8_t *config)
  82 {
  83     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
  84     struct virtio_net_config netcfg = {};
  85
  86     memcpy(&netcfg, config, n->config_size);
  87
  88     if (!(vdev->guest_features >> VIRTIO_NET_F_CTRL_MAC_ADDR & 1) &&
  89         memcmp(netcfg.mac, n->mac, ETH_ALEN)) {
  90         memcpy(n->mac, netcfg.mac, ETH_ALEN);
  91         qemu_format_nic_info_str(qemu_get_queue(n->nic), n->mac);
  92     }
  93 }
  94
  95 static bool virtio_net_started(VirtIONet *n, uint8_t status)
  96 {
  97     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
  98     return (status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK) &&
  99         (n->status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) && vdev->vm_running;
 100 }
 101
 102 static void virtio_net_vhost_status(VirtIONet *n, uint8_t status)
 103 {
 104     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 105     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 106     int queues = n->multiqueue ? n->max_queues : 1;
 107
 108     if (!nc->peer) {
 109         return;
 110     }
 111     if (nc->peer->info->type != NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 112         return;
 113     }
 114
 115     if (!tap_get_vhost_net(nc->peer)) {
 116         return;
 117     }
 118
 119     if (!!n->vhost_started ==
 120         (virtio_net_started(n, status) && !nc->peer->link_down)) {
 121         return;
 122     }
 123     if (!n->vhost_started) {
 124         int r;
 125         if (!vhost_net_query(tap_get_vhost_net(nc->peer), vdev)) {
 126             return;
 127         }
 128         n->vhost_started = 1;
 129         r = vhost_net_start(vdev, n->nic->ncs, queues);
 130         if (r < 0) {
 131             error_report("unable to start vhost net: %d: "
 132                          "falling back on userspace virtio", -r);
 133             n->vhost_started = 0;
 134         }
 135     } else {
 136         vhost_net_stop(vdev, n->nic->ncs, queues);
 137         n->vhost_started = 0;
 138     }
 139 }
 140
 141 static void virtio_net_set_status(struct VirtIODevice *vdev, uint8_t status)
 142 {
 143     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 144     VirtIONetQueue *q;
 145     int i;
 146     uint8_t queue_status;
 147
 148     virtio_net_vhost_status(n, status);
 149
 150     for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
 151         q = &n->vqs[i];
 152
 153         if ((!n->multiqueue && i != 0) || i >= n->curr_queues) {
 154             queue_status = 0;
 155         } else {
 156             queue_status = status;
 157         }
 158
 159         if (!q->tx_waiting) {
 160             continue;
 161         }
 162
 163         if (virtio_net_started(n, queue_status) && !n->vhost_started) {
 164             if (q->tx_timer) {
 165                 timer_mod(q->tx_timer,
 166                                qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) + n->tx_timeout);
 167             } else {
 168                 qemu_bh_schedule(q->tx_bh);
 169             }
 170         } else {
 171             if (q->tx_timer) {
 172                 timer_del(q->tx_timer);
 173             } else {
 174                 qemu_bh_cancel(q->tx_bh);
 175             }
 176         }
 177     }
 178 }
 179
 180 static void virtio_net_set_link_status(NetClientState *nc)
 181 {
 182     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
 183     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 184     uint16_t old_status = n->status;
 185
 186     if (nc->link_down)
 187         n->status &= ~VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 188     else
 189         n->status |= VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
 190
 191     if (n->status != old_status)
 192         virtio_notify_config(vdev);
 193
 194     virtio_net_set_status(vdev, vdev->status);
 195 }
 196
 197 static void rxfilter_notify(NetClientState *nc)
 198 {
 199     QObject *event_data;
 200     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
 201
 202     if (nc->rxfilter_notify_enabled) {
 203         gchar *path = object_get_canonical_path(OBJECT(n->qdev));
 204         if (n->netclient_name) {
 205             event_data = qobject_from_jsonf("{ 'name': %s, 'path': %s }",
 206                                     n->netclient_name, path);
 207         } else {
 208             event_data = qobject_from_jsonf("{ 'path': %s }", path);
 209         }
 210         monitor_protocol_event(QEVENT_NIC_RX_FILTER_CHANGED, event_data);
 211         qobject_decref(event_data);
 212         g_free(path);
 213
 214         /* disable event notification to avoid events flooding */
 215         nc->rxfilter_notify_enabled = 0;
 216     }
 217 }
 218
 219 static char *mac_strdup_printf(const uint8_t *mac)
 220 {
 221     return g_strdup_printf("%.2x:%.2x:%.2x:%.2x:%.2x:%.2x", mac[0],
 222                             mac[1], mac[2], mac[3], mac[4], mac[5]);
 223 }
 224
 225 static RxFilterInfo *virtio_net_query_rxfilter(NetClientState *nc)
 226 {
 227     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
 228     RxFilterInfo *info;
 229     strList *str_list, *entry;
 230     intList *int_list, *int_entry;
 231     int i, j;
 232
 233     info = g_malloc0(sizeof(*info));
 234     info->name = g_strdup(nc->name);
 235     info->promiscuous = n->promisc;
 236
 237     if (n->nouni) {
 238         info->unicast = RX_STATE_NONE;
 239     } else if (n->alluni) {
 240         info->unicast = RX_STATE_ALL;
 241     } else {
 242         info->unicast = RX_STATE_NORMAL;
 243     }
 244
 245     if (n->nomulti) {
 246         info->multicast = RX_STATE_NONE;
 247     } else if (n->allmulti) {
 248         info->multicast = RX_STATE_ALL;
 249     } else {
 250         info->multicast = RX_STATE_NORMAL;
 251     }
 252
 253     info->broadcast_allowed = n->nobcast;
 254     info->multicast_overflow = n->mac_table.multi_overflow;
 255     info->unicast_overflow = n->mac_table.uni_overflow;
 256
 257     info->main_mac = mac_strdup_printf(n->mac);
 258
 259     str_list = NULL;
 260     for (i = 0; i < n->mac_table.first_multi; i++) {
 261         entry = g_malloc0(sizeof(*entry));
 262         entry->value = mac_strdup_printf(n->mac_table.macs + i * ETH_ALEN);
 263         entry->next = str_list;
 264         str_list = entry;
 265     }
 266     info->unicast_table = str_list;
 267
 268     str_list = NULL;
 269     for (i = n->mac_table.first_multi; i < n->mac_table.in_use; i++) {
 270         entry = g_malloc0(sizeof(*entry));
 271         entry->value = mac_strdup_printf(n->mac_table.macs + i * ETH_ALEN);
 272         entry->next = str_list;
 273         str_list = entry;
 274     }
 275     info->multicast_table = str_list;
 276
 277     int_list = NULL;
 278     for (i = 0; i < MAX_VLAN >> 5; i++) {
 279         for (j = 0; n->vlans[i] && j < 0x1f; j++) {
 280             if (n->vlans[i] & (1U << j)) {
 281                 int_entry = g_malloc0(sizeof(*int_entry));
 282                 int_entry->value = (i << 5) + j;
 283                 int_entry->next = int_list;
 284                 int_list = int_entry;
 285             }
 286         }
 287     }
 288     info->vlan_table = int_list;
 289
 290     /* enable event notification after query */
 291     nc->rxfilter_notify_enabled = 1;
 292
 293     return info;
 294 }
 295
 296 static void virtio_net_reset(VirtIODevice *vdev)
 297 {
 298     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 299
 300     /* Reset back to compatibility mode */
 301     n->promisc = 1;
 302     n->allmulti = 0;
 303     n->alluni = 0;
 304     n->nomulti = 0;
 305     n->nouni = 0;
 306     n->nobcast = 0;
 307     /* multiqueue is disabled by default */
 308     n->curr_queues = 1;
 309
 310     /* Flush any MAC and VLAN filter table state */
 311     n->mac_table.in_use = 0;
 312     n->mac_table.first_multi = 0;
 313     n->mac_table.multi_overflow = 0;
 314     n->mac_table.uni_overflow = 0;
 315     memset(n->mac_table.macs, 0, MAC_TABLE_ENTRIES * ETH_ALEN);
 316     memcpy(&n->mac[0], &n->nic->conf->macaddr, sizeof(n->mac));
 317     qemu_format_nic_info_str(qemu_get_queue(n->nic), n->mac);
 318     memset(n->vlans, 0, MAX_VLAN >> 3);
 319 }
 320
 321 static void peer_test_vnet_hdr(VirtIONet *n)
 322 {
 323     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 324     if (!nc->peer) {
 325         return;
 326     }
 327
 328     if (nc->peer->info->type != NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 329         return;
 330     }
 331
 332     n->has_vnet_hdr = tap_has_vnet_hdr(nc->peer);
 333 }
 334
 335 static int peer_has_vnet_hdr(VirtIONet *n)
 336 {
 337     return n->has_vnet_hdr;
 338 }
 339
 340 static int peer_has_ufo(VirtIONet *n)
 341 {
 342     if (!peer_has_vnet_hdr(n))
 343         return 0;
 344
 345     n->has_ufo = tap_has_ufo(qemu_get_queue(n->nic)->peer);
 346
 347     return n->has_ufo;
 348 }
 349
 350 static void virtio_net_set_mrg_rx_bufs(VirtIONet *n, int mergeable_rx_bufs)
 351 {
 352     int i;
 353     NetClientState *nc;
 354
 355     n->mergeable_rx_bufs = mergeable_rx_bufs;
 356
 357     n->guest_hdr_len = n->mergeable_rx_bufs ?
 358         sizeof(struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf) : sizeof(struct virtio_net_hdr);
 359
 360     for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
 361         nc = qemu_get_subqueue(n->nic, i);
 362
 363         if (peer_has_vnet_hdr(n) &&
 364             tap_has_vnet_hdr_len(nc->peer, n->guest_hdr_len)) {
 365             tap_set_vnet_hdr_len(nc->peer, n->guest_hdr_len);
 366             n->host_hdr_len = n->guest_hdr_len;
 367         }
 368     }
 369 }
 370
 371 static int peer_attach(VirtIONet *n, int index)
 372 {
 373     NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, index);
 374
 375     if (!nc->peer) {
 376         return 0;
 377     }
 378
 379     if (nc->peer->info->type != NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 380         return 0;
 381     }
 382
 383     return tap_enable(nc->peer);
 384 }
 385
 386 static int peer_detach(VirtIONet *n, int index)
 387 {
 388     NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, index);
 389
 390     if (!nc->peer) {
 391         return 0;
 392     }
 393
 394     if (nc->peer->info->type !=  NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 395         return 0;
 396     }
 397
 398     return tap_disable(nc->peer);
 399 }
 400
 401 static void virtio_net_set_queues(VirtIONet *n)
 402 {
 403     int i;
 404
 405     for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
 406         if (i < n->curr_queues) {
 407             assert(!peer_attach(n, i));
 408         } else {
 409             assert(!peer_detach(n, i));
 410         }
 411     }
 412 }
 413
 414 static void virtio_net_set_multiqueue(VirtIONet *n, int multiqueue);
 415
 416 static uint32_t virtio_net_get_features(VirtIODevice *vdev, uint32_t features)
 417 {
 418     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 419     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 420
 421     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_MAC);
 422
 423     if (!peer_has_vnet_hdr(n)) {
 424         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_CSUM);
 425         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
 426         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6);
 427         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_HOST_ECN);
 428
 429         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM);
 430         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4);
 431         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6);
 432         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN);
 433     }
 434
 435     if (!peer_has_vnet_hdr(n) || !peer_has_ufo(n)) {
 436         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO);
 437         features &= ~(0x1 << VIRTIO_NET_F_HOST_UFO);
 438     }
 439
 440     if (!nc->peer || nc->peer->info->type != NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 441         return features;
 442     }
 443     if (!tap_get_vhost_net(nc->peer)) {
 444         return features;
 445     }
 446     return vhost_net_get_features(tap_get_vhost_net(nc->peer), features);
 447 }
 448
 449 static uint32_t virtio_net_bad_features(VirtIODevice *vdev)
 450 {
 451     uint32_t features = 0;
 452
 453     /* Linux kernel 2.6.25.  It understood MAC (as everyone must),
 454      * but also these: */
 455     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_MAC);
 456     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_CSUM);
 457     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO4);
 458     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_HOST_TSO6);
 459     features |= (1 << VIRTIO_NET_F_HOST_ECN);
 460
 461     return features;
 462 }
 463
 464 static void virtio_net_apply_guest_offloads(VirtIONet *n)
 465 {
 466     tap_set_offload(qemu_get_subqueue(n->nic, 0)->peer,
 467             !!(n->curr_guest_offloads & (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM)),
 468             !!(n->curr_guest_offloads & (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4)),
 469             !!(n->curr_guest_offloads & (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6)),
 470             !!(n->curr_guest_offloads & (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN)),
 471             !!(n->curr_guest_offloads & (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO)));
 472 }
 473
 474 static uint64_t virtio_net_guest_offloads_by_features(uint32_t features)
 475 {
 476     static const uint64_t guest_offloads_mask =
 477         (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_CSUM) |
 478         (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO4) |
 479         (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_TSO6) |
 480         (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_ECN)  |
 481         (1ULL << VIRTIO_NET_F_GUEST_UFO);
 482
 483     return guest_offloads_mask & features;
 484 }
 485
 486 static inline uint64_t virtio_net_supported_guest_offloads(VirtIONet *n)
 487 {
 488     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 489     return virtio_net_guest_offloads_by_features(vdev->guest_features);
 490 }
 491
 492 static void virtio_net_set_features(VirtIODevice *vdev, uint32_t features)
 493 {
 494     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 495     int i;
 496
 497     virtio_net_set_multiqueue(n, !!(features & (1 << VIRTIO_NET_F_MQ)));
 498
 499     virtio_net_set_mrg_rx_bufs(n, !!(features & (1 << VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF)));
 500
 501     if (n->has_vnet_hdr) {
 502         n->curr_guest_offloads =
 503             virtio_net_guest_offloads_by_features(features);
 504         virtio_net_apply_guest_offloads(n);
 505     }
 506
 507     for (i = 0;  i < n->max_queues; i++) {
 508         NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, i);
 509
 510         if (!nc->peer || nc->peer->info->type != NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_TAP) {
 511             continue;
 512         }
 513         if (!tap_get_vhost_net(nc->peer)) {
 514             continue;
 515         }
 516         vhost_net_ack_features(tap_get_vhost_net(nc->peer), features);
 517     }
 518 }
 519
 520 static int virtio_net_handle_rx_mode(VirtIONet *n, uint8_t cmd,
 521                                      struct iovec *iov, unsigned int iov_cnt)
 522 {
 523     uint8_t on;
 524     size_t s;
 525     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 526
 527     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &on, sizeof(on));
 528     if (s != sizeof(on)) {
 529         return VIRTIO_NET_ERR;
 530     }
 531
 532     if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_PROMISC) {
 533         n->promisc = on;
 534     } else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLMULTI) {
 535         n->allmulti = on;
 536     } else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_ALLUNI) {
 537         n->alluni = on;
 538     } else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_NOMULTI) {
 539         n->nomulti = on;
 540     } else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_NOUNI) {
 541         n->nouni = on;
 542     } else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_RX_NOBCAST) {
 543         n->nobcast = on;
 544     } else {
 545         return VIRTIO_NET_ERR;
 546     }
 547
 548     rxfilter_notify(nc);
 549
 550     return VIRTIO_NET_OK;
 551 }
 552
 553 static int virtio_net_handle_offloads(VirtIONet *n, uint8_t cmd,
 554                                      struct iovec *iov, unsigned int iov_cnt)
 555 {
 556     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 557     uint64_t offloads;
 558     size_t s;
 559
 560     if (!((1 << VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS) & vdev->guest_features)) {
 561         return VIRTIO_NET_ERR;
 562     }
 563
 564     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &offloads, sizeof(offloads));
 565     if (s != sizeof(offloads)) {
 566         return VIRTIO_NET_ERR;
 567     }
 568
 569     if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_GUEST_OFFLOADS_SET) {
 570         uint64_t supported_offloads;
 571
 572         if (!n->has_vnet_hdr) {
 573             return VIRTIO_NET_ERR;
 574         }
 575
 576         supported_offloads = virtio_net_supported_guest_offloads(n);
 577         if (offloads & ~supported_offloads) {
 578             return VIRTIO_NET_ERR;
 579         }
 580
 581         n->curr_guest_offloads = offloads;
 582         virtio_net_apply_guest_offloads(n);
 583
 584         return VIRTIO_NET_OK;
 585     } else {
 586         return VIRTIO_NET_ERR;
 587     }
 588 }
 589
 590 static int virtio_net_handle_mac(VirtIONet *n, uint8_t cmd,
 591                                  struct iovec *iov, unsigned int iov_cnt)
 592 {
 593     struct virtio_net_ctrl_mac mac_data;
 594     size_t s;
 595     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 596
 597     if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_MAC_ADDR_SET) {
 598         if (iov_size(iov, iov_cnt) != sizeof(n->mac)) {
 599             return VIRTIO_NET_ERR;
 600         }
 601         s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &n->mac, sizeof(n->mac));
 602         assert(s == sizeof(n->mac));
 603         qemu_format_nic_info_str(qemu_get_queue(n->nic), n->mac);
 604         rxfilter_notify(nc);
 605
 606         return VIRTIO_NET_OK;
 607     }
 608
 609     if (cmd != VIRTIO_NET_CTRL_MAC_TABLE_SET) {
 610         return VIRTIO_NET_ERR;
 611     }
 612
 613     int in_use = 0;
 614     int first_multi = 0;
 615     uint8_t uni_overflow = 0;
 616     uint8_t multi_overflow = 0;
 617     uint8_t *macs = g_malloc0(MAC_TABLE_ENTRIES * ETH_ALEN);
 618
 619     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &mac_data.entries,
 620                    sizeof(mac_data.entries));
 621     mac_data.entries = ldl_p(&mac_data.entries);
 622     if (s != sizeof(mac_data.entries)) {
 623         goto error;
 624     }
 625     iov_discard_front(&iov, &iov_cnt, s);
 626
 627     if (mac_data.entries * ETH_ALEN > iov_size(iov, iov_cnt)) {
 628         goto error;
 629     }
 630
 631     if (mac_data.entries <= MAC_TABLE_ENTRIES) {
 632         s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, macs,
 633                        mac_data.entries * ETH_ALEN);
 634         if (s != mac_data.entries * ETH_ALEN) {
 635             goto error;
 636         }
 637         in_use += mac_data.entries;
 638     } else {
 639         uni_overflow = 1;
 640     }
 641
 642     iov_discard_front(&iov, &iov_cnt, mac_data.entries * ETH_ALEN);
 643
 644     first_multi = in_use;
 645
 646     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &mac_data.entries,
 647                    sizeof(mac_data.entries));
 648     mac_data.entries = ldl_p(&mac_data.entries);
 649     if (s != sizeof(mac_data.entries)) {
 650         goto error;
 651     }
 652
 653     iov_discard_front(&iov, &iov_cnt, s);
 654
 655     if (mac_data.entries * ETH_ALEN != iov_size(iov, iov_cnt)) {
 656         goto error;
 657     }
 658
 659     if (in_use + mac_data.entries <= MAC_TABLE_ENTRIES) {
 660         s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &macs[in_use * ETH_ALEN],
 661                        mac_data.entries * ETH_ALEN);
 662         if (s != mac_data.entries * ETH_ALEN) {
 663             goto error;
 664         }
 665         in_use += mac_data.entries;
 666     } else {
 667         multi_overflow = 1;
 668     }
 669
 670     n->mac_table.in_use = in_use;
 671     n->mac_table.first_multi = first_multi;
 672     n->mac_table.uni_overflow = uni_overflow;
 673     n->mac_table.multi_overflow = multi_overflow;
 674     memcpy(n->mac_table.macs, macs, MAC_TABLE_ENTRIES * ETH_ALEN);
 675     g_free(macs);
 676     rxfilter_notify(nc);
 677
 678     return VIRTIO_NET_OK;
 679
 680 error:
 681     g_free(macs);
 682     return VIRTIO_NET_ERR;
 683 }
 684
 685 static int virtio_net_handle_vlan_table(VirtIONet *n, uint8_t cmd,
 686                                         struct iovec *iov, unsigned int iov_cnt)
 687 {
 688     uint16_t vid;
 689     size_t s;
 690     NetClientState *nc = qemu_get_queue(n->nic);
 691
 692     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &vid, sizeof(vid));
 693     vid = lduw_p(&vid);
 694     if (s != sizeof(vid)) {
 695         return VIRTIO_NET_ERR;
 696     }
 697
 698     if (vid >= MAX_VLAN)
 699         return VIRTIO_NET_ERR;
 700
 701     if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_ADD)
 702         n->vlans[vid >> 5] |= (1U << (vid & 0x1f));
 703     else if (cmd == VIRTIO_NET_CTRL_VLAN_DEL)
 704         n->vlans[vid >> 5] &= ~(1U << (vid & 0x1f));
 705     else
 706         return VIRTIO_NET_ERR;
 707
 708     rxfilter_notify(nc);
 709
 710     return VIRTIO_NET_OK;
 711 }
 712
 713 static int virtio_net_handle_mq(VirtIONet *n, uint8_t cmd,
 714                                 struct iovec *iov, unsigned int iov_cnt)
 715 {
 716     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 717     struct virtio_net_ctrl_mq mq;
 718     size_t s;
 719     uint16_t queues;
 720
 721     s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &mq, sizeof(mq));
 722     if (s != sizeof(mq)) {
 723         return VIRTIO_NET_ERR;
 724     }
 725
 726     if (cmd != VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_SET) {
 727         return VIRTIO_NET_ERR;
 728     }
 729
 730     queues = lduw_p(&mq.virtqueue_pairs);
 731
 732     if (queues < VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MIN ||
 733         queues > VIRTIO_NET_CTRL_MQ_VQ_PAIRS_MAX ||
 734         queues > n->max_queues ||
 735         !n->multiqueue) {
 736         return VIRTIO_NET_ERR;
 737     }
 738
 739     n->curr_queues = queues;
 740     /* stop the backend before changing the number of queues to avoid handling a
 741      * disabled queue */
 742     virtio_net_set_status(vdev, vdev->status);
 743     virtio_net_set_queues(n);
 744
 745     return VIRTIO_NET_OK;
 746 }
 747 static void virtio_net_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
 748 {
 749     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 750     struct virtio_net_ctrl_hdr ctrl;
 751     virtio_net_ctrl_ack status = VIRTIO_NET_ERR;
 752     VirtQueueElement elem;
 753     size_t s;
 754     struct iovec *iov;
 755     unsigned int iov_cnt;
 756
 757     while (virtqueue_pop(vq, &elem)) {
 758         if (iov_size(elem.in_sg, elem.in_num) < sizeof(status) ||
 759             iov_size(elem.out_sg, elem.out_num) < sizeof(ctrl)) {
 760             error_report("virtio-net ctrl missing headers");
 761             exit(1);
 762         }
 763
 764         iov = elem.out_sg;
 765         iov_cnt = elem.out_num;
 766         s = iov_to_buf(iov, iov_cnt, 0, &ctrl, sizeof(ctrl));
 767         iov_discard_front(&iov, &iov_cnt, sizeof(ctrl));
 768         if (s != sizeof(ctrl)) {
 769             status = VIRTIO_NET_ERR;
 770         } else if (ctrl.class == VIRTIO_NET_CTRL_RX) {
 771             status = virtio_net_handle_rx_mode(n, ctrl.cmd, iov, iov_cnt);
 772         } else if (ctrl.class == VIRTIO_NET_CTRL_MAC) {
 773             status = virtio_net_handle_mac(n, ctrl.cmd, iov, iov_cnt);
 774         } else if (ctrl.class == VIRTIO_NET_CTRL_VLAN) {
 775             status = virtio_net_handle_vlan_table(n, ctrl.cmd, iov, iov_cnt);
 776         } else if (ctrl.class == VIRTIO_NET_CTRL_MQ) {
 777             status = virtio_net_handle_mq(n, ctrl.cmd, iov, iov_cnt);
 778         } else if (ctrl.class == VIRTIO_NET_CTRL_GUEST_OFFLOADS) {
 779             status = virtio_net_handle_offloads(n, ctrl.cmd, iov, iov_cnt);
 780         }
 781
 782         s = iov_from_buf(elem.in_sg, elem.in_num, 0, &status, sizeof(status));
 783         assert(s == sizeof(status));
 784
 785         virtqueue_push(vq, &elem, sizeof(status));
 786         virtio_notify(vdev, vq);
 787     }
 788 }
 789
 790 /* RX */
 791
 792 static void virtio_net_handle_rx(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
 793 {
 794     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
 795     int queue_index = vq2q(virtio_get_queue_index(vq));
 796
 797     qemu_flush_queued_packets(qemu_get_subqueue(n->nic, queue_index));
 798 }
 799
 800 static int virtio_net_can_receive(NetClientState *nc)
 801 {
 802     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
 803     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 804     VirtIONetQueue *q = virtio_net_get_subqueue(nc);
 805
 806     if (!vdev->vm_running) {
 807         return 0;
 808     }
 809
 810     if (nc->queue_index >= n->curr_queues) {
 811         return 0;
 812     }
 813
 814     if (!virtio_queue_ready(q->rx_vq) ||
 815         !(vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
 816         return 0;
 817     }
 818
 819     return 1;
 820 }
 821
 822 static int virtio_net_has_buffers(VirtIONetQueue *q, int bufsize)
 823 {
 824     VirtIONet *n = q->n;
 825     if (virtio_queue_empty(q->rx_vq) ||
 826         (n->mergeable_rx_bufs &&
 827          !virtqueue_avail_bytes(q->rx_vq, bufsize, 0))) {
 828         virtio_queue_set_notification(q->rx_vq, 1);
 829
 830         /* To avoid a race condition where the guest has made some buffers
 831          * available after the above check but before notification was
 832          * enabled, check for available buffers again.
 833          */
 834         if (virtio_queue_empty(q->rx_vq) ||
 835             (n->mergeable_rx_bufs &&
 836              !virtqueue_avail_bytes(q->rx_vq, bufsize, 0))) {
 837             return 0;
 838         }
 839     }
 840
 841     virtio_queue_set_notification(q->rx_vq, 0);
 842     return 1;
 843 }
 844
 845 /* dhclient uses AF_PACKET but doesn't pass auxdata to the kernel so
 846  * it never finds out that the packets don't have valid checksums.  This
 847  * causes dhclient to get upset.  Fedora's carried a patch for ages to
 848  * fix this with Xen but it hasn't appeared in an upstream release of
 849  * dhclient yet.
 850  *
 851  * To avoid breaking existing guests, we catch udp packets and add
 852  * checksums.  This is terrible but it's better than hacking the guest
 853  * kernels.
 854  *
 855  * N.B. if we introduce a zero-copy API, this operation is no longer free so
 856  * we should provide a mechanism to disable it to avoid polluting the host
 857  * cache.
 858  */
 859 static void work_around_broken_dhclient(struct virtio_net_hdr *hdr,
 860                                         uint8_t *buf, size_t size)
 861 {
 862     if ((hdr->flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM) && /* missing csum */
 863         (size > 27 && size < 1500) && /* normal sized MTU */
 864         (buf[12] == 0x08 && buf[13] == 0x00) && /* ethertype == IPv4 */
 865         (buf[23] == 17) && /* ip.protocol == UDP */
 866         (buf[34] == 0 && buf[35] == 67)) { /* udp.srcport == bootps */
 867         net_checksum_calculate(buf, size);
 868         hdr->flags &= ~VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM;
 869     }
 870 }
 871
 872 static void receive_header(VirtIONet *n, const struct iovec *iov, int iov_cnt,
 873                            const void *buf, size_t size)
 874 {
 875     if (n->has_vnet_hdr) {
 876         /* FIXME this cast is evil */
 877         void *wbuf = (void *)buf;
 878         work_around_broken_dhclient(wbuf, wbuf + n->host_hdr_len,
 879                                     size - n->host_hdr_len);
 880         iov_from_buf(iov, iov_cnt, 0, buf, sizeof(struct virtio_net_hdr));
 881     } else {
 882         struct virtio_net_hdr hdr = {
 883             .flags = 0,
 884             .gso_type = VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE
 885         };
 886         iov_from_buf(iov, iov_cnt, 0, &hdr, sizeof hdr);
 887     }
 888 }
 889
 890 static int receive_filter(VirtIONet *n, const uint8_t *buf, int size)
 891 {
 892     static const uint8_t bcast[] = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};
 893     static const uint8_t vlan[] = {0x81, 0x00};
 894     uint8_t *ptr = (uint8_t *)buf;
 895     int i;
 896
 897     if (n->promisc)
 898         return 1;
 899
 900     ptr += n->host_hdr_len;
 901
 902     if (!memcmp(&ptr[12], vlan, sizeof(vlan))) {
 903         int vid = be16_to_cpup((uint16_t *)(ptr + 14)) & 0xfff;
 904         if (!(n->vlans[vid >> 5] & (1U << (vid & 0x1f))))
 905             return 0;
 906     }
 907
 908     if (ptr[0] & 1) { // multicast
 909         if (!memcmp(ptr, bcast, sizeof(bcast))) {
 910             return !n->nobcast;
 911         } else if (n->nomulti) {
 912             return 0;
 913         } else if (n->allmulti || n->mac_table.multi_overflow) {
 914             return 1;
 915         }
 916
 917         for (i = n->mac_table.first_multi; i < n->mac_table.in_use; i++) {
 918             if (!memcmp(ptr, &n->mac_table.macs[i * ETH_ALEN], ETH_ALEN)) {
 919                 return 1;
 920             }
 921         }
 922     } else { // unicast
 923         if (n->nouni) {
 924             return 0;
 925         } else if (n->alluni || n->mac_table.uni_overflow) {
 926             return 1;
 927         } else if (!memcmp(ptr, n->mac, ETH_ALEN)) {
 928             return 1;
 929         }
 930
 931         for (i = 0; i < n->mac_table.first_multi; i++) {
 932             if (!memcmp(ptr, &n->mac_table.macs[i * ETH_ALEN], ETH_ALEN)) {
 933                 return 1;
 934             }
 935         }
 936     }
 937
 938     return 0;
 939 }
 940
 941 static ssize_t virtio_net_receive(NetClientState *nc, const uint8_t *buf, size_t size)
 942 {
 943     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
 944     VirtIONetQueue *q = virtio_net_get_subqueue(nc);
 945     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
 946     struct iovec mhdr_sg[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
 947     struct virtio_net_hdr_mrg_rxbuf mhdr;
 948     unsigned mhdr_cnt = 0;
 949     size_t offset, i, guest_offset;
 950
 951     if (!virtio_net_can_receive(nc)) {
 952         return -1;
 953     }
 954
 955     /* hdr_len refers to the header we supply to the guest */
 956     if (!virtio_net_has_buffers(q, size + n->guest_hdr_len - n->host_hdr_len)) {
 957         return 0;
 958     }
 959
 960     if (!receive_filter(n, buf, size))
 961         return size;
 962
 963     offset = i = 0;
 964
 965     while (offset < size) {
 966         VirtQueueElement elem;
 967         int len, total;
 968         const struct iovec *sg = elem.in_sg;
 969
 970         total = 0;
 971
 972         if (virtqueue_pop(q->rx_vq, &elem) == 0) {
 973             if (i == 0)
 974                 return -1;
 975             error_report("virtio-net unexpected empty queue: "
 976                     "i %zd mergeable %d offset %zd, size %zd, "
 977                     "guest hdr len %zd, host hdr len %zd guest features 0x%x",
 978                     i, n->mergeable_rx_bufs, offset, size,
 979                     n->guest_hdr_len, n->host_hdr_len, vdev->guest_features);
 980             exit(1);
 981         }
 982
 983         if (elem.in_num < 1) {
 984             error_report("virtio-net receive queue contains no in buffers");
 985             exit(1);
 986         }
 987
 988         if (i == 0) {
 989             assert(offset == 0);
 990             if (n->mergeable_rx_bufs) {
 991                 mhdr_cnt = iov_copy(mhdr_sg, ARRAY_SIZE(mhdr_sg),
 992                                     sg, elem.in_num,
 993                                     offsetof(typeof(mhdr), num_buffers),
 994                                     sizeof(mhdr.num_buffers));
 995             }
 996
 997             receive_header(n, sg, elem.in_num, buf, size);
 998             offset = n->host_hdr_len;
 999             total += n->guest_hdr_len;
1000             guest_offset = n->guest_hdr_len;
1001         } else {
1002             guest_offset = 0;
1003         }
1004
1005         /* copy in packet.  ugh */
1006         len = iov_from_buf(sg, elem.in_num, guest_offset,
1007                            buf + offset, size - offset);
1008         total += len;
1009         offset += len;
1010         /* If buffers can't be merged, at this point we
1011          * must have consumed the complete packet.
1012          * Otherwise, drop it. */
1013         if (!n->mergeable_rx_bufs && offset < size) {
1014 #if 0
1015             error_report("virtio-net truncated non-mergeable packet: "
1016                          "i %zd mergeable %d offset %zd, size %zd, "
1017                          "guest hdr len %zd, host hdr len %zd",
1018                          i, n->mergeable_rx_bufs,
1019                          offset, size, n->guest_hdr_len, n->host_hdr_len);
1020 #endif
1021             return size;
1022         }
1023
1024         /* signal other side */
1025         virtqueue_fill(q->rx_vq, &elem, total, i++);
1026     }
1027
1028     if (mhdr_cnt) {
1029         stw_p(&mhdr.num_buffers, i);
1030         iov_from_buf(mhdr_sg, mhdr_cnt,
1031                      0,
1032                      &mhdr.num_buffers, sizeof mhdr.num_buffers);
1033     }
1034
1035     virtqueue_flush(q->rx_vq, i);
1036     virtio_notify(vdev, q->rx_vq);
1037
1038     return size;
1039 }
1040
1041 static int32_t virtio_net_flush_tx(VirtIONetQueue *q);
1042
1043 static void virtio_net_tx_complete(NetClientState *nc, ssize_t len)
1044 {
1045     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
1046     VirtIONetQueue *q = virtio_net_get_subqueue(nc);
1047     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1048
1049     virtqueue_push(q->tx_vq, &q->async_tx.elem, 0);
1050     virtio_notify(vdev, q->tx_vq);
1051
1052     q->async_tx.elem.out_num = q->async_tx.len = 0;
1053
1054     virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 1);
1055     virtio_net_flush_tx(q);
1056 }
1057
1058 /* TX */
1059 static int32_t virtio_net_flush_tx(VirtIONetQueue *q)
1060 {
1061     VirtIONet *n = q->n;
1062     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1063     VirtQueueElement elem;
1064     int32_t num_packets = 0;
1065     int queue_index = vq2q(virtio_get_queue_index(q->tx_vq));
1066     if (!(vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1067         return num_packets;
1068     }
1069
1070     assert(vdev->vm_running);
1071
1072     if (q->async_tx.elem.out_num) {
1073         virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 0);
1074         return num_packets;
1075     }
1076
1077     while (virtqueue_pop(q->tx_vq, &elem)) {
1078         ssize_t ret, len;
1079         unsigned int out_num = elem.out_num;
1080         struct iovec *out_sg = &elem.out_sg[0];
1081         struct iovec sg[VIRTQUEUE_MAX_SIZE];
1082
1083         if (out_num < 1) {
1084             error_report("virtio-net header not in first element");
1085             exit(1);
1086         }
1087
1088         /*
1089          * If host wants to see the guest header as is, we can
1090          * pass it on unchanged. Otherwise, copy just the parts
1091          * that host is interested in.
1092          */
1093         assert(n->host_hdr_len <= n->guest_hdr_len);
1094         if (n->host_hdr_len != n->guest_hdr_len) {
1095             unsigned sg_num = iov_copy(sg, ARRAY_SIZE(sg),
1096                                        out_sg, out_num,
1097                                        0, n->host_hdr_len);
1098             sg_num += iov_copy(sg + sg_num, ARRAY_SIZE(sg) - sg_num,
1099                              out_sg, out_num,
1100                              n->guest_hdr_len, -1);
1101             out_num = sg_num;
1102             out_sg = sg;
1103         }
1104
1105         len = n->guest_hdr_len;
1106
1107         ret = qemu_sendv_packet_async(qemu_get_subqueue(n->nic, queue_index),
1108                                       out_sg, out_num, virtio_net_tx_complete);
1109         if (ret == 0) {
1110             virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 0);
1111             q->async_tx.elem = elem;
1112             q->async_tx.len  = len;
1113             return -EBUSY;
1114         }
1115
1116         len += ret;
1117
1118         virtqueue_push(q->tx_vq, &elem, 0);
1119         virtio_notify(vdev, q->tx_vq);
1120
1121         if (++num_packets >= n->tx_burst) {
1122             break;
1123         }
1124     }
1125     return num_packets;
1126 }
1127
1128 static void virtio_net_handle_tx_timer(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1129 {
1130     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
1131     VirtIONetQueue *q = &n->vqs[vq2q(virtio_get_queue_index(vq))];
1132
1133     /* This happens when device was stopped but VCPU wasn't. */
1134     if (!vdev->vm_running) {
1135         q->tx_waiting = 1;
1136         return;
1137     }
1138
1139     if (q->tx_waiting) {
1140         virtio_queue_set_notification(vq, 1);
1141         timer_del(q->tx_timer);
1142         q->tx_waiting = 0;
1143         virtio_net_flush_tx(q);
1144     } else {
1145         timer_mod(q->tx_timer,
1146                        qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) + n->tx_timeout);
1147         q->tx_waiting = 1;
1148         virtio_queue_set_notification(vq, 0);
1149     }
1150 }
1151
1152 static void virtio_net_handle_tx_bh(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
1153 {
1154     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
1155     VirtIONetQueue *q = &n->vqs[vq2q(virtio_get_queue_index(vq))];
1156
1157     if (unlikely(q->tx_waiting)) {
1158         return;
1159     }
1160     q->tx_waiting = 1;
1161     /* This happens when device was stopped but VCPU wasn't. */
1162     if (!vdev->vm_running) {
1163         return;
1164     }
1165     virtio_queue_set_notification(vq, 0);
1166     qemu_bh_schedule(q->tx_bh);
1167 }
1168
1169 static void virtio_net_tx_timer(void *opaque)
1170 {
1171     VirtIONetQueue *q = opaque;
1172     VirtIONet *n = q->n;
1173     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1174     assert(vdev->vm_running);
1175
1176     q->tx_waiting = 0;
1177
1178     /* Just in case the driver is not ready on more */
1179     if (!(vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
1180         return;
1181     }
1182
1183     virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 1);
1184     virtio_net_flush_tx(q);
1185 }
1186
1187 static void virtio_net_tx_bh(void *opaque)
1188 {
1189     VirtIONetQueue *q = opaque;
1190     VirtIONet *n = q->n;
1191     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1192     int32_t ret;
1193
1194     assert(vdev->vm_running);
1195
1196     q->tx_waiting = 0;
1197
1198     /* Just in case the driver is not ready on more */
1199     if (unlikely(!(vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK))) {
1200         return;
1201     }
1202
1203     ret = virtio_net_flush_tx(q);
1204     if (ret == -EBUSY) {
1205         return; /* Notification re-enable handled by tx_complete */
1206     }
1207
1208     /* If we flush a full burst of packets, assume there are
1209      * more coming and immediately reschedule */
1210     if (ret >= n->tx_burst) {
1211         qemu_bh_schedule(q->tx_bh);
1212         q->tx_waiting = 1;
1213         return;
1214     }
1215
1216     /* If less than a full burst, re-enable notification and flush
1217      * anything that may have come in while we weren't looking.  If
1218      * we find something, assume the guest is still active and reschedule */
1219     virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 1);
1220     if (virtio_net_flush_tx(q) > 0) {
1221         virtio_queue_set_notification(q->tx_vq, 0);
1222         qemu_bh_schedule(q->tx_bh);
1223         q->tx_waiting = 1;
1224     }
1225 }
1226
1227 static void virtio_net_set_multiqueue(VirtIONet *n, int multiqueue)
1228 {
1229     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1230     int i, max = multiqueue ? n->max_queues : 1;
1231
1232     n->multiqueue = multiqueue;
1233
1234     for (i = 2; i <= n->max_queues * 2 + 1; i++) {
1235         virtio_del_queue(vdev, i);
1236     }
1237
1238     for (i = 1; i < max; i++) {
1239         n->vqs[i].rx_vq = virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_net_handle_rx);
1240         if (n->vqs[i].tx_timer) {
1241             n->vqs[i].tx_vq =
1242                 virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_net_handle_tx_timer);
1243             n->vqs[i].tx_timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL,
1244                                                    virtio_net_tx_timer,
1245                                                    &n->vqs[i]);
1246         } else {
1247             n->vqs[i].tx_vq =
1248                 virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_net_handle_tx_bh);
1249             n->vqs[i].tx_bh = qemu_bh_new(virtio_net_tx_bh, &n->vqs[i]);
1250         }
1251
1252         n->vqs[i].tx_waiting = 0;
1253         n->vqs[i].n = n;
1254     }
1255
1256     /* Note: Minux Guests (version 3.2.1) use ctrl vq but don't ack
1257      * VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ. Create ctrl vq unconditionally to avoid
1258      * breaking them.
1259      */
1260     n->ctrl_vq = virtio_add_queue(vdev, 64, virtio_net_handle_ctrl);
1261
1262     virtio_net_set_queues(n);
1263 }
1264
1265 static void virtio_net_save(QEMUFile *f, void *opaque)
1266 {
1267     int i;
1268     VirtIONet *n = opaque;
1269     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1270
1271     /* At this point, backend must be stopped, otherwise
1272      * it might keep writing to memory. */
1273     assert(!n->vhost_started);
1274     virtio_save(vdev, f);
1275
1276     qemu_put_buffer(f, n->mac, ETH_ALEN);
1277     qemu_put_be32(f, n->vqs[0].tx_waiting);
1278     qemu_put_be32(f, n->mergeable_rx_bufs);
1279     qemu_put_be16(f, n->status);
1280     qemu_put_byte(f, n->promisc);
1281     qemu_put_byte(f, n->allmulti);
1282     qemu_put_be32(f, n->mac_table.in_use);
1283     qemu_put_buffer(f, n->mac_table.macs, n->mac_table.in_use * ETH_ALEN);
1284     qemu_put_buffer(f, (uint8_t *)n->vlans, MAX_VLAN >> 3);
1285     qemu_put_be32(f, n->has_vnet_hdr);
1286     qemu_put_byte(f, n->mac_table.multi_overflow);
1287     qemu_put_byte(f, n->mac_table.uni_overflow);
1288     qemu_put_byte(f, n->alluni);
1289     qemu_put_byte(f, n->nomulti);
1290     qemu_put_byte(f, n->nouni);
1291     qemu_put_byte(f, n->nobcast);
1292     qemu_put_byte(f, n->has_ufo);
1293     if (n->max_queues > 1) {
1294         qemu_put_be16(f, n->max_queues);
1295         qemu_put_be16(f, n->curr_queues);
1296         for (i = 1; i < n->curr_queues; i++) {
1297             qemu_put_be32(f, n->vqs[i].tx_waiting);
1298         }
1299     }
1300
1301     if ((1 << VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS) & vdev->guest_features) {
1302         qemu_put_be64(f, n->curr_guest_offloads);
1303     }
1304 }
1305
1306 static int virtio_net_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
1307 {
1308     VirtIONet *n = opaque;
1309     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(n);
1310     int ret, i, link_down;
1311
1312     if (version_id < 2 || version_id > VIRTIO_NET_VM_VERSION)
1313         return -EINVAL;
1314
1315     ret = virtio_load(vdev, f);
1316     if (ret) {
1317         return ret;
1318     }
1319
1320     qemu_get_buffer(f, n->mac, ETH_ALEN);
1321     n->vqs[0].tx_waiting = qemu_get_be32(f);
1322
1323     virtio_net_set_mrg_rx_bufs(n, qemu_get_be32(f));
1324
1325     if (version_id >= 3)
1326         n->status = qemu_get_be16(f);
1327
1328     if (version_id >= 4) {
1329         if (version_id < 8) {
1330             n->promisc = qemu_get_be32(f);
1331             n->allmulti = qemu_get_be32(f);
1332         } else {
1333             n->promisc = qemu_get_byte(f);
1334             n->allmulti = qemu_get_byte(f);
1335         }
1336     }
1337
1338     if (version_id >= 5) {
1339         n->mac_table.in_use = qemu_get_be32(f);
1340         /* MAC_TABLE_ENTRIES may be different from the saved image */
1341         if (n->mac_table.in_use <= MAC_TABLE_ENTRIES) {
1342             qemu_get_buffer(f, n->mac_table.macs,
1343                             n->mac_table.in_use * ETH_ALEN);
1344         } else if (n->mac_table.in_use) {
1345             uint8_t *buf = g_malloc0(n->mac_table.in_use);
1346             qemu_get_buffer(f, buf, n->mac_table.in_use * ETH_ALEN);
1347             g_free(buf);
1348             n->mac_table.multi_overflow = n->mac_table.uni_overflow = 1;
1349             n->mac_table.in_use = 0;
1350         }
1351     }
1352
1353     if (version_id >= 6)
1354         qemu_get_buffer(f, (uint8_t *)n->vlans, MAX_VLAN >> 3);
1355
1356     if (version_id >= 7) {
1357         if (qemu_get_be32(f) && !peer_has_vnet_hdr(n)) {
1358             error_report("virtio-net: saved image requires vnet_hdr=on");
1359             return -1;
1360         }
1361     }
1362
1363     if (version_id >= 9) {
1364         n->mac_table.multi_overflow = qemu_get_byte(f);
1365         n->mac_table.uni_overflow = qemu_get_byte(f);
1366     }
1367
1368     if (version_id >= 10) {
1369         n->alluni = qemu_get_byte(f);
1370         n->nomulti = qemu_get_byte(f);
1371         n->nouni = qemu_get_byte(f);
1372         n->nobcast = qemu_get_byte(f);
1373     }
1374
1375     if (version_id >= 11) {
1376         if (qemu_get_byte(f) && !peer_has_ufo(n)) {
1377             error_report("virtio-net: saved image requires TUN_F_UFO support");
1378             return -1;
1379         }
1380     }
1381
1382     if (n->max_queues > 1) {
1383         if (n->max_queues != qemu_get_be16(f)) {
1384             error_report("virtio-net: different max_queues ");
1385             return -1;
1386         }
1387
1388         n->curr_queues = qemu_get_be16(f);
1389         for (i = 1; i < n->curr_queues; i++) {
1390             n->vqs[i].tx_waiting = qemu_get_be32(f);
1391         }
1392     }
1393
1394     if ((1 << VIRTIO_NET_F_CTRL_GUEST_OFFLOADS) & vdev->guest_features) {
1395         n->curr_guest_offloads = qemu_get_be64(f);
1396     } else {
1397         n->curr_guest_offloads = virtio_net_supported_guest_offloads(n);
1398     }
1399
1400     if (peer_has_vnet_hdr(n)) {
1401         virtio_net_apply_guest_offloads(n);
1402     }
1403
1404     virtio_net_set_queues(n);
1405
1406     /* Find the first multicast entry in the saved MAC filter */
1407     for (i = 0; i < n->mac_table.in_use; i++) {
1408         if (n->mac_table.macs[i * ETH_ALEN] & 1) {
1409             break;
1410         }
1411     }
1412     n->mac_table.first_multi = i;
1413
1414     /* nc.link_down can't be migrated, so infer link_down according
1415      * to link status bit in n->status */
1416     link_down = (n->status & VIRTIO_NET_S_LINK_UP) == 0;
1417     for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
1418         qemu_get_subqueue(n->nic, i)->link_down = link_down;
1419     }
1420
1421     return 0;
1422 }
1423
1424 static void virtio_net_cleanup(NetClientState *nc)
1425 {
1426     VirtIONet *n = qemu_get_nic_opaque(nc);
1427
1428     n->nic = NULL;
1429 }
1430
1431 static NetClientInfo net_virtio_info = {
1432     .type = NET_CLIENT_OPTIONS_KIND_NIC,
1433     .size = sizeof(NICState),
1434     .can_receive = virtio_net_can_receive,
1435     .receive = virtio_net_receive,
1436     .cleanup = virtio_net_cleanup,
1437     .link_status_changed = virtio_net_set_link_status,
1438     .query_rx_filter = virtio_net_query_rxfilter,
1439 };
1440
1441 static bool virtio_net_guest_notifier_pending(VirtIODevice *vdev, int idx)
1442 {
1443     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
1444     NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, vq2q(idx));
1445     assert(n->vhost_started);
1446     return vhost_net_virtqueue_pending(tap_get_vhost_net(nc->peer), idx);
1447 }
1448
1449 static void virtio_net_guest_notifier_mask(VirtIODevice *vdev, int idx,
1450                                            bool mask)
1451 {
1452     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
1453     NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, vq2q(idx));
1454     assert(n->vhost_started);
1455     vhost_net_virtqueue_mask(tap_get_vhost_net(nc->peer),
1456                              vdev, idx, mask);
1457 }
1458
1459 void virtio_net_set_config_size(VirtIONet *n, uint32_t host_features)
1460 {
1461     int i, config_size = 0;
1462     host_features |= (1 << VIRTIO_NET_F_MAC);
1463     for (i = 0; feature_sizes[i].flags != 0; i++) {
1464         if (host_features & feature_sizes[i].flags) {
1465             config_size = MAX(feature_sizes[i].end, config_size);
1466         }
1467     }
1468     n->config_size = config_size;
1469 }
1470
1471 void virtio_net_set_netclient_name(VirtIONet *n, const char *name,
1472                                    const char *type)
1473 {
1474     /*
1475      * The name can be NULL, the netclient name will be type.x.
1476      */
1477     assert(type != NULL);
1478
1479     if (n->netclient_name) {
1480         g_free(n->netclient_name);
1481         n->netclient_name = NULL;
1482     }
1483     if (n->netclient_type) {
1484         g_free(n->netclient_type);
1485         n->netclient_type = NULL;
1486     }
1487
1488     if (name != NULL) {
1489         n->netclient_name = g_strdup(name);
1490     }
1491     n->netclient_type = g_strdup(type);
1492 }
1493
1494 static int virtio_net_device_init(VirtIODevice *vdev)
1495 {
1496     int i;
1497
1498     DeviceState *qdev = DEVICE(vdev);
1499     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(vdev);
1500     NetClientState *nc;
1501
1502     virtio_init(VIRTIO_DEVICE(n), "virtio-net", VIRTIO_ID_NET,
1503                                   n->config_size);
1504
1505     n->max_queues = MAX(n->nic_conf.queues, 1);
1506     n->vqs = g_malloc0(sizeof(VirtIONetQueue) * n->max_queues);
1507     n->vqs[0].rx_vq = virtio_add_queue(vdev, 256, virtio_net_handle_rx);
1508     n->curr_queues = 1;
1509     n->vqs[0].n = n;
1510     n->tx_timeout = n->net_conf.txtimer;
1511
1512     if (n->net_conf.tx && strcmp(n->net_conf.tx, "timer")
1513                        && strcmp(n->net_conf.tx, "bh")) {
1514         error_report("virtio-net: "
1515                      "Unknown option tx=%s, valid options: \"timer\" \"bh\"",
1516                      n->net_conf.tx);
1517         error_report("Defaulting to \"bh\"");
1518     }
1519
1520     if (n->net_conf.tx && !strcmp(n->net_conf.tx, "timer")) {
1521         n->vqs[0].tx_vq = virtio_add_queue(vdev, 256,
1522                                            virtio_net_handle_tx_timer);
1523         n->vqs[0].tx_timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, virtio_net_tx_timer,
1524                                                &n->vqs[0]);
1525     } else {
1526         n->vqs[0].tx_vq = virtio_add_queue(vdev, 256,
1527                                            virtio_net_handle_tx_bh);
1528         n->vqs[0].tx_bh = qemu_bh_new(virtio_net_tx_bh, &n->vqs[0]);
1529     }
1530     n->ctrl_vq = virtio_add_queue(vdev, 64, virtio_net_handle_ctrl);
1531     qemu_macaddr_default_if_unset(&n->nic_conf.macaddr);
1532     memcpy(&n->mac[0], &n->nic_conf.macaddr, sizeof(n->mac));
1533     n->status = VIRTIO_NET_S_LINK_UP;
1534
1535     if (n->netclient_type) {
1536         /*
1537          * Happen when virtio_net_set_netclient_name has been called.
1538          */
1539         n->nic = qemu_new_nic(&net_virtio_info, &n->nic_conf,
1540                               n->netclient_type, n->netclient_name, n);
1541     } else {
1542         n->nic = qemu_new_nic(&net_virtio_info, &n->nic_conf,
1543                               object_get_typename(OBJECT(qdev)), qdev->id, n);
1544     }
1545
1546     peer_test_vnet_hdr(n);
1547     if (peer_has_vnet_hdr(n)) {
1548         for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
1549             tap_using_vnet_hdr(qemu_get_subqueue(n->nic, i)->peer, true);
1550         }
1551         n->host_hdr_len = sizeof(struct virtio_net_hdr);
1552     } else {
1553         n->host_hdr_len = 0;
1554     }
1555
1556     qemu_format_nic_info_str(qemu_get_queue(n->nic), n->nic_conf.macaddr.a);
1557
1558     n->vqs[0].tx_waiting = 0;
1559     n->tx_burst = n->net_conf.txburst;
1560     virtio_net_set_mrg_rx_bufs(n, 0);
1561     n->promisc = 1; /* for compatibility */
1562
1563     n->mac_table.macs = g_malloc0(MAC_TABLE_ENTRIES * ETH_ALEN);
1564
1565     n->vlans = g_malloc0(MAX_VLAN >> 3);
1566
1567     nc = qemu_get_queue(n->nic);
1568     nc->rxfilter_notify_enabled = 1;
1569
1570     n->qdev = qdev;
1571     register_savevm(qdev, "virtio-net", -1, VIRTIO_NET_VM_VERSION,
1572                     virtio_net_save, virtio_net_load, n);
1573
1574     add_boot_device_path(n->nic_conf.bootindex, qdev, "/ethernet-phy@0");
1575     return 0;
1576 }
1577
1578 static int virtio_net_device_exit(DeviceState *qdev)
1579 {
1580     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(qdev);
1581     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(qdev);
1582     int i;
1583
1584     /* This will stop vhost backend if appropriate. */
1585     virtio_net_set_status(vdev, 0);
1586
1587     unregister_savevm(qdev, "virtio-net", n);
1588
1589     if (n->netclient_name) {
1590         g_free(n->netclient_name);
1591         n->netclient_name = NULL;
1592     }
1593     if (n->netclient_type) {
1594         g_free(n->netclient_type);
1595         n->netclient_type = NULL;
1596     }
1597
1598     g_free(n->mac_table.macs);
1599     g_free(n->vlans);
1600
1601     for (i = 0; i < n->max_queues; i++) {
1602         VirtIONetQueue *q = &n->vqs[i];
1603         NetClientState *nc = qemu_get_subqueue(n->nic, i);
1604
1605         qemu_purge_queued_packets(nc);
1606
1607         if (q->tx_timer) {
1608             timer_del(q->tx_timer);
1609             timer_free(q->tx_timer);
1610         } else if (q->tx_bh) {
1611             qemu_bh_delete(q->tx_bh);
1612         }
1613     }
1614
1615     g_free(n->vqs);
1616     qemu_del_nic(n->nic);
1617     virtio_cleanup(vdev);
1618
1619     return 0;
1620 }
1621
1622 static void virtio_net_instance_init(Object *obj)
1623 {
1624     VirtIONet *n = VIRTIO_NET(obj);
1625
1626     /*
1627      * The default config_size is sizeof(struct virtio_net_config).
1628      * Can be overriden with virtio_net_set_config_size.
1629      */
1630     n->config_size = sizeof(struct virtio_net_config);
1631 }
1632
1633 static Property virtio_net_properties[] = {
1634     DEFINE_NIC_PROPERTIES(VirtIONet, nic_conf),
1635     DEFINE_PROP_UINT32("x-txtimer", VirtIONet, net_conf.txtimer,
1636                                                TX_TIMER_INTERVAL),
1637     DEFINE_PROP_INT32("x-txburst", VirtIONet, net_conf.txburst, TX_BURST),
1638     DEFINE_PROP_STRING("tx", VirtIONet, net_conf.tx),
1639     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1640 };
1641
1642 static void virtio_net_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1643 {
1644     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1645     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1646     dc->exit = virtio_net_device_exit;
1647     dc->props = virtio_net_properties;
1648     set_bit(DEVICE_CATEGORY_NETWORK, dc->categories);
1649     vdc->init = virtio_net_device_init;
1650     vdc->get_config = virtio_net_get_config;
1651     vdc->set_config = virtio_net_set_config;
1652     vdc->get_features = virtio_net_get_features;
1653     vdc->set_features = virtio_net_set_features;
1654     vdc->bad_features = virtio_net_bad_features;
1655     vdc->reset = virtio_net_reset;
1656     vdc->set_status = virtio_net_set_status;
1657     vdc->guest_notifier_mask = virtio_net_guest_notifier_mask;
1658     vdc->guest_notifier_pending = virtio_net_guest_notifier_pending;
1659 }
1660
1661 static const TypeInfo virtio_net_info = {
1662     .name = TYPE_VIRTIO_NET,
1663     .parent = TYPE_VIRTIO_DEVICE,
1664     .instance_size = sizeof(VirtIONet),
1665     .instance_init = virtio_net_instance_init,
1666     .class_init = virtio_net_class_init,
1667 };
1668
1669 static void virtio_register_types(void)
1670 {
1671     type_register_static(&virtio_net_info);
1672 }
1673
1674 type_init(virtio_register_types)