]> Git Repo - qemu.git/blob - cpus.c
Refactor CPUState handling out of vl.c
[qemu.git] / cpus.c
1 /*
2  * QEMU System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 /* Needed early for CONFIG_BSD etc. */
26 #include "config-host.h"
27
28 #include "monitor.h"
29 #include "sysemu.h"
30 #include "gdbstub.h"
31 #include "dma.h"
32 #include "kvm.h"
33
34 #include "cpus.h"
35
36 static CPUState *cur_cpu;
37 static CPUState *next_cpu;
38
39 /***********************************************************/
40 void hw_error(const char *fmt, ...)
41 {
42     va_list ap;
43     CPUState *env;
44
45     va_start(ap, fmt);
46     fprintf(stderr, "qemu: hardware error: ");
47     vfprintf(stderr, fmt, ap);
48     fprintf(stderr, "\n");
49     for(env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
50         fprintf(stderr, "CPU #%d:\n", env->cpu_index);
51 #ifdef TARGET_I386
52         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, X86_DUMP_FPU);
53 #else
54         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
55 #endif
56     }
57     va_end(ap);
58     abort();
59 }
60
61 void cpu_synchronize_all_states(void)
62 {
63     CPUState *cpu;
64
65     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
66         cpu_synchronize_state(cpu);
67     }
68 }
69
70 void cpu_synchronize_all_post_reset(void)
71 {
72     CPUState *cpu;
73
74     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
75         cpu_synchronize_post_reset(cpu);
76     }
77 }
78
79 void cpu_synchronize_all_post_init(void)
80 {
81     CPUState *cpu;
82
83     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
84         cpu_synchronize_post_init(cpu);
85     }
86 }
87
88 static void do_vm_stop(int reason)
89 {
90     if (vm_running) {
91         cpu_disable_ticks();
92         vm_running = 0;
93         pause_all_vcpus();
94         vm_state_notify(0, reason);
95         monitor_protocol_event(QEVENT_STOP, NULL);
96     }
97 }
98
99 static int cpu_can_run(CPUState *env)
100 {
101     if (env->stop)
102         return 0;
103     if (env->stopped)
104         return 0;
105     if (!vm_running)
106         return 0;
107     return 1;
108 }
109
110 static int cpu_has_work(CPUState *env)
111 {
112     if (env->stop)
113         return 1;
114     if (env->stopped)
115         return 0;
116     if (!env->halted)
117         return 1;
118     if (qemu_cpu_has_work(env))
119         return 1;
120     return 0;
121 }
122
123 static int tcg_has_work(void)
124 {
125     CPUState *env;
126
127     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu)
128         if (cpu_has_work(env))
129             return 1;
130     return 0;
131 }
132
133 #ifndef _WIN32
134 static int io_thread_fd = -1;
135
136 static void qemu_event_increment(void)
137 {
138     /* Write 8 bytes to be compatible with eventfd.  */
139     static uint64_t val = 1;
140     ssize_t ret;
141
142     if (io_thread_fd == -1)
143         return;
144
145     do {
146         ret = write(io_thread_fd, &val, sizeof(val));
147     } while (ret < 0 && errno == EINTR);
148
149     /* EAGAIN is fine, a read must be pending.  */
150     if (ret < 0 && errno != EAGAIN) {
151         fprintf(stderr, "qemu_event_increment: write() filed: %s\n",
152                 strerror(errno));
153         exit (1);
154     }
155 }
156
157 static void qemu_event_read(void *opaque)
158 {
159     int fd = (unsigned long)opaque;
160     ssize_t len;
161     char buffer[512];
162
163     /* Drain the notify pipe.  For eventfd, only 8 bytes will be read.  */
164     do {
165         len = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
166     } while ((len == -1 && errno == EINTR) || len == sizeof(buffer));
167 }
168
169 static int qemu_event_init(void)
170 {
171     int err;
172     int fds[2];
173
174     err = qemu_eventfd(fds);
175     if (err == -1)
176         return -errno;
177
178     err = fcntl_setfl(fds[0], O_NONBLOCK);
179     if (err < 0)
180         goto fail;
181
182     err = fcntl_setfl(fds[1], O_NONBLOCK);
183     if (err < 0)
184         goto fail;
185
186     qemu_set_fd_handler2(fds[0], NULL, qemu_event_read, NULL,
187                          (void *)(unsigned long)fds[0]);
188
189     io_thread_fd = fds[1];
190     return 0;
191
192 fail:
193     close(fds[0]);
194     close(fds[1]);
195     return err;
196 }
197 #else
198 HANDLE qemu_event_handle;
199
200 static void dummy_event_handler(void *opaque)
201 {
202 }
203
204 static int qemu_event_init(void)
205 {
206     qemu_event_handle = CreateEvent(NULL, FALSE, FALSE, NULL);
207     if (!qemu_event_handle) {
208         fprintf(stderr, "Failed CreateEvent: %ld\n", GetLastError());
209         return -1;
210     }
211     qemu_add_wait_object(qemu_event_handle, dummy_event_handler, NULL);
212     return 0;
213 }
214
215 static void qemu_event_increment(void)
216 {
217     if (!SetEvent(qemu_event_handle)) {
218         fprintf(stderr, "qemu_event_increment: SetEvent failed: %ld\n",
219                 GetLastError());
220         exit (1);
221     }
222 }
223 #endif
224
225 #ifndef CONFIG_IOTHREAD
226 int qemu_init_main_loop(void)
227 {
228     return qemu_event_init();
229 }
230
231 void qemu_init_vcpu(void *_env)
232 {
233     CPUState *env = _env;
234
235     env->nr_cores = smp_cores;
236     env->nr_threads = smp_threads;
237     if (kvm_enabled())
238         kvm_init_vcpu(env);
239     return;
240 }
241
242 int qemu_cpu_self(void *env)
243 {
244     return 1;
245 }
246
247 void resume_all_vcpus(void)
248 {
249 }
250
251 void pause_all_vcpus(void)
252 {
253 }
254
255 void qemu_cpu_kick(void *env)
256 {
257     return;
258 }
259
260 void qemu_notify_event(void)
261 {
262     CPUState *env = cpu_single_env;
263
264     qemu_event_increment ();
265     if (env) {
266         cpu_exit(env);
267     }
268     if (next_cpu && env != next_cpu) {
269         cpu_exit(next_cpu);
270     }
271 }
272
273 void qemu_mutex_lock_iothread(void) {}
274 void qemu_mutex_unlock_iothread(void) {}
275
276 void vm_stop(int reason)
277 {
278     do_vm_stop(reason);
279 }
280
281 #else /* CONFIG_IOTHREAD */
282
283 #include "qemu-thread.h"
284
285 QemuMutex qemu_global_mutex;
286 static QemuMutex qemu_fair_mutex;
287
288 static QemuThread io_thread;
289
290 static QemuThread *tcg_cpu_thread;
291 static QemuCond *tcg_halt_cond;
292
293 static int qemu_system_ready;
294 /* cpu creation */
295 static QemuCond qemu_cpu_cond;
296 /* system init */
297 static QemuCond qemu_system_cond;
298 static QemuCond qemu_pause_cond;
299
300 static void tcg_block_io_signals(void);
301 static void kvm_block_io_signals(CPUState *env);
302 static void unblock_io_signals(void);
303
304 int qemu_init_main_loop(void)
305 {
306     int ret;
307
308     ret = qemu_event_init();
309     if (ret)
310         return ret;
311
312     qemu_cond_init(&qemu_pause_cond);
313     qemu_mutex_init(&qemu_fair_mutex);
314     qemu_mutex_init(&qemu_global_mutex);
315     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
316
317     unblock_io_signals();
318     qemu_thread_self(&io_thread);
319
320     return 0;
321 }
322
323 static void qemu_wait_io_event_common(CPUState *env)
324 {
325     if (env->stop) {
326         env->stop = 0;
327         env->stopped = 1;
328         qemu_cond_signal(&qemu_pause_cond);
329     }
330 }
331
332 static void qemu_wait_io_event(CPUState *env)
333 {
334     while (!tcg_has_work())
335         qemu_cond_timedwait(env->halt_cond, &qemu_global_mutex, 1000);
336
337     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
338
339     /*
340      * Users of qemu_global_mutex can be starved, having no chance
341      * to acquire it since this path will get to it first.
342      * So use another lock to provide fairness.
343      */
344     qemu_mutex_lock(&qemu_fair_mutex);
345     qemu_mutex_unlock(&qemu_fair_mutex);
346
347     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
348     qemu_wait_io_event_common(env);
349 }
350
351 static void qemu_kvm_eat_signal(CPUState *env, int timeout)
352 {
353     struct timespec ts;
354     int r, e;
355     siginfo_t siginfo;
356     sigset_t waitset;
357
358     ts.tv_sec = timeout / 1000;
359     ts.tv_nsec = (timeout % 1000) * 1000000;
360
361     sigemptyset(&waitset);
362     sigaddset(&waitset, SIG_IPI);
363
364     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
365     r = sigtimedwait(&waitset, &siginfo, &ts);
366     e = errno;
367     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
368
369     if (r == -1 && !(e == EAGAIN || e == EINTR)) {
370         fprintf(stderr, "sigtimedwait: %s\n", strerror(e));
371         exit(1);
372     }
373 }
374
375 static void qemu_kvm_wait_io_event(CPUState *env)
376 {
377     while (!cpu_has_work(env))
378         qemu_cond_timedwait(env->halt_cond, &qemu_global_mutex, 1000);
379
380     qemu_kvm_eat_signal(env, 0);
381     qemu_wait_io_event_common(env);
382 }
383
384 static int qemu_cpu_exec(CPUState *env);
385
386 static void *kvm_cpu_thread_fn(void *arg)
387 {
388     CPUState *env = arg;
389
390     qemu_thread_self(env->thread);
391     if (kvm_enabled())
392         kvm_init_vcpu(env);
393
394     kvm_block_io_signals(env);
395
396     /* signal CPU creation */
397     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
398     env->created = 1;
399     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
400
401     /* and wait for machine initialization */
402     while (!qemu_system_ready)
403         qemu_cond_timedwait(&qemu_system_cond, &qemu_global_mutex, 100);
404
405     while (1) {
406         if (cpu_can_run(env))
407             qemu_cpu_exec(env);
408         qemu_kvm_wait_io_event(env);
409     }
410
411     return NULL;
412 }
413
414 static void *tcg_cpu_thread_fn(void *arg)
415 {
416     CPUState *env = arg;
417
418     tcg_block_io_signals();
419     qemu_thread_self(env->thread);
420
421     /* signal CPU creation */
422     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
423     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu)
424         env->created = 1;
425     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
426
427     /* and wait for machine initialization */
428     while (!qemu_system_ready)
429         qemu_cond_timedwait(&qemu_system_cond, &qemu_global_mutex, 100);
430
431     while (1) {
432         tcg_cpu_exec();
433         qemu_wait_io_event(cur_cpu);
434     }
435
436     return NULL;
437 }
438
439 void qemu_cpu_kick(void *_env)
440 {
441     CPUState *env = _env;
442     qemu_cond_broadcast(env->halt_cond);
443     if (kvm_enabled())
444         qemu_thread_signal(env->thread, SIG_IPI);
445 }
446
447 int qemu_cpu_self(void *_env)
448 {
449     CPUState *env = _env;
450     QemuThread this;
451
452     qemu_thread_self(&this);
453
454     return qemu_thread_equal(&this, env->thread);
455 }
456
457 static void cpu_signal(int sig)
458 {
459     if (cpu_single_env)
460         cpu_exit(cpu_single_env);
461 }
462
463 static void tcg_block_io_signals(void)
464 {
465     sigset_t set;
466     struct sigaction sigact;
467
468     sigemptyset(&set);
469     sigaddset(&set, SIGUSR2);
470     sigaddset(&set, SIGIO);
471     sigaddset(&set, SIGALRM);
472     sigaddset(&set, SIGCHLD);
473     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
474
475     sigemptyset(&set);
476     sigaddset(&set, SIG_IPI);
477     pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
478
479     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
480     sigact.sa_handler = cpu_signal;
481     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
482 }
483
484 static void dummy_signal(int sig)
485 {
486 }
487
488 static void kvm_block_io_signals(CPUState *env)
489 {
490     int r;
491     sigset_t set;
492     struct sigaction sigact;
493
494     sigemptyset(&set);
495     sigaddset(&set, SIGUSR2);
496     sigaddset(&set, SIGIO);
497     sigaddset(&set, SIGALRM);
498     sigaddset(&set, SIGCHLD);
499     sigaddset(&set, SIG_IPI);
500     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
501
502     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &set);
503     sigdelset(&set, SIG_IPI);
504
505     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
506     sigact.sa_handler = dummy_signal;
507     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
508
509     r = kvm_set_signal_mask(env, &set);
510     if (r) {
511         fprintf(stderr, "kvm_set_signal_mask: %s\n", strerror(r));
512         exit(1);
513     }
514 }
515
516 static void unblock_io_signals(void)
517 {
518     sigset_t set;
519
520     sigemptyset(&set);
521     sigaddset(&set, SIGUSR2);
522     sigaddset(&set, SIGIO);
523     sigaddset(&set, SIGALRM);
524     pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
525
526     sigemptyset(&set);
527     sigaddset(&set, SIG_IPI);
528     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
529 }
530
531 static void qemu_signal_lock(unsigned int msecs)
532 {
533     qemu_mutex_lock(&qemu_fair_mutex);
534
535     while (qemu_mutex_trylock(&qemu_global_mutex)) {
536         qemu_thread_signal(tcg_cpu_thread, SIG_IPI);
537         if (!qemu_mutex_timedlock(&qemu_global_mutex, msecs))
538             break;
539     }
540     qemu_mutex_unlock(&qemu_fair_mutex);
541 }
542
543 void qemu_mutex_lock_iothread(void)
544 {
545     if (kvm_enabled()) {
546         qemu_mutex_lock(&qemu_fair_mutex);
547         qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
548         qemu_mutex_unlock(&qemu_fair_mutex);
549     } else
550         qemu_signal_lock(100);
551 }
552
553 void qemu_mutex_unlock_iothread(void)
554 {
555     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
556 }
557
558 static int all_vcpus_paused(void)
559 {
560     CPUState *penv = first_cpu;
561
562     while (penv) {
563         if (!penv->stopped)
564             return 0;
565         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
566     }
567
568     return 1;
569 }
570
571 void pause_all_vcpus(void)
572 {
573     CPUState *penv = first_cpu;
574
575     while (penv) {
576         penv->stop = 1;
577         qemu_thread_signal(penv->thread, SIG_IPI);
578         qemu_cpu_kick(penv);
579         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
580     }
581
582     while (!all_vcpus_paused()) {
583         qemu_cond_timedwait(&qemu_pause_cond, &qemu_global_mutex, 100);
584         penv = first_cpu;
585         while (penv) {
586             qemu_thread_signal(penv->thread, SIG_IPI);
587             penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
588         }
589     }
590 }
591
592 void resume_all_vcpus(void)
593 {
594     CPUState *penv = first_cpu;
595
596     while (penv) {
597         penv->stop = 0;
598         penv->stopped = 0;
599         qemu_thread_signal(penv->thread, SIG_IPI);
600         qemu_cpu_kick(penv);
601         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
602     }
603 }
604
605 static void tcg_init_vcpu(void *_env)
606 {
607     CPUState *env = _env;
608     /* share a single thread for all cpus with TCG */
609     if (!tcg_cpu_thread) {
610         env->thread = qemu_mallocz(sizeof(QemuThread));
611         env->halt_cond = qemu_mallocz(sizeof(QemuCond));
612         qemu_cond_init(env->halt_cond);
613         qemu_thread_create(env->thread, tcg_cpu_thread_fn, env);
614         while (env->created == 0)
615             qemu_cond_timedwait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex, 100);
616         tcg_cpu_thread = env->thread;
617         tcg_halt_cond = env->halt_cond;
618     } else {
619         env->thread = tcg_cpu_thread;
620         env->halt_cond = tcg_halt_cond;
621     }
622 }
623
624 static void kvm_start_vcpu(CPUState *env)
625 {
626     env->thread = qemu_mallocz(sizeof(QemuThread));
627     env->halt_cond = qemu_mallocz(sizeof(QemuCond));
628     qemu_cond_init(env->halt_cond);
629     qemu_thread_create(env->thread, kvm_cpu_thread_fn, env);
630     while (env->created == 0)
631         qemu_cond_timedwait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex, 100);
632 }
633
634 void qemu_init_vcpu(void *_env)
635 {
636     CPUState *env = _env;
637
638     env->nr_cores = smp_cores;
639     env->nr_threads = smp_threads;
640     if (kvm_enabled())
641         kvm_start_vcpu(env);
642     else
643         tcg_init_vcpu(env);
644 }
645
646 void qemu_notify_event(void)
647 {
648     qemu_event_increment();
649 }
650
651 static void qemu_system_vmstop_request(int reason)
652 {
653     vmstop_requested = reason;
654     qemu_notify_event();
655 }
656
657 void vm_stop(int reason)
658 {
659     QemuThread me;
660     qemu_thread_self(&me);
661
662     if (!qemu_thread_equal(&me, &io_thread)) {
663         qemu_system_vmstop_request(reason);
664         /*
665          * FIXME: should not return to device code in case
666          * vm_stop() has been requested.
667          */
668         if (cpu_single_env) {
669             cpu_exit(cpu_single_env);
670             cpu_single_env->stop = 1;
671         }
672         return;
673     }
674     do_vm_stop(reason);
675 }
676
677 #endif
678
679 static int qemu_cpu_exec(CPUState *env)
680 {
681     int ret;
682 #ifdef CONFIG_PROFILER
683     int64_t ti;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_PROFILER
687     ti = profile_getclock();
688 #endif
689     if (use_icount) {
690         int64_t count;
691         int decr;
692         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low + env->icount_extra);
693         env->icount_decr.u16.low = 0;
694         env->icount_extra = 0;
695         count = qemu_icount_round (qemu_next_deadline());
696         qemu_icount += count;
697         decr = (count > 0xffff) ? 0xffff : count;
698         count -= decr;
699         env->icount_decr.u16.low = decr;
700         env->icount_extra = count;
701     }
702     ret = cpu_exec(env);
703 #ifdef CONFIG_PROFILER
704     qemu_time += profile_getclock() - ti;
705 #endif
706     if (use_icount) {
707         /* Fold pending instructions back into the
708            instruction counter, and clear the interrupt flag.  */
709         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low
710                         + env->icount_extra);
711         env->icount_decr.u32 = 0;
712         env->icount_extra = 0;
713     }
714     return ret;
715 }
716
717 bool tcg_cpu_exec(void)
718 {
719     int ret = 0;
720
721     if (next_cpu == NULL)
722         next_cpu = first_cpu;
723     for (; next_cpu != NULL; next_cpu = next_cpu->next_cpu) {
724         CPUState *env = cur_cpu = next_cpu;
725
726         qemu_clock_enable(vm_clock,
727                           (cur_cpu->singlestep_enabled & SSTEP_NOTIMER) == 0);
728
729         if (qemu_alarm_pending())
730             break;
731         if (cpu_can_run(env))
732             ret = qemu_cpu_exec(env);
733         else if (env->stop)
734             break;
735
736         if (ret == EXCP_DEBUG) {
737             gdb_set_stop_cpu(env);
738             debug_requested = EXCP_DEBUG;
739             break;
740         }
741     }
742     return tcg_has_work();
743 }
744
745 void set_numa_modes(void)
746 {
747     CPUState *env;
748     int i;
749
750     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
751         for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
752             if (node_cpumask[i] & (1 << env->cpu_index)) {
753                 env->numa_node = i;
754             }
755         }
756     }
757 }
758
759 void set_cpu_log(const char *optarg)
760 {
761     int mask;
762     const CPULogItem *item;
763
764     mask = cpu_str_to_log_mask(optarg);
765     if (!mask) {
766         printf("Log items (comma separated):\n");
767         for (item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
768             printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
769         }
770         exit(1);
771     }
772     cpu_set_log(mask);
773 }
This page took 0.063953 seconds and 4 git commands to generate.