126d84a31SYJwu2023 //! PCI transport for VirtIO. 2*78bf93f0SYJwu2023 use crate::arch::{PciArch, TraitPciArch}; 326d84a31SYJwu2023 use crate::driver::pci::pci::{ 4*78bf93f0SYJwu2023 BusDeviceFunction, PciDeviceStructure, PciDeviceStructureGeneralDevice, PciError, 5*78bf93f0SYJwu2023 PciStandardDeviceBar, PCI_CAP_ID_VNDR, 626d84a31SYJwu2023 }; 773c607aaSYJwu2023 873c607aaSYJwu2023 use crate::libs::volatile::{ 973c607aaSYJwu2023 volread, volwrite, ReadOnly, Volatile, VolatileReadable, VolatileWritable, WriteOnly, 1073c607aaSYJwu2023 }; 1126d84a31SYJwu2023 use core::{ 1226d84a31SYJwu2023 fmt::{self, Display, Formatter}, 1326d84a31SYJwu2023 mem::{align_of, size_of}, 1426d84a31SYJwu2023 ptr::{self, addr_of_mut, NonNull}, 1526d84a31SYJwu2023 }; 1626d84a31SYJwu2023 use virtio_drivers::{ 1726d84a31SYJwu2023 transport::{DeviceStatus, DeviceType, Transport}, 1873c607aaSYJwu2023 Error, Hal, PhysAddr, 1926d84a31SYJwu2023 }; 2026d84a31SYJwu2023 2173c607aaSYJwu2023 type VirtAddr = usize; 2226d84a31SYJwu2023 /// The PCI vendor ID for VirtIO devices. 2326d84a31SYJwu2023 /// PCI Virtio设备的vendor ID 2426d84a31SYJwu2023 const VIRTIO_VENDOR_ID: u16 = 0x1af4; 2526d84a31SYJwu2023 2626d84a31SYJwu2023 /// The offset to add to a VirtIO device ID to get the corresponding PCI device ID. 2726d84a31SYJwu2023 /// PCI Virtio设备的DEVICE_ID 的offset 2826d84a31SYJwu2023 const PCI_DEVICE_ID_OFFSET: u16 = 0x1040; 2926d84a31SYJwu2023 /// PCI Virtio 设备的DEVICE_ID及其对应的设备类型 3026d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_NETWORK: u16 = 0x1000; 3126d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_BLOCK: u16 = 0x1001; 3226d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_MEMORY_BALLOONING: u16 = 0x1002; 3326d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_CONSOLE: u16 = 0x1003; 3426d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_SCSI_HOST: u16 = 0x1004; 3526d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_ENTROPY_SOURCE: u16 = 0x1005; 3626d84a31SYJwu2023 const TRANSITIONAL_9P_TRANSPORT: u16 = 0x1009; 3726d84a31SYJwu2023 3826d84a31SYJwu2023 /// The offset of the bar field within `virtio_pci_cap`. 3926d84a31SYJwu2023 const CAP_BAR_OFFSET: u8 = 4; 4026d84a31SYJwu2023 /// The offset of the offset field with `virtio_pci_cap`. 4126d84a31SYJwu2023 const CAP_BAR_OFFSET_OFFSET: u8 = 8; 4226d84a31SYJwu2023 /// The offset of the `length` field within `virtio_pci_cap`. 4326d84a31SYJwu2023 const CAP_LENGTH_OFFSET: u8 = 12; 4426d84a31SYJwu2023 /// The offset of the`notify_off_multiplier` field within `virtio_pci_notify_cap`. 4526d84a31SYJwu2023 const CAP_NOTIFY_OFF_MULTIPLIER_OFFSET: u8 = 16; 4626d84a31SYJwu2023 4726d84a31SYJwu2023 /// Common configuration. 4826d84a31SYJwu2023 const VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG: u8 = 1; 4926d84a31SYJwu2023 /// Notifications. 5026d84a31SYJwu2023 const VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG: u8 = 2; 5126d84a31SYJwu2023 /// ISR Status. 5226d84a31SYJwu2023 const VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG: u8 = 3; 5326d84a31SYJwu2023 /// Device specific configuration. 5426d84a31SYJwu2023 const VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG: u8 = 4; 5526d84a31SYJwu2023 5626d84a31SYJwu2023 ///@brief device id 转换为设备类型 5726d84a31SYJwu2023 ///@param pci_device_id,device_id 5826d84a31SYJwu2023 ///@return DeviceType 对应的设备类型 5926d84a31SYJwu2023 fn device_type(pci_device_id: u16) -> DeviceType { 6026d84a31SYJwu2023 match pci_device_id { 6126d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_NETWORK => DeviceType::Network, 6226d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_BLOCK => DeviceType::Block, 6326d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_MEMORY_BALLOONING => DeviceType::MemoryBalloon, 6426d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_CONSOLE => DeviceType::Console, 6526d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_SCSI_HOST => DeviceType::ScsiHost, 6626d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_ENTROPY_SOURCE => DeviceType::EntropySource, 6726d84a31SYJwu2023 TRANSITIONAL_9P_TRANSPORT => DeviceType::_9P, 6826d84a31SYJwu2023 id if id >= PCI_DEVICE_ID_OFFSET => DeviceType::from(id - PCI_DEVICE_ID_OFFSET), 6926d84a31SYJwu2023 _ => DeviceType::Invalid, 7026d84a31SYJwu2023 } 7126d84a31SYJwu2023 } 7226d84a31SYJwu2023 7326d84a31SYJwu2023 /// PCI transport for VirtIO. 7426d84a31SYJwu2023 /// 7526d84a31SYJwu2023 /// Ref: 4.1 Virtio Over PCI Bus 7626d84a31SYJwu2023 #[derive(Debug)] 7726d84a31SYJwu2023 pub struct PciTransport { 7826d84a31SYJwu2023 device_type: DeviceType, 7926d84a31SYJwu2023 /// The bus, device and function identifier for the VirtIO device. 80*78bf93f0SYJwu2023 bus_device_function: BusDeviceFunction, 8126d84a31SYJwu2023 /// The common configuration structure within some BAR. 8226d84a31SYJwu2023 common_cfg: NonNull<CommonCfg>, 8326d84a31SYJwu2023 /// The start of the queue notification region within some BAR. 8426d84a31SYJwu2023 notify_region: NonNull<[WriteOnly<u16>]>, 8526d84a31SYJwu2023 notify_off_multiplier: u32, 8626d84a31SYJwu2023 /// The ISR status register within some BAR. 8726d84a31SYJwu2023 isr_status: NonNull<Volatile<u8>>, 8826d84a31SYJwu2023 /// The VirtIO device-specific configuration within some BAR. 8926d84a31SYJwu2023 config_space: Option<NonNull<[u32]>>, 9026d84a31SYJwu2023 } 9126d84a31SYJwu2023 9226d84a31SYJwu2023 impl PciTransport { 9326d84a31SYJwu2023 /// Construct a new PCI VirtIO device driver for the given device function on the given PCI 9426d84a31SYJwu2023 /// root controller. 9526d84a31SYJwu2023 /// 96*78bf93f0SYJwu2023 /// 97*78bf93f0SYJwu2023 pub fn new<H: Hal>( 98*78bf93f0SYJwu2023 device: &mut PciDeviceStructureGeneralDevice, 99*78bf93f0SYJwu2023 ) -> Result<Self, VirtioPciError> { 100*78bf93f0SYJwu2023 let header = &device.common_header; 101*78bf93f0SYJwu2023 let bus_device_function = header.bus_device_function; 102*78bf93f0SYJwu2023 if header.vendor_id != VIRTIO_VENDOR_ID { 103*78bf93f0SYJwu2023 return Err(VirtioPciError::InvalidVendorId(header.vendor_id)); 10426d84a31SYJwu2023 } 105*78bf93f0SYJwu2023 let device_type = device_type(header.device_id); 10626d84a31SYJwu2023 // Find the PCI capabilities we need. 10726d84a31SYJwu2023 let mut common_cfg = None; 10826d84a31SYJwu2023 let mut notify_cfg = None; 10926d84a31SYJwu2023 let mut notify_off_multiplier = 0; 11026d84a31SYJwu2023 let mut isr_cfg = None; 11126d84a31SYJwu2023 let mut device_cfg = None; 112*78bf93f0SYJwu2023 device.bar_init().unwrap()?; 113*78bf93f0SYJwu2023 device.enable_master(); 11426d84a31SYJwu2023 //device_capability为迭代器,遍历其相当于遍历所有的cap空间 115*78bf93f0SYJwu2023 for capability in device.capabilities().unwrap() { 11626d84a31SYJwu2023 if capability.id != PCI_CAP_ID_VNDR { 11726d84a31SYJwu2023 continue; 11826d84a31SYJwu2023 } 11926d84a31SYJwu2023 let cap_len = capability.private_header as u8; 12026d84a31SYJwu2023 let cfg_type = (capability.private_header >> 8) as u8; 12126d84a31SYJwu2023 if cap_len < 16 { 12226d84a31SYJwu2023 continue; 12326d84a31SYJwu2023 } 12426d84a31SYJwu2023 let struct_info = VirtioCapabilityInfo { 125*78bf93f0SYJwu2023 bar: PciArch::read_config(&bus_device_function, capability.offset + CAP_BAR_OFFSET) 126*78bf93f0SYJwu2023 as u8, 127*78bf93f0SYJwu2023 offset: PciArch::read_config( 128*78bf93f0SYJwu2023 &bus_device_function, 12926d84a31SYJwu2023 capability.offset + CAP_BAR_OFFSET_OFFSET, 130*78bf93f0SYJwu2023 ), 131*78bf93f0SYJwu2023 length: PciArch::read_config( 132*78bf93f0SYJwu2023 &bus_device_function, 13326d84a31SYJwu2023 capability.offset + CAP_LENGTH_OFFSET, 134*78bf93f0SYJwu2023 ), 13526d84a31SYJwu2023 }; 13626d84a31SYJwu2023 13726d84a31SYJwu2023 match cfg_type { 13826d84a31SYJwu2023 VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG if common_cfg.is_none() => { 13926d84a31SYJwu2023 common_cfg = Some(struct_info); 14026d84a31SYJwu2023 } 14126d84a31SYJwu2023 VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG if cap_len >= 20 && notify_cfg.is_none() => { 14226d84a31SYJwu2023 notify_cfg = Some(struct_info); 143*78bf93f0SYJwu2023 notify_off_multiplier = PciArch::read_config( 144*78bf93f0SYJwu2023 &bus_device_function, 14526d84a31SYJwu2023 capability.offset + CAP_NOTIFY_OFF_MULTIPLIER_OFFSET, 14626d84a31SYJwu2023 ); 14726d84a31SYJwu2023 } 14826d84a31SYJwu2023 VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG if isr_cfg.is_none() => { 14926d84a31SYJwu2023 isr_cfg = Some(struct_info); 15026d84a31SYJwu2023 } 15126d84a31SYJwu2023 VIRTIO_PCI_CAP_DEVICE_CFG if device_cfg.is_none() => { 15226d84a31SYJwu2023 device_cfg = Some(struct_info); 15326d84a31SYJwu2023 } 15426d84a31SYJwu2023 _ => {} 15526d84a31SYJwu2023 } 15626d84a31SYJwu2023 } 15726d84a31SYJwu2023 15826d84a31SYJwu2023 let common_cfg = get_bar_region::<_>( 159*78bf93f0SYJwu2023 &device.standard_device_bar, 16026d84a31SYJwu2023 &common_cfg.ok_or(VirtioPciError::MissingCommonConfig)?, 16126d84a31SYJwu2023 )?; 16226d84a31SYJwu2023 16326d84a31SYJwu2023 let notify_cfg = notify_cfg.ok_or(VirtioPciError::MissingNotifyConfig)?; 16426d84a31SYJwu2023 if notify_off_multiplier % 2 != 0 { 16526d84a31SYJwu2023 return Err(VirtioPciError::InvalidNotifyOffMultiplier( 16626d84a31SYJwu2023 notify_off_multiplier, 16726d84a31SYJwu2023 )); 16826d84a31SYJwu2023 } 16973c607aaSYJwu2023 //kdebug!("notify.offset={},notify.length={}",notify_cfg.offset,notify_cfg.length); 170*78bf93f0SYJwu2023 let notify_region = get_bar_region_slice::<_>(&device.standard_device_bar, ¬ify_cfg)?; 17126d84a31SYJwu2023 let isr_status = get_bar_region::<_>( 172*78bf93f0SYJwu2023 &device.standard_device_bar, 17326d84a31SYJwu2023 &isr_cfg.ok_or(VirtioPciError::MissingIsrConfig)?, 17426d84a31SYJwu2023 )?; 17526d84a31SYJwu2023 let config_space = if let Some(device_cfg) = device_cfg { 176*78bf93f0SYJwu2023 Some(get_bar_region_slice::<_>( 177*78bf93f0SYJwu2023 &device.standard_device_bar, 178*78bf93f0SYJwu2023 &device_cfg, 179*78bf93f0SYJwu2023 )?) 18026d84a31SYJwu2023 } else { 18126d84a31SYJwu2023 None 18226d84a31SYJwu2023 }; 18326d84a31SYJwu2023 Ok(Self { 18426d84a31SYJwu2023 device_type, 185*78bf93f0SYJwu2023 bus_device_function, 18626d84a31SYJwu2023 common_cfg, 18726d84a31SYJwu2023 notify_region, 18826d84a31SYJwu2023 notify_off_multiplier, 18926d84a31SYJwu2023 isr_status, 19026d84a31SYJwu2023 config_space, 19126d84a31SYJwu2023 }) 19226d84a31SYJwu2023 } 19326d84a31SYJwu2023 } 19426d84a31SYJwu2023 19526d84a31SYJwu2023 impl Transport for PciTransport { 19626d84a31SYJwu2023 fn device_type(&self) -> DeviceType { 19726d84a31SYJwu2023 self.device_type 19826d84a31SYJwu2023 } 19926d84a31SYJwu2023 20026d84a31SYJwu2023 fn read_device_features(&mut self) -> u64 { 20126d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 20226d84a31SYJwu2023 // was aligned. 20326d84a31SYJwu2023 unsafe { 20426d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, device_feature_select, 0); 20526d84a31SYJwu2023 let mut device_features_bits = volread!(self.common_cfg, device_feature) as u64; 20626d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, device_feature_select, 1); 20726d84a31SYJwu2023 device_features_bits |= (volread!(self.common_cfg, device_feature) as u64) << 32; 20826d84a31SYJwu2023 device_features_bits 20926d84a31SYJwu2023 } 21026d84a31SYJwu2023 } 21126d84a31SYJwu2023 21226d84a31SYJwu2023 fn write_driver_features(&mut self, driver_features: u64) { 21326d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 21426d84a31SYJwu2023 // was aligned. 21526d84a31SYJwu2023 unsafe { 21626d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, driver_feature_select, 0); 21726d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, driver_feature, driver_features as u32); 21826d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, driver_feature_select, 1); 21926d84a31SYJwu2023 volwrite!( 22026d84a31SYJwu2023 self.common_cfg, 22126d84a31SYJwu2023 driver_feature, 22226d84a31SYJwu2023 (driver_features >> 32) as u32 22326d84a31SYJwu2023 ); 22426d84a31SYJwu2023 } 22526d84a31SYJwu2023 } 22626d84a31SYJwu2023 22726d84a31SYJwu2023 fn max_queue_size(&self) -> u32 { 22826d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 22926d84a31SYJwu2023 // was aligned. 23026d84a31SYJwu2023 unsafe { volread!(self.common_cfg, queue_size) }.into() 23126d84a31SYJwu2023 } 23226d84a31SYJwu2023 23326d84a31SYJwu2023 fn notify(&mut self, queue: u16) { 23426d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config and notify region pointers are valid and we checked in 23526d84a31SYJwu2023 // get_bar_region that they were aligned. 23626d84a31SYJwu2023 unsafe { 23726d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_select, queue); 23826d84a31SYJwu2023 // TODO: Consider caching this somewhere (per queue). 23926d84a31SYJwu2023 let queue_notify_off = volread!(self.common_cfg, queue_notify_off); 24026d84a31SYJwu2023 24126d84a31SYJwu2023 let offset_bytes = usize::from(queue_notify_off) * self.notify_off_multiplier as usize; 24226d84a31SYJwu2023 let index = offset_bytes / size_of::<u16>(); 24326d84a31SYJwu2023 addr_of_mut!((*self.notify_region.as_ptr())[index]).vwrite(queue); 24426d84a31SYJwu2023 } 24526d84a31SYJwu2023 } 24626d84a31SYJwu2023 24726d84a31SYJwu2023 fn set_status(&mut self, status: DeviceStatus) { 24826d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 24926d84a31SYJwu2023 // was aligned. 25026d84a31SYJwu2023 unsafe { 25126d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, device_status, status.bits() as u8); 25226d84a31SYJwu2023 } 25326d84a31SYJwu2023 } 25426d84a31SYJwu2023 25526d84a31SYJwu2023 fn set_guest_page_size(&mut self, _guest_page_size: u32) { 25626d84a31SYJwu2023 // No-op, the PCI transport doesn't care. 25726d84a31SYJwu2023 } 25873c607aaSYJwu2023 fn requires_legacy_layout(&self) -> bool { 25973c607aaSYJwu2023 false 26073c607aaSYJwu2023 } 26126d84a31SYJwu2023 fn queue_set( 26226d84a31SYJwu2023 &mut self, 26326d84a31SYJwu2023 queue: u16, 26426d84a31SYJwu2023 size: u32, 26526d84a31SYJwu2023 descriptors: PhysAddr, 26626d84a31SYJwu2023 driver_area: PhysAddr, 26726d84a31SYJwu2023 device_area: PhysAddr, 26826d84a31SYJwu2023 ) { 26926d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 27026d84a31SYJwu2023 // was aligned. 27173c607aaSYJwu2023 // kdebug!("queue_select={}",queue); 27273c607aaSYJwu2023 // kdebug!("queue_size={}",size as u16); 27373c607aaSYJwu2023 // kdebug!("queue_desc={:#x}",descriptors as u64); 27473c607aaSYJwu2023 // kdebug!("driver_area={:#x}",driver_area); 27526d84a31SYJwu2023 unsafe { 27626d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_select, queue); 27726d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_size, size as u16); 27826d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_desc, descriptors as u64); 27926d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_driver, driver_area as u64); 28026d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_device, device_area as u64); 28126d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_enable, 1); 28226d84a31SYJwu2023 } 28326d84a31SYJwu2023 } 28426d84a31SYJwu2023 28526d84a31SYJwu2023 fn queue_unset(&mut self, queue: u16) { 28626d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 28726d84a31SYJwu2023 // was aligned. 28826d84a31SYJwu2023 unsafe { 28926d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_select, queue); 29026d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_size, 0); 29126d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_desc, 0); 29226d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_driver, 0); 29326d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_device, 0); 29426d84a31SYJwu2023 } 29526d84a31SYJwu2023 } 29626d84a31SYJwu2023 29726d84a31SYJwu2023 fn queue_used(&mut self, queue: u16) -> bool { 29826d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 29926d84a31SYJwu2023 // was aligned. 30026d84a31SYJwu2023 unsafe { 30126d84a31SYJwu2023 volwrite!(self.common_cfg, queue_select, queue); 30226d84a31SYJwu2023 volread!(self.common_cfg, queue_enable) == 1 30326d84a31SYJwu2023 } 30426d84a31SYJwu2023 } 30526d84a31SYJwu2023 30626d84a31SYJwu2023 fn ack_interrupt(&mut self) -> bool { 30726d84a31SYJwu2023 // Safe because the common config pointer is valid and we checked in get_bar_region that it 30826d84a31SYJwu2023 // was aligned. 30926d84a31SYJwu2023 // Reading the ISR status resets it to 0 and causes the device to de-assert the interrupt. 31026d84a31SYJwu2023 let isr_status = unsafe { self.isr_status.as_ptr().vread() }; 31126d84a31SYJwu2023 // TODO: Distinguish between queue interrupt and device configuration interrupt. 31226d84a31SYJwu2023 isr_status & 0x3 != 0 31326d84a31SYJwu2023 } 31426d84a31SYJwu2023 31526d84a31SYJwu2023 fn config_space<T>(&self) -> Result<NonNull<T>, Error> { 31626d84a31SYJwu2023 if let Some(config_space) = self.config_space { 31726d84a31SYJwu2023 if size_of::<T>() > config_space.len() * size_of::<u32>() { 31826d84a31SYJwu2023 Err(Error::ConfigSpaceTooSmall) 31926d84a31SYJwu2023 } else if align_of::<T>() > 4 { 32026d84a31SYJwu2023 // Panic as this should only happen if the driver is written incorrectly. 32126d84a31SYJwu2023 panic!( 32226d84a31SYJwu2023 "Driver expected config space alignment of {} bytes, but VirtIO only guarantees 4 byte alignment.", 32326d84a31SYJwu2023 align_of::<T>() 32426d84a31SYJwu2023 ); 32526d84a31SYJwu2023 } else { 32626d84a31SYJwu2023 // TODO: Use NonNull::as_non_null_ptr once it is stable. 32726d84a31SYJwu2023 let config_space_ptr = NonNull::new(config_space.as_ptr() as *mut u32).unwrap(); 32826d84a31SYJwu2023 Ok(config_space_ptr.cast()) 32926d84a31SYJwu2023 } 33026d84a31SYJwu2023 } else { 33126d84a31SYJwu2023 Err(Error::ConfigSpaceMissing) 33226d84a31SYJwu2023 } 33326d84a31SYJwu2023 } 33426d84a31SYJwu2023 } 33526d84a31SYJwu2023 33673c607aaSYJwu2023 impl Drop for PciTransport { 33773c607aaSYJwu2023 fn drop(&mut self) { 33873c607aaSYJwu2023 // Reset the device when the transport is dropped. 33973c607aaSYJwu2023 self.set_status(DeviceStatus::empty()) 34073c607aaSYJwu2023 } 34173c607aaSYJwu2023 } 34273c607aaSYJwu2023 34326d84a31SYJwu2023 #[repr(C)] 34426d84a31SYJwu2023 struct CommonCfg { 34526d84a31SYJwu2023 device_feature_select: Volatile<u32>, 34626d84a31SYJwu2023 device_feature: ReadOnly<u32>, 34726d84a31SYJwu2023 driver_feature_select: Volatile<u32>, 34826d84a31SYJwu2023 driver_feature: Volatile<u32>, 34926d84a31SYJwu2023 msix_config: Volatile<u16>, 35026d84a31SYJwu2023 num_queues: ReadOnly<u16>, 35126d84a31SYJwu2023 device_status: Volatile<u8>, 35226d84a31SYJwu2023 config_generation: ReadOnly<u8>, 35326d84a31SYJwu2023 queue_select: Volatile<u16>, 35426d84a31SYJwu2023 queue_size: Volatile<u16>, 35526d84a31SYJwu2023 queue_msix_vector: Volatile<u16>, 35626d84a31SYJwu2023 queue_enable: Volatile<u16>, 35726d84a31SYJwu2023 queue_notify_off: Volatile<u16>, 35826d84a31SYJwu2023 queue_desc: Volatile<u64>, 35926d84a31SYJwu2023 queue_driver: Volatile<u64>, 36026d84a31SYJwu2023 queue_device: Volatile<u64>, 36126d84a31SYJwu2023 } 36226d84a31SYJwu2023 36326d84a31SYJwu2023 /// Information about a VirtIO structure within some BAR, as provided by a `virtio_pci_cap`. 36426d84a31SYJwu2023 ///cfg空间在哪个bar的多少偏移处,长度多少 36526d84a31SYJwu2023 #[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq)] 36626d84a31SYJwu2023 struct VirtioCapabilityInfo { 36726d84a31SYJwu2023 /// The bar in which the structure can be found. 36826d84a31SYJwu2023 bar: u8, 36926d84a31SYJwu2023 /// The offset within the bar. 37026d84a31SYJwu2023 offset: u32, 37126d84a31SYJwu2023 /// The length in bytes of the structure within the bar. 37226d84a31SYJwu2023 length: u32, 37326d84a31SYJwu2023 } 37426d84a31SYJwu2023 37526d84a31SYJwu2023 /// An error encountered initialising a VirtIO PCI transport. 37626d84a31SYJwu2023 /// VirtIO PCI transport 初始化时的错误 37726d84a31SYJwu2023 #[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq)] 37826d84a31SYJwu2023 pub enum VirtioPciError { 37926d84a31SYJwu2023 /// PCI device vender ID was not the VirtIO vendor ID. 38026d84a31SYJwu2023 InvalidVendorId(u16), 38126d84a31SYJwu2023 /// No valid `VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG` capability was found. 38226d84a31SYJwu2023 MissingCommonConfig, 38326d84a31SYJwu2023 /// No valid `VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG` capability was found. 38426d84a31SYJwu2023 MissingNotifyConfig, 38526d84a31SYJwu2023 /// `VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG` capability has a `notify_off_multiplier` that is not a multiple 38626d84a31SYJwu2023 /// of 2. 38726d84a31SYJwu2023 InvalidNotifyOffMultiplier(u32), 38826d84a31SYJwu2023 /// No valid `VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG` capability was found. 38926d84a31SYJwu2023 MissingIsrConfig, 39026d84a31SYJwu2023 /// An IO BAR was provided rather than a memory BAR. 39126d84a31SYJwu2023 UnexpectedBarType, 39226d84a31SYJwu2023 /// A BAR which we need was not allocated an address. 39326d84a31SYJwu2023 BarNotAllocated(u8), 39426d84a31SYJwu2023 /// The offset for some capability was greater than the length of the BAR. 39526d84a31SYJwu2023 BarOffsetOutOfRange, 39626d84a31SYJwu2023 /// The virtual address was not aligned as expected. 39726d84a31SYJwu2023 Misaligned { 39826d84a31SYJwu2023 /// The virtual address in question. 39926d84a31SYJwu2023 vaddr: VirtAddr, 40026d84a31SYJwu2023 /// The expected alignment in bytes. 40126d84a31SYJwu2023 alignment: usize, 40226d84a31SYJwu2023 }, 40326d84a31SYJwu2023 ///获取虚拟地址失败 40426d84a31SYJwu2023 BarGetVaddrFailed, 40526d84a31SYJwu2023 /// A generic PCI error, 40626d84a31SYJwu2023 Pci(PciError), 40726d84a31SYJwu2023 } 40826d84a31SYJwu2023 40926d84a31SYJwu2023 impl Display for VirtioPciError { 41026d84a31SYJwu2023 fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result { 41126d84a31SYJwu2023 match self { 41226d84a31SYJwu2023 Self::InvalidVendorId(vendor_id) => write!( 41326d84a31SYJwu2023 f, 41426d84a31SYJwu2023 "PCI device vender ID {:#06x} was not the VirtIO vendor ID {:#06x}.", 41526d84a31SYJwu2023 vendor_id, VIRTIO_VENDOR_ID 41626d84a31SYJwu2023 ), 41726d84a31SYJwu2023 Self::MissingCommonConfig => write!( 41826d84a31SYJwu2023 f, 41926d84a31SYJwu2023 "No valid `VIRTIO_PCI_CAP_COMMON_CFG` capability was found." 42026d84a31SYJwu2023 ), 42126d84a31SYJwu2023 Self::MissingNotifyConfig => write!( 42226d84a31SYJwu2023 f, 42326d84a31SYJwu2023 "No valid `VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG` capability was found." 42426d84a31SYJwu2023 ), 42526d84a31SYJwu2023 Self::InvalidNotifyOffMultiplier(notify_off_multiplier) => { 42626d84a31SYJwu2023 write!( 42726d84a31SYJwu2023 f, 42826d84a31SYJwu2023 "`VIRTIO_PCI_CAP_NOTIFY_CFG` capability has a `notify_off_multiplier` that is not a multiple of 2: {}", 42926d84a31SYJwu2023 notify_off_multiplier 43026d84a31SYJwu2023 ) 43126d84a31SYJwu2023 } 43226d84a31SYJwu2023 Self::MissingIsrConfig => { 43326d84a31SYJwu2023 write!(f, "No valid `VIRTIO_PCI_CAP_ISR_CFG` capability was found.") 43426d84a31SYJwu2023 } 43526d84a31SYJwu2023 Self::UnexpectedBarType => write!(f, "Unexpected BAR (expected memory BAR)."), 43626d84a31SYJwu2023 Self::BarNotAllocated(bar_index) => write!(f, "Bar {} not allocated.", bar_index), 43726d84a31SYJwu2023 Self::BarOffsetOutOfRange => write!(f, "Capability offset greater than BAR length."), 43826d84a31SYJwu2023 Self::Misaligned { vaddr, alignment } => write!( 43926d84a31SYJwu2023 f, 44026d84a31SYJwu2023 "Virtual address {:#018x} was not aligned to a {} byte boundary as expected.", 44126d84a31SYJwu2023 vaddr, alignment 44226d84a31SYJwu2023 ), 44326d84a31SYJwu2023 Self::BarGetVaddrFailed => write!(f, "Get bar virtaddress failed"), 44426d84a31SYJwu2023 Self::Pci(pci_error) => pci_error.fmt(f), 44526d84a31SYJwu2023 } 44626d84a31SYJwu2023 } 44726d84a31SYJwu2023 } 44826d84a31SYJwu2023 ///PCI error到VirtioPciError的转换,层层上报 44926d84a31SYJwu2023 impl From<PciError> for VirtioPciError { 45026d84a31SYJwu2023 fn from(error: PciError) -> Self { 45126d84a31SYJwu2023 Self::Pci(error) 45226d84a31SYJwu2023 } 45326d84a31SYJwu2023 } 45426d84a31SYJwu2023 45526d84a31SYJwu2023 ///@brief 获取虚拟地址并将其转化为对应类型的指针 45626d84a31SYJwu2023 ///@param device_bar 存储bar信息的结构体 struct_info 存储cfg空间的位置信息 45726d84a31SYJwu2023 ///@return Result<NonNull<T>, VirtioPciError> 成功则返回对应类型的指针,失败则返回Error 45826d84a31SYJwu2023 fn get_bar_region<T>( 459*78bf93f0SYJwu2023 device_bar: &PciStandardDeviceBar, 46026d84a31SYJwu2023 struct_info: &VirtioCapabilityInfo, 46126d84a31SYJwu2023 ) -> Result<NonNull<T>, VirtioPciError> { 46226d84a31SYJwu2023 let bar_info = device_bar.get_bar(struct_info.bar)?; 46326d84a31SYJwu2023 let (bar_address, bar_size) = bar_info 46426d84a31SYJwu2023 .memory_address_size() 46526d84a31SYJwu2023 .ok_or(VirtioPciError::UnexpectedBarType)?; 46626d84a31SYJwu2023 if bar_address == 0 { 46726d84a31SYJwu2023 return Err(VirtioPciError::BarNotAllocated(struct_info.bar)); 46826d84a31SYJwu2023 } 46926d84a31SYJwu2023 if struct_info.offset + struct_info.length > bar_size 47026d84a31SYJwu2023 || size_of::<T>() > struct_info.length as usize 47126d84a31SYJwu2023 { 47226d84a31SYJwu2023 return Err(VirtioPciError::BarOffsetOutOfRange); 47326d84a31SYJwu2023 } 47473c607aaSYJwu2023 //kdebug!("Chossed bar ={},used={}",struct_info.bar,struct_info.offset + struct_info.length); 47526d84a31SYJwu2023 let vaddr = (bar_info 47626d84a31SYJwu2023 .virtual_address() 47726d84a31SYJwu2023 .ok_or(VirtioPciError::BarGetVaddrFailed)?) as usize 47826d84a31SYJwu2023 + struct_info.offset as usize; 47926d84a31SYJwu2023 if vaddr % align_of::<T>() != 0 { 48026d84a31SYJwu2023 return Err(VirtioPciError::Misaligned { 48126d84a31SYJwu2023 vaddr, 48226d84a31SYJwu2023 alignment: align_of::<T>(), 48326d84a31SYJwu2023 }); 48426d84a31SYJwu2023 } 48573c607aaSYJwu2023 let vaddr = NonNull::new(vaddr as *mut u8).unwrap(); 48673c607aaSYJwu2023 Ok(vaddr.cast()) 48726d84a31SYJwu2023 } 48826d84a31SYJwu2023 48973c607aaSYJwu2023 ///@brief 获取虚拟地址并将其转化为对应类型的 49073c607aaSYJwu2023 ///@param device_bar 存储bar信息的结构体 struct_info 存储cfg空间的位置信息切片的指针 49126d84a31SYJwu2023 ///@return Result<NonNull<[T]>, VirtioPciError> 成功则返回对应类型的指针切片,失败则返回Error 49226d84a31SYJwu2023 fn get_bar_region_slice<T>( 493*78bf93f0SYJwu2023 device_bar: &PciStandardDeviceBar, 49426d84a31SYJwu2023 struct_info: &VirtioCapabilityInfo, 49526d84a31SYJwu2023 ) -> Result<NonNull<[T]>, VirtioPciError> { 49626d84a31SYJwu2023 let ptr = get_bar_region::<T>(device_bar, struct_info)?; 49773c607aaSYJwu2023 // let raw_slice = 49873c607aaSYJwu2023 // ptr::slice_from_raw_parts_mut(ptr.as_ptr(), struct_info.length as usize / size_of::<T>()); 49973c607aaSYJwu2023 Ok(nonnull_slice_from_raw_parts( 50073c607aaSYJwu2023 ptr, 50173c607aaSYJwu2023 struct_info.length as usize / size_of::<T>(), 50273c607aaSYJwu2023 )) 50373c607aaSYJwu2023 } 50473c607aaSYJwu2023 fn nonnull_slice_from_raw_parts<T>(data: NonNull<T>, len: usize) -> NonNull<[T]> { 50573c607aaSYJwu2023 NonNull::new(ptr::slice_from_raw_parts_mut(data.as_ptr(), len)).unwrap() 50626d84a31SYJwu2023 } 507