selftest测试框架开发

一、需求分析

virtio-net是一个基于VirtIO的半虚拟化网卡设备类型，在Linux中的相应驱动为 drivers/net/virtio_net.c。
ethtool是Linux中的一个管理以太网设备的工具，根据网卡驱动支持的动作，它可以报告和设置网卡状态，或者执行某些操作。其中selftest是网卡驱动的自测试功能，已被e1000等真实设备的驱动支持（见drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000_ethtool.c:e1000_diag_test)。
在本项目中，需要为virtio-net编写ethtool支持，实现selftest，以测试virtio-net网卡的各项功能。
测试内容如：
基本功能：收发包， 功能协商， 重置
针对以往发现的CVE(包括qemu, vhost_net, tun, host kernel network core等其它)的回归测试例

二、基本原理

网卡的selftest主要借助ethtool的-t选项完成，ethtool通过socket与内核通信，selftest主要模式分为online、offline和external_lb。当在用户态键入ethtool -t eth0时，命令会下发至网卡对应的ethtool_ops中的self_test函数，执行self_test，将测试结果返回。

三、源码分析

现有linux源码drivers/net/virtio_net.c中已有struct ethtool_ops的一个实例virtnet_ethtool_ops，但其self_test函数并未实现。因此，需添加相应函数，通过跟踪整个ethtool -t eth0命令下发流程可知在执行self_test之前内核还会调用get_strings和get_sset_count以确定测试网卡的哪些功能，同样需要实现这两个函数。

在本项目中，网卡设备由QEMU模拟，QEMU通过control queue与guest进行命令交互，通过send queue和receive queue与guest进行数据交换。其中命令可自行定制。

四、实现方案

1.收发包。在virtio-net中可结合已有函数startxmit和receivebuf，但要实现loopback，需在QEMU端进行相应处理。

2.功能协商。功能协商即guest OS中的driver与QEMU模拟出来的device进行feature negotiation，首先driver将device所提供的功能读取出来，然后与driver本身应该具备的feature寻找交集，后将两者的共同feature记录，并写回device进行确认。

3.重置功能。在virtio_net中提供了执行device reset的接口vp_reset，调用此接口后做相应的处理确保重置后网卡仍能正常工作。