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* Copyright (c) 2006-2023, RT-Thread Development Team
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2021-11-11 GuEe-GUI the first version
*/
#include <rthw.h>
#include <rtthread.h>
#include <cpuport.h>
#include <mm_aspace.h>
#ifdef RT_USING_VIRTIO_NET
#include <virtio_net.h>
static rt_err_t virtio_net_tx(rt_device_t dev, struct pbuf *p)
{
rt_uint16_t id;
struct virtio_net_device *virtio_net_dev = (struct virtio_net_device *)dev;
struct virtio_device *virtio_dev = &virtio_net_dev->virtio_dev;
struct virtq *queue_tx = &virtio_dev->queues[VIRTIO_NET_QUEUE_TX];
#ifdef RT_USING_SMP
rt_base_t level = rt_spin_lock_irqsave(&virtio_dev->spinlock);
#endif
id = (queue_tx->avail->idx * 2) % queue_tx->num;
virtio_net_dev->info[id].hdr.flags = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.gso_type = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.hdr_len = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.gso_size = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.csum_start = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.csum_offset = 0;
virtio_net_dev->info[id].hdr.num_buffers = 0;
pbuf_copy_partial(p, virtio_net_dev->info[id].rx_buffer, p->tot_len, 0);
virtio_free_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, id);
virtio_free_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, id + 1);
virtio_fill_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, id,
VIRTIO_VA2PA(&virtio_net_dev->info[id].hdr), VIRTIO_NET_HDR_SIZE, VIRTQ_DESC_F_NEXT, id + 1);
virtio_fill_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, id + 1,
VIRTIO_VA2PA(virtio_net_dev->info[id].rx_buffer), p->tot_len, 0, 0);
virtio_submit_chain(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, id);
virtio_queue_notify(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX);
virtio_alloc_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX);
virtio_alloc_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX);
#ifdef RT_USING_SMP
rt_spin_unlock_irqrestore(&virtio_dev->spinlock, level);
#endif
return RT_EOK;
}
static struct pbuf *virtio_net_rx(rt_device_t dev)
{
rt_uint16_t id;
rt_uint32_t len;
struct pbuf *p = RT_NULL, *new, *ret = RT_NULL;
struct virtio_net_device *virtio_net_dev = (struct virtio_net_device *)dev;
struct virtio_device *virtio_dev = &virtio_net_dev->virtio_dev;
struct virtq *queue_rx = &virtio_dev->queues[VIRTIO_NET_QUEUE_RX];
while (queue_rx->used_idx != queue_rx->used->idx)
{
#ifdef RT_USING_SMP
rt_base_t level = rt_spin_lock_irqsave(&virtio_dev->spinlock);
#endif
id = (queue_rx->used->ring[queue_rx->used_idx % queue_rx->num].id + 1) % queue_rx->num;
len = queue_rx->used->ring[queue_rx->used_idx % queue_rx->num].len - VIRTIO_NET_HDR_SIZE;
#ifdef RT_USING_SMP
rt_spin_unlock_irqrestore(&virtio_dev->spinlock, level);
#endif
if (len > VIRTIO_NET_PAYLOAD_MAX_SIZE)
{
rt_kprintf("%s: Receive buffer's size = %u is too big!\n", virtio_net_dev->parent.parent.parent.name, len);
len = VIRTIO_NET_PAYLOAD_MAX_SIZE;
}
new = pbuf_alloc(PBUF_RAW, len, PBUF_RAM);
if (p != RT_NULL)
{
p->next = new;
p = p->next;
}
else
{
p = new;
ret = p;
}
if (p != RT_NULL)
{
#ifdef RT_USING_SMP
level = rt_spin_lock_irqsave(&virtio_dev->spinlock);
#endif
rt_memcpy(p->payload, (void *)queue_rx->desc[id].addr - PV_OFFSET, len);
queue_rx->used_idx++;
virtio_submit_chain(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX, id - 1);
virtio_queue_notify(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX);
#ifdef RT_USING_SMP
rt_spin_unlock_irqrestore(&virtio_dev->spinlock, level);
#endif
}
else
{
break;
}
}
return ret;
}
static rt_err_t virtio_net_init(rt_device_t dev)
{
int i;
rt_uint16_t idx[VIRTIO_NET_RTX_QUEUE_SIZE];
struct virtio_net_device *virtio_net_dev = (struct virtio_net_device *)dev;
struct virtio_device *virtio_dev = &virtio_net_dev->virtio_dev;
struct virtq *queue_rx, *queue_tx;
queue_rx = &virtio_dev->queues[VIRTIO_NET_QUEUE_RX];
queue_tx = &virtio_dev->queues[VIRTIO_NET_QUEUE_TX];
virtio_alloc_desc_chain(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX, queue_rx->num, idx);
virtio_alloc_desc_chain(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, queue_tx->num, idx);
for (i = 0; i < queue_rx->num; ++i)
{
rt_uint16_t id = (i * 2) % queue_rx->num;
void *addr = virtio_net_dev->info[i].tx_buffer;
/* Descriptor for net_hdr */
virtio_fill_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX, id,
VIRTIO_VA2PA(addr), VIRTIO_NET_HDR_SIZE, VIRTQ_DESC_F_NEXT | VIRTQ_DESC_F_WRITE, id + 1);
/* Descriptor for data */
virtio_fill_desc(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX, id + 1,
VIRTIO_VA2PA(addr) + VIRTIO_NET_HDR_SIZE, VIRTIO_NET_MSS, VIRTQ_DESC_F_WRITE, 0);
queue_rx->avail->ring[i] = id;
}
rt_hw_dsb();
queue_rx->avail->flags = 0;
queue_rx->avail->idx = queue_rx->num;
queue_rx->used_idx = queue_rx->used->idx;
queue_tx->avail->flags = VIRTQ_AVAIL_F_NO_INTERRUPT;
queue_tx->avail->idx = 0;
virtio_queue_notify(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX);
return eth_device_linkchange(&virtio_net_dev->parent, RT_TRUE);
}
static rt_err_t virtio_net_control(rt_device_t dev, int cmd, void *args)
{
rt_err_t status = RT_EOK;
struct virtio_net_device *virtio_net_dev = (struct virtio_net_device *)dev;
switch (cmd)
{
case NIOCTL_GADDR:
if (args == RT_NULL)
{
status = -RT_ERROR;
break;
}
rt_memcpy(args, virtio_net_dev->config->mac, sizeof(virtio_net_dev->config->mac));
break;
default:
status = -RT_EINVAL;
break;
}
return status;
}
#ifdef RT_USING_DEVICE_OPS
const static struct rt_device_ops virtio_net_ops =
{
virtio_net_init,
RT_NULL,
RT_NULL,
RT_NULL,
RT_NULL,
virtio_net_control
};
#endif
static void virtio_net_isr(int irqno, void *param)
{
struct virtio_net_device *virtio_net_dev = (struct virtio_net_device *)param;
struct virtio_device *virtio_dev = &virtio_net_dev->virtio_dev;
struct virtq *queue_rx = &virtio_dev->queues[VIRTIO_NET_QUEUE_RX];
#ifdef RT_USING_SMP
rt_base_t level = rt_spin_lock_irqsave(&virtio_dev->spinlock);
#endif
virtio_interrupt_ack(virtio_dev);
rt_hw_dsb();
if (queue_rx->used_idx != queue_rx->used->idx)
{
rt_hw_dsb();
eth_device_ready(&virtio_net_dev->parent);
}
#ifdef RT_USING_SMP
rt_spin_unlock_irqrestore(&virtio_dev->spinlock, level);
#endif
}
rt_err_t rt_virtio_net_init(rt_ubase_t *mmio_base, rt_uint32_t irq)
{
static int dev_no = 0;
char dev_name[RT_NAME_MAX];
struct virtio_device *virtio_dev;
struct virtio_net_device *virtio_net_dev;
virtio_net_dev = rt_malloc(sizeof(struct virtio_net_device));
if (virtio_net_dev == RT_NULL)
{
goto _alloc_fail;
}
virtio_dev = &virtio_net_dev->virtio_dev;
virtio_dev->irq = irq;
virtio_dev->mmio_base = mmio_base;
virtio_net_dev->config = (struct virtio_net_config *)virtio_dev->mmio_config->config;
#ifdef RT_USING_SMP
rt_spin_lock_init(&virtio_dev->spinlock);
#endif
virtio_reset_device(virtio_dev);
virtio_status_acknowledge_driver(virtio_dev);
virtio_dev->mmio_config->driver_features = virtio_dev->mmio_config->device_features & ~(
(1 << VIRTIO_NET_F_CTRL_VQ) |
(1 << VIRTIO_F_RING_EVENT_IDX));
virtio_status_driver_ok(virtio_dev);
if (virtio_queues_alloc(virtio_dev, 2) != RT_EOK)
{
goto _alloc_fail;
}
if (virtio_queue_init(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX, VIRTIO_NET_RTX_QUEUE_SIZE) != RT_EOK)
{
goto _alloc_fail;
}
if (virtio_queue_init(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_TX, VIRTIO_NET_RTX_QUEUE_SIZE) != RT_EOK)
{
virtio_queue_destroy(virtio_dev, VIRTIO_NET_QUEUE_RX);
goto _alloc_fail;
}
virtio_net_dev->parent.parent.type = RT_Device_Class_NetIf;
#ifdef RT_USING_DEVICE_OPS
virtio_net_dev->parent.parent.ops = &virtio_net_ops;
#else
virtio_net_dev->parent.parent.init = virtio_net_init;
virtio_net_dev->parent.parent.open = RT_NULL;
virtio_net_dev->parent.parent.close = RT_NULL;
virtio_net_dev->parent.parent.read = RT_NULL;
virtio_net_dev->parent.parent.write = RT_NULL;
virtio_net_dev->parent.parent.control = virtio_net_control;
#endif
virtio_net_dev->parent.eth_tx = virtio_net_tx;
virtio_net_dev->parent.eth_rx = virtio_net_rx;
rt_snprintf(dev_name, RT_NAME_MAX, "virtio-net%d", dev_no++);
rt_hw_interrupt_install(irq, virtio_net_isr, virtio_net_dev, dev_name);
rt_hw_interrupt_umask(irq);
return eth_device_init(&virtio_net_dev->parent, dev_name);
_alloc_fail:
if (virtio_net_dev != RT_NULL)
{
virtio_queues_free(virtio_dev);
rt_free(virtio_net_dev);
}
return -RT_ENOMEM;
}
#endif /* RT_USING_VIRTIO_NET */
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