xref: /openbmc/qemu/hw/net/net_tx_pkt.c (revision 0b29090a)
1 /*
2  * QEMU TX packets abstractions
3  *
4  * Copyright (c) 2012 Ravello Systems LTD (http://ravellosystems.com)
5  *
6  * Developed by Daynix Computing LTD (http://www.daynix.com)
7  *
8  * Authors:
9  * Dmitry Fleytman <dmitry@daynix.com>
10  * Tamir Shomer <tamirs@daynix.com>
11  * Yan Vugenfirer <yan@daynix.com>
12  *
13  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
14  * See the COPYING file in the top-level directory.
15  *
16  */
17 
18 #include "qemu/osdep.h"
19 #include "net_tx_pkt.h"
20 #include "net/eth.h"
21 #include "net/checksum.h"
22 #include "net/tap.h"
23 #include "net/net.h"
24 #include "hw/pci/pci_device.h"
25 
26 enum {
27     NET_TX_PKT_VHDR_FRAG = 0,
28     NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
29     NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG,
30     NET_TX_PKT_PL_START_FRAG
31 };
32 
33 /* TX packet private context */
34 struct NetTxPkt {
35     PCIDevice *pci_dev;
36 
37     struct virtio_net_hdr virt_hdr;
38 
39     struct iovec *raw;
40     uint32_t raw_frags;
41     uint32_t max_raw_frags;
42 
43     struct iovec *vec;
44 
45     uint8_t l2_hdr[ETH_MAX_L2_HDR_LEN];
46     uint8_t l3_hdr[ETH_MAX_IP_DGRAM_LEN];
47 
48     uint32_t payload_len;
49 
50     uint32_t payload_frags;
51     uint32_t max_payload_frags;
52 
53     uint16_t hdr_len;
54     eth_pkt_types_e packet_type;
55     uint8_t l4proto;
56 };
57 
58 void net_tx_pkt_init(struct NetTxPkt **pkt, PCIDevice *pci_dev,
59     uint32_t max_frags)
60 {
61     struct NetTxPkt *p = g_malloc0(sizeof *p);
62 
63     p->pci_dev = pci_dev;
64 
65     p->vec = g_new(struct iovec, max_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG);
66 
67     p->raw = g_new(struct iovec, max_frags);
68 
69     p->max_payload_frags = max_frags;
70     p->max_raw_frags = max_frags;
71     p->vec[NET_TX_PKT_VHDR_FRAG].iov_base = &p->virt_hdr;
72     p->vec[NET_TX_PKT_VHDR_FRAG].iov_len = sizeof p->virt_hdr;
73     p->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_base = &p->l2_hdr;
74     p->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base = &p->l3_hdr;
75 
76     *pkt = p;
77 }
78 
79 void net_tx_pkt_uninit(struct NetTxPkt *pkt)
80 {
81     if (pkt) {
82         g_free(pkt->vec);
83         g_free(pkt->raw);
84         g_free(pkt);
85     }
86 }
87 
88 void net_tx_pkt_update_ip_hdr_checksum(struct NetTxPkt *pkt)
89 {
90     uint16_t csum;
91     assert(pkt);
92     struct ip_header *ip_hdr;
93     ip_hdr = pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base;
94 
95     ip_hdr->ip_len = cpu_to_be16(pkt->payload_len +
96         pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len);
97 
98     ip_hdr->ip_sum = 0;
99     csum = net_raw_checksum((uint8_t *)ip_hdr,
100         pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len);
101     ip_hdr->ip_sum = cpu_to_be16(csum);
102 }
103 
104 void net_tx_pkt_update_ip_checksums(struct NetTxPkt *pkt)
105 {
106     uint16_t csum;
107     uint32_t cntr, cso;
108     assert(pkt);
109     uint8_t gso_type = pkt->virt_hdr.gso_type & ~VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN;
110     void *ip_hdr = pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base;
111 
112     if (pkt->payload_len + pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len >
113         ETH_MAX_IP_DGRAM_LEN) {
114         return;
115     }
116 
117     if (gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4 ||
118         gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP) {
119         /* Calculate IP header checksum */
120         net_tx_pkt_update_ip_hdr_checksum(pkt);
121 
122         /* Calculate IP pseudo header checksum */
123         cntr = eth_calc_ip4_pseudo_hdr_csum(ip_hdr, pkt->payload_len, &cso);
124         csum = cpu_to_be16(~net_checksum_finish(cntr));
125     } else if (gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6) {
126         /* Calculate IP pseudo header checksum */
127         cntr = eth_calc_ip6_pseudo_hdr_csum(ip_hdr, pkt->payload_len,
128                                             IP_PROTO_TCP, &cso);
129         csum = cpu_to_be16(~net_checksum_finish(cntr));
130     } else {
131         return;
132     }
133 
134     iov_from_buf(&pkt->vec[NET_TX_PKT_PL_START_FRAG], pkt->payload_frags,
135                  pkt->virt_hdr.csum_offset, &csum, sizeof(csum));
136 }
137 
138 static void net_tx_pkt_calculate_hdr_len(struct NetTxPkt *pkt)
139 {
140     pkt->hdr_len = pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_len +
141         pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len;
142 }
143 
144 static bool net_tx_pkt_parse_headers(struct NetTxPkt *pkt)
145 {
146     struct iovec *l2_hdr, *l3_hdr;
147     size_t bytes_read;
148     size_t full_ip6hdr_len;
149     uint16_t l3_proto;
150 
151     assert(pkt);
152 
153     l2_hdr = &pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG];
154     l3_hdr = &pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG];
155 
156     bytes_read = iov_to_buf(pkt->raw, pkt->raw_frags, 0, l2_hdr->iov_base,
157                             ETH_MAX_L2_HDR_LEN);
158     if (bytes_read < sizeof(struct eth_header)) {
159         l2_hdr->iov_len = 0;
160         return false;
161     }
162 
163     l2_hdr->iov_len = sizeof(struct eth_header);
164     switch (be16_to_cpu(PKT_GET_ETH_HDR(l2_hdr->iov_base)->h_proto)) {
165     case ETH_P_VLAN:
166         l2_hdr->iov_len += sizeof(struct vlan_header);
167         break;
168     case ETH_P_DVLAN:
169         l2_hdr->iov_len += 2 * sizeof(struct vlan_header);
170         break;
171     }
172 
173     if (bytes_read < l2_hdr->iov_len) {
174         l2_hdr->iov_len = 0;
175         l3_hdr->iov_len = 0;
176         pkt->packet_type = ETH_PKT_UCAST;
177         return false;
178     } else {
179         l2_hdr->iov_len = ETH_MAX_L2_HDR_LEN;
180         l2_hdr->iov_len = eth_get_l2_hdr_length(l2_hdr->iov_base);
181         pkt->packet_type = get_eth_packet_type(l2_hdr->iov_base);
182     }
183 
184     l3_proto = eth_get_l3_proto(l2_hdr, 1, l2_hdr->iov_len);
185 
186     switch (l3_proto) {
187     case ETH_P_IP:
188         bytes_read = iov_to_buf(pkt->raw, pkt->raw_frags, l2_hdr->iov_len,
189                                 l3_hdr->iov_base, sizeof(struct ip_header));
190 
191         if (bytes_read < sizeof(struct ip_header)) {
192             l3_hdr->iov_len = 0;
193             return false;
194         }
195 
196         l3_hdr->iov_len = IP_HDR_GET_LEN(l3_hdr->iov_base);
197 
198         if (l3_hdr->iov_len < sizeof(struct ip_header)) {
199             l3_hdr->iov_len = 0;
200             return false;
201         }
202 
203         pkt->l4proto = IP_HDR_GET_P(l3_hdr->iov_base);
204 
205         if (IP_HDR_GET_LEN(l3_hdr->iov_base) != sizeof(struct ip_header)) {
206             /* copy optional IPv4 header data if any*/
207             bytes_read = iov_to_buf(pkt->raw, pkt->raw_frags,
208                                     l2_hdr->iov_len + sizeof(struct ip_header),
209                                     l3_hdr->iov_base + sizeof(struct ip_header),
210                                     l3_hdr->iov_len - sizeof(struct ip_header));
211             if (bytes_read < l3_hdr->iov_len - sizeof(struct ip_header)) {
212                 l3_hdr->iov_len = 0;
213                 return false;
214             }
215         }
216 
217         break;
218 
219     case ETH_P_IPV6:
220     {
221         eth_ip6_hdr_info hdrinfo;
222 
223         if (!eth_parse_ipv6_hdr(pkt->raw, pkt->raw_frags, l2_hdr->iov_len,
224                                 &hdrinfo)) {
225             l3_hdr->iov_len = 0;
226             return false;
227         }
228 
229         pkt->l4proto = hdrinfo.l4proto;
230         full_ip6hdr_len = hdrinfo.full_hdr_len;
231 
232         if (full_ip6hdr_len > ETH_MAX_IP_DGRAM_LEN) {
233             l3_hdr->iov_len = 0;
234             return false;
235         }
236 
237         bytes_read = iov_to_buf(pkt->raw, pkt->raw_frags, l2_hdr->iov_len,
238                                 l3_hdr->iov_base, full_ip6hdr_len);
239 
240         if (bytes_read < full_ip6hdr_len) {
241             l3_hdr->iov_len = 0;
242             return false;
243         } else {
244             l3_hdr->iov_len = full_ip6hdr_len;
245         }
246         break;
247     }
248     default:
249         l3_hdr->iov_len = 0;
250         break;
251     }
252 
253     net_tx_pkt_calculate_hdr_len(pkt);
254     return true;
255 }
256 
257 static void net_tx_pkt_rebuild_payload(struct NetTxPkt *pkt)
258 {
259     pkt->payload_len = iov_size(pkt->raw, pkt->raw_frags) - pkt->hdr_len;
260     pkt->payload_frags = iov_copy(&pkt->vec[NET_TX_PKT_PL_START_FRAG],
261                                 pkt->max_payload_frags,
262                                 pkt->raw, pkt->raw_frags,
263                                 pkt->hdr_len, pkt->payload_len);
264 }
265 
266 bool net_tx_pkt_parse(struct NetTxPkt *pkt)
267 {
268     if (net_tx_pkt_parse_headers(pkt)) {
269         net_tx_pkt_rebuild_payload(pkt);
270         return true;
271     } else {
272         return false;
273     }
274 }
275 
276 struct virtio_net_hdr *net_tx_pkt_get_vhdr(struct NetTxPkt *pkt)
277 {
278     assert(pkt);
279     return &pkt->virt_hdr;
280 }
281 
282 static uint8_t net_tx_pkt_get_gso_type(struct NetTxPkt *pkt,
283                                           bool tso_enable)
284 {
285     uint8_t rc = VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE;
286     uint16_t l3_proto;
287 
288     l3_proto = eth_get_l3_proto(&pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG], 1,
289         pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_len);
290 
291     if (!tso_enable) {
292         goto func_exit;
293     }
294 
295     rc = eth_get_gso_type(l3_proto, pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base,
296                           pkt->l4proto);
297 
298 func_exit:
299     return rc;
300 }
301 
302 bool net_tx_pkt_build_vheader(struct NetTxPkt *pkt, bool tso_enable,
303     bool csum_enable, uint32_t gso_size)
304 {
305     struct tcp_hdr l4hdr;
306     size_t bytes_read;
307     assert(pkt);
308 
309     /* csum has to be enabled if tso is. */
310     assert(csum_enable || !tso_enable);
311 
312     pkt->virt_hdr.gso_type = net_tx_pkt_get_gso_type(pkt, tso_enable);
313 
314     switch (pkt->virt_hdr.gso_type & ~VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN) {
315     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE:
316         pkt->virt_hdr.hdr_len = 0;
317         pkt->virt_hdr.gso_size = 0;
318         break;
319 
320     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP:
321         pkt->virt_hdr.gso_size = gso_size;
322         pkt->virt_hdr.hdr_len = pkt->hdr_len + sizeof(struct udp_header);
323         break;
324 
325     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4:
326     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6:
327         bytes_read = iov_to_buf(&pkt->vec[NET_TX_PKT_PL_START_FRAG],
328                                 pkt->payload_frags, 0, &l4hdr, sizeof(l4hdr));
329         if (bytes_read < sizeof(l4hdr) ||
330             l4hdr.th_off * sizeof(uint32_t) < sizeof(l4hdr)) {
331             return false;
332         }
333 
334         pkt->virt_hdr.hdr_len = pkt->hdr_len + l4hdr.th_off * sizeof(uint32_t);
335         pkt->virt_hdr.gso_size = gso_size;
336         break;
337 
338     default:
339         g_assert_not_reached();
340     }
341 
342     if (csum_enable) {
343         switch (pkt->l4proto) {
344         case IP_PROTO_TCP:
345             if (pkt->payload_len < sizeof(struct tcp_hdr)) {
346                 return false;
347             }
348             pkt->virt_hdr.flags = VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM;
349             pkt->virt_hdr.csum_start = pkt->hdr_len;
350             pkt->virt_hdr.csum_offset = offsetof(struct tcp_hdr, th_sum);
351             break;
352         case IP_PROTO_UDP:
353             if (pkt->payload_len < sizeof(struct udp_hdr)) {
354                 return false;
355             }
356             pkt->virt_hdr.flags = VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM;
357             pkt->virt_hdr.csum_start = pkt->hdr_len;
358             pkt->virt_hdr.csum_offset = offsetof(struct udp_hdr, uh_sum);
359             break;
360         default:
361             break;
362         }
363     }
364 
365     return true;
366 }
367 
368 void net_tx_pkt_setup_vlan_header_ex(struct NetTxPkt *pkt,
369     uint16_t vlan, uint16_t vlan_ethtype)
370 {
371     bool is_new;
372     assert(pkt);
373 
374     eth_setup_vlan_headers_ex(pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_base,
375         vlan, vlan_ethtype, &is_new);
376 
377     /* update l2hdrlen */
378     if (is_new) {
379         pkt->hdr_len += sizeof(struct vlan_header);
380         pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_len +=
381             sizeof(struct vlan_header);
382     }
383 }
384 
385 bool net_tx_pkt_add_raw_fragment(struct NetTxPkt *pkt, hwaddr pa,
386     size_t len)
387 {
388     hwaddr mapped_len = 0;
389     struct iovec *ventry;
390     assert(pkt);
391 
392     if (pkt->raw_frags >= pkt->max_raw_frags) {
393         return false;
394     }
395 
396     if (!len) {
397         return true;
398      }
399 
400     ventry = &pkt->raw[pkt->raw_frags];
401     mapped_len = len;
402 
403     ventry->iov_base = pci_dma_map(pkt->pci_dev, pa,
404                                    &mapped_len, DMA_DIRECTION_TO_DEVICE);
405 
406     if ((ventry->iov_base != NULL) && (len == mapped_len)) {
407         ventry->iov_len = mapped_len;
408         pkt->raw_frags++;
409         return true;
410     } else {
411         return false;
412     }
413 }
414 
415 bool net_tx_pkt_has_fragments(struct NetTxPkt *pkt)
416 {
417     return pkt->raw_frags > 0;
418 }
419 
420 eth_pkt_types_e net_tx_pkt_get_packet_type(struct NetTxPkt *pkt)
421 {
422     assert(pkt);
423 
424     return pkt->packet_type;
425 }
426 
427 size_t net_tx_pkt_get_total_len(struct NetTxPkt *pkt)
428 {
429     assert(pkt);
430 
431     return pkt->hdr_len + pkt->payload_len;
432 }
433 
434 void net_tx_pkt_dump(struct NetTxPkt *pkt)
435 {
436 #ifdef NET_TX_PKT_DEBUG
437     assert(pkt);
438 
439     printf("TX PKT: hdr_len: %d, pkt_type: 0x%X, l2hdr_len: %lu, "
440         "l3hdr_len: %lu, payload_len: %u\n", pkt->hdr_len, pkt->packet_type,
441         pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG].iov_len,
442         pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len, pkt->payload_len);
443 #endif
444 }
445 
446 void net_tx_pkt_reset(struct NetTxPkt *pkt)
447 {
448     int i;
449 
450     /* no assert, as reset can be called before tx_pkt_init */
451     if (!pkt) {
452         return;
453     }
454 
455     memset(&pkt->virt_hdr, 0, sizeof(pkt->virt_hdr));
456 
457     assert(pkt->vec);
458 
459     pkt->payload_len = 0;
460     pkt->payload_frags = 0;
461 
462     if (pkt->max_raw_frags > 0) {
463         assert(pkt->raw);
464         for (i = 0; i < pkt->raw_frags; i++) {
465             assert(pkt->raw[i].iov_base);
466             pci_dma_unmap(pkt->pci_dev, pkt->raw[i].iov_base,
467                           pkt->raw[i].iov_len, DMA_DIRECTION_TO_DEVICE, 0);
468         }
469     }
470     pkt->raw_frags = 0;
471 
472     pkt->hdr_len = 0;
473     pkt->l4proto = 0;
474 }
475 
476 static void net_tx_pkt_do_sw_csum(struct NetTxPkt *pkt,
477                                   struct iovec *iov, uint32_t iov_len,
478                                   uint16_t csl)
479 {
480     uint32_t csum_cntr;
481     uint16_t csum = 0;
482     uint32_t cso;
483     /* num of iovec without vhdr */
484     size_t csum_offset = pkt->virt_hdr.csum_start + pkt->virt_hdr.csum_offset;
485     uint16_t l3_proto = eth_get_l3_proto(iov, 1, iov->iov_len);
486 
487     /* Put zero to checksum field */
488     iov_from_buf(iov, iov_len, csum_offset, &csum, sizeof csum);
489 
490     /* Calculate L4 TCP/UDP checksum */
491     csum_cntr = 0;
492     cso = 0;
493     /* add pseudo header to csum */
494     if (l3_proto == ETH_P_IP) {
495         csum_cntr = eth_calc_ip4_pseudo_hdr_csum(
496                 pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base,
497                 csl, &cso);
498     } else if (l3_proto == ETH_P_IPV6) {
499         csum_cntr = eth_calc_ip6_pseudo_hdr_csum(
500                 pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_base,
501                 csl, pkt->l4proto, &cso);
502     }
503 
504     /* data checksum */
505     csum_cntr +=
506         net_checksum_add_iov(iov, iov_len, pkt->virt_hdr.csum_start, csl, cso);
507 
508     /* Put the checksum obtained into the packet */
509     csum = cpu_to_be16(net_checksum_finish_nozero(csum_cntr));
510     iov_from_buf(iov, iov_len, csum_offset, &csum, sizeof csum);
511 }
512 
513 #define NET_MAX_FRAG_SG_LIST (64)
514 
515 static size_t net_tx_pkt_fetch_fragment(struct NetTxPkt *pkt,
516     int *src_idx, size_t *src_offset, size_t src_len,
517     struct iovec *dst, int *dst_idx)
518 {
519     size_t fetched = 0;
520     struct iovec *src = pkt->vec;
521 
522     while (fetched < src_len) {
523 
524         /* no more place in fragment iov */
525         if (*dst_idx == NET_MAX_FRAG_SG_LIST) {
526             break;
527         }
528 
529         /* no more data in iovec */
530         if (*src_idx == (pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG)) {
531             break;
532         }
533 
534 
535         dst[*dst_idx].iov_base = src[*src_idx].iov_base + *src_offset;
536         dst[*dst_idx].iov_len = MIN(src[*src_idx].iov_len - *src_offset,
537             src_len - fetched);
538 
539         *src_offset += dst[*dst_idx].iov_len;
540         fetched += dst[*dst_idx].iov_len;
541 
542         if (*src_offset == src[*src_idx].iov_len) {
543             *src_offset = 0;
544             (*src_idx)++;
545         }
546 
547         (*dst_idx)++;
548     }
549 
550     return fetched;
551 }
552 
553 static void net_tx_pkt_sendv(
554     void *opaque, const struct iovec *iov, int iov_cnt,
555     const struct iovec *virt_iov, int virt_iov_cnt)
556 {
557     NetClientState *nc = opaque;
558 
559     if (qemu_get_using_vnet_hdr(nc->peer)) {
560         qemu_sendv_packet(nc, virt_iov, virt_iov_cnt);
561     } else {
562         qemu_sendv_packet(nc, iov, iov_cnt);
563     }
564 }
565 
566 static bool net_tx_pkt_tcp_fragment_init(struct NetTxPkt *pkt,
567                                          struct iovec *fragment,
568                                          int *pl_idx,
569                                          size_t *l4hdr_len,
570                                          int *src_idx,
571                                          size_t *src_offset,
572                                          size_t *src_len)
573 {
574     struct iovec *l4 = fragment + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
575     size_t bytes_read = 0;
576     struct tcp_hdr *th;
577 
578     if (!pkt->payload_frags) {
579         return false;
580     }
581 
582     l4->iov_len = pkt->virt_hdr.hdr_len - pkt->hdr_len;
583     l4->iov_base = g_malloc(l4->iov_len);
584 
585     *src_idx = NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
586     while (pkt->vec[*src_idx].iov_len < l4->iov_len - bytes_read) {
587         memcpy((char *)l4->iov_base + bytes_read, pkt->vec[*src_idx].iov_base,
588                pkt->vec[*src_idx].iov_len);
589 
590         bytes_read += pkt->vec[*src_idx].iov_len;
591 
592         (*src_idx)++;
593         if (*src_idx >= pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG) {
594             g_free(l4->iov_base);
595             return false;
596         }
597     }
598 
599     *src_offset = l4->iov_len - bytes_read;
600     memcpy((char *)l4->iov_base + bytes_read, pkt->vec[*src_idx].iov_base,
601            *src_offset);
602 
603     th = l4->iov_base;
604     th->th_flags &= ~(TH_FIN | TH_PUSH);
605 
606     *pl_idx = NET_TX_PKT_PL_START_FRAG + 1;
607     *l4hdr_len = l4->iov_len;
608     *src_len = pkt->virt_hdr.gso_size;
609 
610     return true;
611 }
612 
613 static void net_tx_pkt_tcp_fragment_deinit(struct iovec *fragment)
614 {
615     g_free(fragment[NET_TX_PKT_PL_START_FRAG].iov_base);
616 }
617 
618 static void net_tx_pkt_tcp_fragment_fix(struct NetTxPkt *pkt,
619                                         struct iovec *fragment,
620                                         size_t fragment_len,
621                                         uint8_t gso_type)
622 {
623     struct iovec *l3hdr = fragment + NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG;
624     struct iovec *l4hdr = fragment + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
625     struct ip_header *ip = l3hdr->iov_base;
626     struct ip6_header *ip6 = l3hdr->iov_base;
627     size_t len = l3hdr->iov_len + l4hdr->iov_len + fragment_len;
628 
629     switch (gso_type) {
630     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4:
631         ip->ip_len = cpu_to_be16(len);
632         eth_fix_ip4_checksum(l3hdr->iov_base, l3hdr->iov_len);
633         break;
634 
635     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6:
636         len -= sizeof(struct ip6_header);
637         ip6->ip6_ctlun.ip6_un1.ip6_un1_plen = cpu_to_be16(len);
638         break;
639     }
640 }
641 
642 static void net_tx_pkt_tcp_fragment_advance(struct NetTxPkt *pkt,
643                                             struct iovec *fragment,
644                                             size_t fragment_len,
645                                             uint8_t gso_type)
646 {
647     struct iovec *l3hdr = fragment + NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG;
648     struct iovec *l4hdr = fragment + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
649     struct ip_header *ip = l3hdr->iov_base;
650     struct tcp_hdr *th = l4hdr->iov_base;
651 
652     if (gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4) {
653         ip->ip_id = cpu_to_be16(be16_to_cpu(ip->ip_id) + 1);
654     }
655 
656     th->th_seq = cpu_to_be32(be32_to_cpu(th->th_seq) + fragment_len);
657     th->th_flags &= ~TH_CWR;
658 }
659 
660 static void net_tx_pkt_udp_fragment_init(struct NetTxPkt *pkt,
661                                          int *pl_idx,
662                                          size_t *l4hdr_len,
663                                          int *src_idx, size_t *src_offset,
664                                          size_t *src_len)
665 {
666     *pl_idx = NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
667     *l4hdr_len = 0;
668     *src_idx = NET_TX_PKT_PL_START_FRAG;
669     *src_offset = 0;
670     *src_len = IP_FRAG_ALIGN_SIZE(pkt->virt_hdr.gso_size);
671 }
672 
673 static void net_tx_pkt_udp_fragment_fix(struct NetTxPkt *pkt,
674                                         struct iovec *fragment,
675                                         size_t fragment_offset,
676                                         size_t fragment_len)
677 {
678     bool more_frags = fragment_offset + fragment_len < pkt->payload_len;
679     uint16_t orig_flags;
680     struct iovec *l3hdr = fragment + NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG;
681     struct ip_header *ip = l3hdr->iov_base;
682     uint16_t frag_off_units = fragment_offset / IP_FRAG_UNIT_SIZE;
683     uint16_t new_ip_off;
684 
685     assert(fragment_offset % IP_FRAG_UNIT_SIZE == 0);
686     assert((frag_off_units & ~IP_OFFMASK) == 0);
687 
688     orig_flags = be16_to_cpu(ip->ip_off) & ~(IP_OFFMASK | IP_MF);
689     new_ip_off = frag_off_units | orig_flags | (more_frags ? IP_MF : 0);
690     ip->ip_off = cpu_to_be16(new_ip_off);
691     ip->ip_len = cpu_to_be16(l3hdr->iov_len + fragment_len);
692 
693     eth_fix_ip4_checksum(l3hdr->iov_base, l3hdr->iov_len);
694 }
695 
696 static bool net_tx_pkt_do_sw_fragmentation(struct NetTxPkt *pkt,
697                                            NetTxPktCallback callback,
698                                            void *context)
699 {
700     uint8_t gso_type = pkt->virt_hdr.gso_type & ~VIRTIO_NET_HDR_GSO_ECN;
701 
702     struct iovec fragment[NET_MAX_FRAG_SG_LIST];
703     size_t fragment_len;
704     size_t l4hdr_len;
705     size_t src_len;
706 
707     int src_idx, dst_idx, pl_idx;
708     size_t src_offset;
709     size_t fragment_offset = 0;
710     struct virtio_net_hdr virt_hdr = {
711         .flags = pkt->virt_hdr.flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM ?
712                  VIRTIO_NET_HDR_F_DATA_VALID : 0
713     };
714 
715     /* Copy headers */
716     fragment[NET_TX_PKT_VHDR_FRAG].iov_base = &virt_hdr;
717     fragment[NET_TX_PKT_VHDR_FRAG].iov_len = sizeof(virt_hdr);
718     fragment[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG] = pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG];
719     fragment[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG] = pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG];
720 
721     switch (gso_type) {
722     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4:
723     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6:
724         if (!net_tx_pkt_tcp_fragment_init(pkt, fragment, &pl_idx, &l4hdr_len,
725                                           &src_idx, &src_offset, &src_len)) {
726             return false;
727         }
728         break;
729 
730     case VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP:
731         net_tx_pkt_do_sw_csum(pkt, &pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG],
732                               pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG - 1,
733                               pkt->payload_len);
734         net_tx_pkt_udp_fragment_init(pkt, &pl_idx, &l4hdr_len,
735                                      &src_idx, &src_offset, &src_len);
736         break;
737 
738     default:
739         abort();
740     }
741 
742     /* Put as much data as possible and send */
743     while (true) {
744         dst_idx = pl_idx;
745         fragment_len = net_tx_pkt_fetch_fragment(pkt,
746             &src_idx, &src_offset, src_len, fragment, &dst_idx);
747         if (!fragment_len) {
748             break;
749         }
750 
751         switch (gso_type) {
752         case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4:
753         case VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6:
754             net_tx_pkt_tcp_fragment_fix(pkt, fragment, fragment_len, gso_type);
755             net_tx_pkt_do_sw_csum(pkt, fragment + NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
756                                   dst_idx - NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
757                                   l4hdr_len + fragment_len);
758             break;
759 
760         case VIRTIO_NET_HDR_GSO_UDP:
761             net_tx_pkt_udp_fragment_fix(pkt, fragment, fragment_offset,
762                                         fragment_len);
763             break;
764         }
765 
766         callback(context,
767                  fragment + NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG, dst_idx - NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
768                  fragment + NET_TX_PKT_VHDR_FRAG, dst_idx - NET_TX_PKT_VHDR_FRAG);
769 
770         if (gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4 ||
771             gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6) {
772             net_tx_pkt_tcp_fragment_advance(pkt, fragment, fragment_len,
773                                             gso_type);
774         }
775 
776         fragment_offset += fragment_len;
777     }
778 
779     if (gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV4 ||
780         gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_TCPV6) {
781         net_tx_pkt_tcp_fragment_deinit(fragment);
782     }
783 
784     return true;
785 }
786 
787 bool net_tx_pkt_send(struct NetTxPkt *pkt, NetClientState *nc)
788 {
789     bool offload = qemu_get_using_vnet_hdr(nc->peer);
790     return net_tx_pkt_send_custom(pkt, offload, net_tx_pkt_sendv, nc);
791 }
792 
793 bool net_tx_pkt_send_custom(struct NetTxPkt *pkt, bool offload,
794                             NetTxPktCallback callback, void *context)
795 {
796     assert(pkt);
797 
798     /*
799      * Since underlying infrastructure does not support IP datagrams longer
800      * than 64K we should drop such packets and don't even try to send
801      */
802     if (VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE != pkt->virt_hdr.gso_type) {
803         if (pkt->payload_len >
804             ETH_MAX_IP_DGRAM_LEN -
805             pkt->vec[NET_TX_PKT_L3HDR_FRAG].iov_len) {
806             return false;
807         }
808     }
809 
810     if (offload || pkt->virt_hdr.gso_type == VIRTIO_NET_HDR_GSO_NONE) {
811         if (!offload && pkt->virt_hdr.flags & VIRTIO_NET_HDR_F_NEEDS_CSUM) {
812             net_tx_pkt_do_sw_csum(pkt, &pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG],
813                                   pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG - 1,
814                                   pkt->payload_len);
815         }
816 
817         net_tx_pkt_fix_ip6_payload_len(pkt);
818         callback(context, pkt->vec + NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
819                  pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG - NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG,
820                  pkt->vec + NET_TX_PKT_VHDR_FRAG,
821                  pkt->payload_frags + NET_TX_PKT_PL_START_FRAG - NET_TX_PKT_VHDR_FRAG);
822         return true;
823     }
824 
825     return net_tx_pkt_do_sw_fragmentation(pkt, callback, context);
826 }
827 
828 void net_tx_pkt_fix_ip6_payload_len(struct NetTxPkt *pkt)
829 {
830     struct iovec *l2 = &pkt->vec[NET_TX_PKT_L2HDR_FRAG];
831     if (eth_get_l3_proto(l2, 1, l2->iov_len) == ETH_P_IPV6) {
832         struct ip6_header *ip6 = (struct ip6_header *) pkt->l3_hdr;
833         /*
834          * TODO: if qemu would support >64K packets - add jumbo option check
835          * something like that:
836          * 'if (ip6->ip6_plen == 0 && !has_jumbo_option(ip6)) {'
837          */
838         if (ip6->ip6_plen == 0) {
839             if (pkt->payload_len <= ETH_MAX_IP_DGRAM_LEN) {
840                 ip6->ip6_plen = htons(pkt->payload_len);
841             }
842             /*
843              * TODO: if qemu would support >64K packets
844              * add jumbo option for packets greater then 65,535 bytes
845              */
846         }
847     }
848 }
849