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 #include "qmp-commands.h"
  34
  35 #include "qemu-thread.h"
  36 #include "cpus.h"
  37 #include "main-loop.h"
  38
  39 #ifndef _WIN32
  40 #include "compatfd.h"
  41 #endif
  42
  43 #ifdef CONFIG_LINUX
  44
  45 #include <sys/prctl.h>
  46
  47 #ifndef PR_MCE_KILL
  48 #define PR_MCE_KILL 33
  49 #endif
  50
  51 #ifndef PR_MCE_KILL_SET
  52 #define PR_MCE_KILL_SET 1
  53 #endif
  54
  55 #ifndef PR_MCE_KILL_EARLY
  56 #define PR_MCE_KILL_EARLY 1
  57 #endif
  58
  59 #endif /* CONFIG_LINUX */
  60
  61 static CPUState *next_cpu;
  62
  63 /***********************************************************/
  64 /* guest cycle counter */
  65
  66 /* Conversion factor from emulated instructions to virtual clock ticks.  */
  67 static int icount_time_shift;
  68 /* Arbitrarily pick 1MIPS as the minimum allowable speed.  */
  69 #define MAX_ICOUNT_SHIFT 10
  70 /* Compensate for varying guest execution speed.  */
  71 static int64_t qemu_icount_bias;
  72 static QEMUTimer *icount_rt_timer;
  73 static QEMUTimer *icount_vm_timer;
  74 static QEMUTimer *icount_warp_timer;
  75 static int64_t vm_clock_warp_start;
  76 static int64_t qemu_icount;
  77
  78 typedef struct TimersState {
  79     int64_t cpu_ticks_prev;
  80     int64_t cpu_ticks_offset;
  81     int64_t cpu_clock_offset;
  82     int32_t cpu_ticks_enabled;
  83     int64_t dummy;
  84 } TimersState;
  85
  86 TimersState timers_state;
  87
  88 /* Return the virtual CPU time, based on the instruction counter.  */
  89 int64_t cpu_get_icount(void)
  90 {
  91     int64_t icount;
  92     CPUState *env = cpu_single_env;
  93
  94     icount = qemu_icount;
  95     if (env) {
  96         if (!can_do_io(env)) {
  97             fprintf(stderr, "Bad clock read\n");
  98         }
  99         icount -= (env->icount_decr.u16.low + env->icount_extra);
 100     }
 101     return qemu_icount_bias + (icount << icount_time_shift);
 102 }
 103
 104 /* return the host CPU cycle counter and handle stop/restart */
 105 int64_t cpu_get_ticks(void)
 106 {
 107     if (use_icount) {
 108         return cpu_get_icount();
 109     }
 110     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 111         return timers_state.cpu_ticks_offset;
 112     } else {
 113         int64_t ticks;
 114         ticks = cpu_get_real_ticks();
 115         if (timers_state.cpu_ticks_prev > ticks) {
 116             /* Note: non increasing ticks may happen if the host uses
 117                software suspend */
 118             timers_state.cpu_ticks_offset += timers_state.cpu_ticks_prev - ticks;
 119         }
 120         timers_state.cpu_ticks_prev = ticks;
 121         return ticks + timers_state.cpu_ticks_offset;
 122     }
 123 }
 124
 125 /* return the host CPU monotonic timer and handle stop/restart */
 126 int64_t cpu_get_clock(void)
 127 {
 128     int64_t ti;
 129     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 130         return timers_state.cpu_clock_offset;
 131     } else {
 132         ti = get_clock();
 133         return ti + timers_state.cpu_clock_offset;
 134     }
 135 }
 136
 137 /* enable cpu_get_ticks() */
 138 void cpu_enable_ticks(void)
 139 {
 140     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 141         timers_state.cpu_ticks_offset -= cpu_get_real_ticks();
 142         timers_state.cpu_clock_offset -= get_clock();
 143         timers_state.cpu_ticks_enabled = 1;
 144     }
 145 }
 146
 147 /* disable cpu_get_ticks() : the clock is stopped. You must not call
 148    cpu_get_ticks() after that.  */
 149 void cpu_disable_ticks(void)
 150 {
 151     if (timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 152         timers_state.cpu_ticks_offset = cpu_get_ticks();
 153         timers_state.cpu_clock_offset = cpu_get_clock();
 154         timers_state.cpu_ticks_enabled = 0;
 155     }
 156 }
 157
 158 /* Correlation between real and virtual time is always going to be
 159    fairly approximate, so ignore small variation.
 160    When the guest is idle real and virtual time will be aligned in
 161    the IO wait loop.  */
 162 #define ICOUNT_WOBBLE (get_ticks_per_sec() / 10)
 163
 164 static void icount_adjust(void)
 165 {
 166     int64_t cur_time;
 167     int64_t cur_icount;
 168     int64_t delta;
 169     static int64_t last_delta;
 170     /* If the VM is not running, then do nothing.  */
 171     if (!runstate_is_running()) {
 172         return;
 173     }
 174     cur_time = cpu_get_clock();
 175     cur_icount = qemu_get_clock_ns(vm_clock);
 176     delta = cur_icount - cur_time;
 177     /* FIXME: This is a very crude algorithm, somewhat prone to oscillation.  */
 178     if (delta > 0
 179         && last_delta + ICOUNT_WOBBLE < delta * 2
 180         && icount_time_shift > 0) {
 181         /* The guest is getting too far ahead.  Slow time down.  */
 182         icount_time_shift--;
 183     }
 184     if (delta < 0
 185         && last_delta - ICOUNT_WOBBLE > delta * 2
 186         && icount_time_shift < MAX_ICOUNT_SHIFT) {
 187         /* The guest is getting too far behind.  Speed time up.  */
 188         icount_time_shift++;
 189     }
 190     last_delta = delta;
 191     qemu_icount_bias = cur_icount - (qemu_icount << icount_time_shift);
 192 }
 193
 194 static void icount_adjust_rt(void *opaque)
 195 {
 196     qemu_mod_timer(icount_rt_timer,
 197                    qemu_get_clock_ms(rt_clock) + 1000);
 198     icount_adjust();
 199 }
 200
 201 static void icount_adjust_vm(void *opaque)
 202 {
 203     qemu_mod_timer(icount_vm_timer,
 204                    qemu_get_clock_ns(vm_clock) + get_ticks_per_sec() / 10);
 205     icount_adjust();
 206 }
 207
 208 static int64_t qemu_icount_round(int64_t count)
 209 {
 210     return (count + (1 << icount_time_shift) - 1) >> icount_time_shift;
 211 }
 212
 213 static void icount_warp_rt(void *opaque)
 214 {
 215     if (vm_clock_warp_start == -1) {
 216         return;
 217     }
 218
 219     if (runstate_is_running()) {
 220         int64_t clock = qemu_get_clock_ns(rt_clock);
 221         int64_t warp_delta = clock - vm_clock_warp_start;
 222         if (use_icount == 1) {
 223             qemu_icount_bias += warp_delta;
 224         } else {
 225             /*
 226              * In adaptive mode, do not let the vm_clock run too
 227              * far ahead of real time.
 228              */
 229             int64_t cur_time = cpu_get_clock();
 230             int64_t cur_icount = qemu_get_clock_ns(vm_clock);
 231             int64_t delta = cur_time - cur_icount;
 232             qemu_icount_bias += MIN(warp_delta, delta);
 233         }
 234         if (qemu_clock_expired(vm_clock)) {
 235             qemu_notify_event();
 236         }
 237     }
 238     vm_clock_warp_start = -1;
 239 }
 240
 241 void qemu_clock_warp(QEMUClock *clock)
 242 {
 243     int64_t deadline;
 244
 245     /*
 246      * There are too many global variables to make the "warp" behavior
 247      * applicable to other clocks.  But a clock argument removes the
 248      * need for if statements all over the place.
 249      */
 250     if (clock != vm_clock || !use_icount) {
 251         return;
 252     }
 253
 254     /*
 255      * If the CPUs have been sleeping, advance the vm_clock timer now.  This
 256      * ensures that the deadline for the timer is computed correctly below.
 257      * This also makes sure that the insn counter is synchronized before the
 258      * CPU starts running, in case the CPU is woken by an event other than
 259      * the earliest vm_clock timer.
 260      */
 261     icount_warp_rt(NULL);
 262     if (!all_cpu_threads_idle() || !qemu_clock_has_timers(vm_clock)) {
 263         qemu_del_timer(icount_warp_timer);
 264         return;
 265     }
 266
 267     vm_clock_warp_start = qemu_get_clock_ns(rt_clock);
 268     deadline = qemu_clock_deadline(vm_clock);
 269     if (deadline > 0) {
 270         /*
 271          * Ensure the vm_clock proceeds even when the virtual CPU goes to
 272          * sleep.  Otherwise, the CPU might be waiting for a future timer
 273          * interrupt to wake it up, but the interrupt never comes because
 274          * the vCPU isn't running any insns and thus doesn't advance the
 275          * vm_clock.
 276          *
 277          * An extreme solution for this problem would be to never let VCPUs
 278          * sleep in icount mode if there is a pending vm_clock timer; rather
 279          * time could just advance to the next vm_clock event.  Instead, we
 280          * do stop VCPUs and only advance vm_clock after some "real" time,
 281          * (related to the time left until the next event) has passed.  This
 282          * rt_clock timer will do this.  This avoids that the warps are too
 283          * visible externally---for example, you will not be sending network
 284          * packets continuously instead of every 100ms.
 285          */
 286         qemu_mod_timer(icount_warp_timer, vm_clock_warp_start + deadline);
 287     } else {
 288         qemu_notify_event();
 289     }
 290 }
 291
 292 static const VMStateDescription vmstate_timers = {
 293     .name = "timer",
 294     .version_id = 2,
 295     .minimum_version_id = 1,
 296     .minimum_version_id_old = 1,
 297     .fields      = (VMStateField[]) {
 298         VMSTATE_INT64(cpu_ticks_offset, TimersState),
 299         VMSTATE_INT64(dummy, TimersState),
 300         VMSTATE_INT64_V(cpu_clock_offset, TimersState, 2),
 301         VMSTATE_END_OF_LIST()
 302     }
 303 };
 304
 305 void configure_icount(const char *option)
 306 {
 307     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_timers, &timers_state);
 308     if (!option) {
 309         return;
 310     }
 311
 312     icount_warp_timer = qemu_new_timer_ns(rt_clock, icount_warp_rt, NULL);
 313     if (strcmp(option, "auto") != 0) {
 314         icount_time_shift = strtol(option, NULL, 0);
 315         use_icount = 1;
 316         return;
 317     }
 318
 319     use_icount = 2;
 320
 321     /* 125MIPS seems a reasonable initial guess at the guest speed.
 322        It will be corrected fairly quickly anyway.  */
 323     icount_time_shift = 3;
 324
 325     /* Have both realtime and virtual time triggers for speed adjustment.
 326        The realtime trigger catches emulated time passing too slowly,
 327        the virtual time trigger catches emulated time passing too fast.
 328        Realtime triggers occur even when idle, so use them less frequently
 329        than VM triggers.  */
 330     icount_rt_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, icount_adjust_rt, NULL);
 331     qemu_mod_timer(icount_rt_timer,
 332                    qemu_get_clock_ms(rt_clock) + 1000);
 333     icount_vm_timer = qemu_new_timer_ns(vm_clock, icount_adjust_vm, NULL);
 334     qemu_mod_timer(icount_vm_timer,
 335                    qemu_get_clock_ns(vm_clock) + get_ticks_per_sec() / 10);
 336 }
 337
 338 /***********************************************************/
 339 void hw_error(const char *fmt, ...)
 340 {
 341     va_list ap;
 342     CPUState *env;
 343
 344     va_start(ap, fmt);
 345     fprintf(stderr, "qemu: hardware error: ");
 346     vfprintf(stderr, fmt, ap);
 347     fprintf(stderr, "\n");
 348     for(env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 349         fprintf(stderr, "CPU #%d:\n", env->cpu_index);
 350 #ifdef TARGET_I386
 351         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, X86_DUMP_FPU);
 352 #else
 353         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
 354 #endif
 355     }
 356     va_end(ap);
 357     abort();
 358 }
 359
 360 void cpu_synchronize_all_states(void)
 361 {
 362     CPUState *cpu;
 363
 364     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 365         cpu_synchronize_state(cpu);
 366     }
 367 }
 368
 369 void cpu_synchronize_all_post_reset(void)
 370 {
 371     CPUState *cpu;
 372
 373     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 374         cpu_synchronize_post_reset(cpu);
 375     }
 376 }
 377
 378 void cpu_synchronize_all_post_init(void)
 379 {
 380     CPUState *cpu;
 381
 382     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 383         cpu_synchronize_post_init(cpu);
 384     }
 385 }
 386
 387 int cpu_is_stopped(CPUState *env)
 388 {
 389     return !runstate_is_running() || env->stopped;
 390 }
 391
 392 static void do_vm_stop(RunState state)
 393 {
 394     if (runstate_is_running()) {
 395         cpu_disable_ticks();
 396         pause_all_vcpus();
 397         runstate_set(state);
 398         vm_state_notify(0, state);
 399         bdrv_drain_all();
 400         bdrv_flush_all();
 401         monitor_protocol_event(QEVENT_STOP, NULL);
 402     }
 403 }
 404
 405 static int cpu_can_run(CPUState *env)
 406 {
 407     if (env->stop) {
 408         return 0;
 409     }
 410     if (env->stopped || !runstate_is_running()) {
 411         return 0;
 412     }
 413     return 1;
 414 }
 415
 416 static bool cpu_thread_is_idle(CPUState *env)
 417 {
 418     if (env->stop || env->queued_work_first) {
 419         return false;
 420     }
 421     if (env->stopped || !runstate_is_running()) {
 422         return true;
 423     }
 424     if (!env->halted || qemu_cpu_has_work(env) ||
 425         (kvm_enabled() && kvm_irqchip_in_kernel())) {
 426         return false;
 427     }
 428     return true;
 429 }
 430
 431 bool all_cpu_threads_idle(void)
 432 {
 433     CPUState *env;
 434
 435     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 436         if (!cpu_thread_is_idle(env)) {
 437             return false;
 438         }
 439     }
 440     return true;
 441 }
 442
 443 static void cpu_handle_guest_debug(CPUState *env)
 444 {
 445     gdb_set_stop_cpu(env);
 446     qemu_system_debug_request();
 447     env->stopped = 1;
 448 }
 449
 450 static void cpu_signal(int sig)
 451 {
 452     if (cpu_single_env) {
 453         cpu_exit(cpu_single_env);
 454     }
 455     exit_request = 1;
 456 }
 457
 458 #ifdef CONFIG_LINUX
 459 static void sigbus_reraise(void)
 460 {
 461     sigset_t set;
 462     struct sigaction action;
 463
 464     memset(&action, 0, sizeof(action));
 465     action.sa_handler = SIG_DFL;
 466     if (!sigaction(SIGBUS, &action, NULL)) {
 467         raise(SIGBUS);
 468         sigemptyset(&set);
 469         sigaddset(&set, SIGBUS);
 470         sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
 471     }
 472     perror("Failed to re-raise SIGBUS!\n");
 473     abort();
 474 }
 475
 476 static void sigbus_handler(int n, struct qemu_signalfd_siginfo *siginfo,
 477                            void *ctx)
 478 {
 479     if (kvm_on_sigbus(siginfo->ssi_code,
 480                       (void *)(intptr_t)siginfo->ssi_addr)) {
 481         sigbus_reraise();
 482     }
 483 }
 484
 485 static void qemu_init_sigbus(void)
 486 {
 487     struct sigaction action;
 488
 489     memset(&action, 0, sizeof(action));
 490     action.sa_flags = SA_SIGINFO;
 491     action.sa_sigaction = (void (*)(int, siginfo_t*, void*))sigbus_handler;
 492     sigaction(SIGBUS, &action, NULL);
 493
 494     prctl(PR_MCE_KILL, PR_MCE_KILL_SET, PR_MCE_KILL_EARLY, 0, 0);
 495 }
 496
 497 static void qemu_kvm_eat_signals(CPUState *env)
 498 {
 499     struct timespec ts = { 0, 0 };
 500     siginfo_t siginfo;
 501     sigset_t waitset;
 502     sigset_t chkset;
 503     int r;
 504
 505     sigemptyset(&waitset);
 506     sigaddset(&waitset, SIG_IPI);
 507     sigaddset(&waitset, SIGBUS);
 508
 509     do {
 510         r = sigtimedwait(&waitset, &siginfo, &ts);
 511         if (r == -1 && !(errno == EAGAIN || errno == EINTR)) {
 512             perror("sigtimedwait");
 513             exit(1);
 514         }
 515
 516         switch (r) {
 517         case SIGBUS:
 518             if (kvm_on_sigbus_vcpu(env, siginfo.si_code, siginfo.si_addr)) {
 519                 sigbus_reraise();
 520             }
 521             break;
 522         default:
 523             break;
 524         }
 525
 526         r = sigpending(&chkset);
 527         if (r == -1) {
 528             perror("sigpending");
 529             exit(1);
 530         }
 531     } while (sigismember(&chkset, SIG_IPI) || sigismember(&chkset, SIGBUS));
 532 }
 533
 534 #else /* !CONFIG_LINUX */
 535
 536 static void qemu_init_sigbus(void)
 537 {
 538 }
 539
 540 static void qemu_kvm_eat_signals(CPUState *env)
 541 {
 542 }
 543 #endif /* !CONFIG_LINUX */
 544
 545 #ifndef _WIN32
 546 static void dummy_signal(int sig)
 547 {
 548 }
 549
 550 static void qemu_kvm_init_cpu_signals(CPUState *env)
 551 {
 552     int r;
 553     sigset_t set;
 554     struct sigaction sigact;
 555
 556     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
 557     sigact.sa_handler = dummy_signal;
 558     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
 559
 560     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &set);
 561     sigdelset(&set, SIG_IPI);
 562     sigdelset(&set, SIGBUS);
 563     r = kvm_set_signal_mask(env, &set);
 564     if (r) {
 565         fprintf(stderr, "kvm_set_signal_mask: %s\n", strerror(-r));
 566         exit(1);
 567     }
 568 }
 569
 570 static void qemu_tcg_init_cpu_signals(void)
 571 {
 572     sigset_t set;
 573     struct sigaction sigact;
 574
 575     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
 576     sigact.sa_handler = cpu_signal;
 577     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
 578
 579     sigemptyset(&set);
 580     sigaddset(&set, SIG_IPI);
 581     pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
 582 }
 583
 584 #else /* _WIN32 */
 585 static void qemu_kvm_init_cpu_signals(CPUState *env)
 586 {
 587     abort();
 588 }
 589
 590 static void qemu_tcg_init_cpu_signals(void)
 591 {
 592 }
 593 #endif /* _WIN32 */
 594
 595 QemuMutex qemu_global_mutex;
 596 static QemuCond qemu_io_proceeded_cond;
 597 static bool iothread_requesting_mutex;
 598
 599 static QemuThread io_thread;
 600
 601 static QemuThread *tcg_cpu_thread;
 602 static QemuCond *tcg_halt_cond;
 603
 604 /* cpu creation */
 605 static QemuCond qemu_cpu_cond;
 606 /* system init */
 607 static QemuCond qemu_pause_cond;
 608 static QemuCond qemu_work_cond;
 609
 610 void qemu_init_cpu_loop(void)
 611 {
 612     qemu_init_sigbus();
 613     qemu_cond_init(&qemu_cpu_cond);
 614     qemu_cond_init(&qemu_pause_cond);
 615     qemu_cond_init(&qemu_work_cond);
 616     qemu_cond_init(&qemu_io_proceeded_cond);
 617     qemu_mutex_init(&qemu_global_mutex);
 618
 619     qemu_thread_get_self(&io_thread);
 620 }
 621
 622 void run_on_cpu(CPUState *env, void (*func)(void *data), void *data)
 623 {
 624     struct qemu_work_item wi;
 625
 626     if (qemu_cpu_is_self(env)) {
 627         func(data);
 628         return;
 629     }
 630
 631     wi.func = func;
 632     wi.data = data;
 633     if (!env->queued_work_first) {
 634         env->queued_work_first = &wi;
 635     } else {
 636         env->queued_work_last->next = &wi;
 637     }
 638     env->queued_work_last = &wi;
 639     wi.next = NULL;
 640     wi.done = false;
 641
 642     qemu_cpu_kick(env);
 643     while (!wi.done) {
 644         CPUState *self_env = cpu_single_env;
 645
 646         qemu_cond_wait(&qemu_work_cond, &qemu_global_mutex);
 647         cpu_single_env = self_env;
 648     }
 649 }
 650
 651 static void flush_queued_work(CPUState *env)
 652 {
 653     struct qemu_work_item *wi;
 654
 655     if (!env->queued_work_first) {
 656         return;
 657     }
 658
 659     while ((wi = env->queued_work_first)) {
 660         env->queued_work_first = wi->next;
 661         wi->func(wi->data);
 662         wi->done = true;
 663     }
 664     env->queued_work_last = NULL;
 665     qemu_cond_broadcast(&qemu_work_cond);
 666 }
 667
 668 static void qemu_wait_io_event_common(CPUState *env)
 669 {
 670     if (env->stop) {
 671         env->stop = 0;
 672         env->stopped = 1;
 673         qemu_cond_signal(&qemu_pause_cond);
 674     }
 675     flush_queued_work(env);
 676     env->thread_kicked = false;
 677 }
 678
 679 static void qemu_tcg_wait_io_event(void)
 680 {
 681     CPUState *env;
 682
 683     while (all_cpu_threads_idle()) {
 684        /* Start accounting real time to the virtual clock if the CPUs
 685           are idle.  */
 686         qemu_clock_warp(vm_clock);
 687         qemu_cond_wait(tcg_halt_cond, &qemu_global_mutex);
 688     }
 689
 690     while (iothread_requesting_mutex) {
 691         qemu_cond_wait(&qemu_io_proceeded_cond, &qemu_global_mutex);
 692     }
 693
 694     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 695         qemu_wait_io_event_common(env);
 696     }
 697 }
 698
 699 static void qemu_kvm_wait_io_event(CPUState *env)
 700 {
 701     while (cpu_thread_is_idle(env)) {
 702         qemu_cond_wait(env->halt_cond, &qemu_global_mutex);
 703     }
 704
 705     qemu_kvm_eat_signals(env);
 706     qemu_wait_io_event_common(env);
 707 }
 708
 709 static void *qemu_kvm_cpu_thread_fn(void *arg)
 710 {
 711     CPUState *env = arg;
 712     int r;
 713
 714     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 715     qemu_thread_get_self(env->thread);
 716     env->thread_id = qemu_get_thread_id();
 717     cpu_single_env = env;
 718
 719     r = kvm_init_vcpu(env);
 720     if (r < 0) {
 721         fprintf(stderr, "kvm_init_vcpu failed: %s\n", strerror(-r));
 722         exit(1);
 723     }
 724
 725     qemu_kvm_init_cpu_signals(env);
 726
 727     /* signal CPU creation */
 728     env->created = 1;
 729     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
 730
 731     while (1) {
 732         if (cpu_can_run(env)) {
 733             r = kvm_cpu_exec(env);
 734             if (r == EXCP_DEBUG) {
 735                 cpu_handle_guest_debug(env);
 736             }
 737         }
 738         qemu_kvm_wait_io_event(env);
 739     }
 740
 741     return NULL;
 742 }
 743
 744 static void tcg_exec_all(void);
 745
 746 static void *qemu_tcg_cpu_thread_fn(void *arg)
 747 {
 748     CPUState *env = arg;
 749
 750     qemu_tcg_init_cpu_signals();
 751     qemu_thread_get_self(env->thread);
 752
 753     /* signal CPU creation */
 754     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 755     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 756         env->thread_id = qemu_get_thread_id();
 757         env->created = 1;
 758     }
 759     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
 760
 761     /* wait for initial kick-off after machine start */
 762     while (first_cpu->stopped) {
 763         qemu_cond_wait(tcg_halt_cond, &qemu_global_mutex);
 764     }
 765
 766     while (1) {
 767         tcg_exec_all();
 768         if (use_icount && qemu_clock_deadline(vm_clock) <= 0) {
 769             qemu_notify_event();
 770         }
 771         qemu_tcg_wait_io_event();
 772     }
 773
 774     return NULL;
 775 }
 776
 777 static void qemu_cpu_kick_thread(CPUState *env)
 778 {
 779 #ifndef _WIN32
 780     int err;
 781
 782     err = pthread_kill(env->thread->thread, SIG_IPI);
 783     if (err) {
 784         fprintf(stderr, "qemu:%s: %s", __func__, strerror(err));
 785         exit(1);
 786     }
 787 #else /* _WIN32 */
 788     if (!qemu_cpu_is_self(env)) {
 789         SuspendThread(env->hThread);
 790         cpu_signal(0);
 791         ResumeThread(env->hThread);
 792     }
 793 #endif
 794 }
 795
 796 void qemu_cpu_kick(void *_env)
 797 {
 798     CPUState *env = _env;
 799
 800     qemu_cond_broadcast(env->halt_cond);
 801     if (kvm_enabled() && !env->thread_kicked) {
 802         qemu_cpu_kick_thread(env);
 803         env->thread_kicked = true;
 804     }
 805 }
 806
 807 void qemu_cpu_kick_self(void)
 808 {
 809 #ifndef _WIN32
 810     assert(cpu_single_env);
 811
 812     if (!cpu_single_env->thread_kicked) {
 813         qemu_cpu_kick_thread(cpu_single_env);
 814         cpu_single_env->thread_kicked = true;
 815     }
 816 #else
 817     abort();
 818 #endif
 819 }
 820
 821 int qemu_cpu_is_self(void *_env)
 822 {
 823     CPUState *env = _env;
 824
 825     return qemu_thread_is_self(env->thread);
 826 }
 827
 828 void qemu_mutex_lock_iothread(void)
 829 {
 830     if (kvm_enabled()) {
 831         qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 832     } else {
 833         iothread_requesting_mutex = true;
 834         if (qemu_mutex_trylock(&qemu_global_mutex)) {
 835             qemu_cpu_kick_thread(first_cpu);
 836             qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 837         }
 838         iothread_requesting_mutex = false;
 839         qemu_cond_broadcast(&qemu_io_proceeded_cond);
 840     }
 841 }
 842
 843 void qemu_mutex_unlock_iothread(void)
 844 {
 845     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
 846 }
 847
 848 static int all_vcpus_paused(void)
 849 {
 850     CPUState *penv = first_cpu;
 851
 852     while (penv) {
 853         if (!penv->stopped) {
 854             return 0;
 855         }
 856         penv = penv->next_cpu;
 857     }
 858
 859     return 1;
 860 }
 861
 862 void pause_all_vcpus(void)
 863 {
 864     CPUState *penv = first_cpu;
 865
 866     qemu_clock_enable(vm_clock, false);
 867     while (penv) {
 868         penv->stop = 1;
 869         qemu_cpu_kick(penv);
 870         penv = penv->next_cpu;
 871     }
 872
 873     while (!all_vcpus_paused()) {
 874         qemu_cond_wait(&qemu_pause_cond, &qemu_global_mutex);
 875         penv = first_cpu;
 876         while (penv) {
 877             qemu_cpu_kick(penv);
 878             penv = penv->next_cpu;
 879         }
 880     }
 881 }
 882
 883 void resume_all_vcpus(void)
 884 {
 885     CPUState *penv = first_cpu;
 886
 887     qemu_clock_enable(vm_clock, true);
 888     while (penv) {
 889         penv->stop = 0;
 890         penv->stopped = 0;
 891         qemu_cpu_kick(penv);
 892         penv = penv->next_cpu;
 893     }
 894 }
 895
 896 static void qemu_tcg_init_vcpu(void *_env)
 897 {
 898     CPUState *env = _env;
 899
 900     /* share a single thread for all cpus with TCG */
 901     if (!tcg_cpu_thread) {
 902         env->thread = g_malloc0(sizeof(QemuThread));
 903         env->halt_cond = g_malloc0(sizeof(QemuCond));
 904         qemu_cond_init(env->halt_cond);
 905         tcg_halt_cond = env->halt_cond;
 906         qemu_thread_create(env->thread, qemu_tcg_cpu_thread_fn, env,
 907                            QEMU_THREAD_JOINABLE);
 908 #ifdef _WIN32
 909         env->hThread = qemu_thread_get_handle(env->thread);
 910 #endif
 911         while (env->created == 0) {
 912             qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
 913         }
 914         tcg_cpu_thread = env->thread;
 915     } else {
 916         env->thread = tcg_cpu_thread;
 917         env->halt_cond = tcg_halt_cond;
 918     }
 919 }
 920
 921 static void qemu_kvm_start_vcpu(CPUState *env)
 922 {
 923     env->thread = g_malloc0(sizeof(QemuThread));
 924     env->halt_cond = g_malloc0(sizeof(QemuCond));
 925     qemu_cond_init(env->halt_cond);
 926     qemu_thread_create(env->thread, qemu_kvm_cpu_thread_fn, env,
 927                        QEMU_THREAD_JOINABLE);
 928     while (env->created == 0) {
 929         qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
 930     }
 931 }
 932
 933 void qemu_init_vcpu(void *_env)
 934 {
 935     CPUState *env = _env;
 936
 937     env->nr_cores = smp_cores;
 938     env->nr_threads = smp_threads;
 939     env->stopped = 1;
 940     if (kvm_enabled()) {
 941         qemu_kvm_start_vcpu(env);
 942     } else {
 943         qemu_tcg_init_vcpu(env);
 944     }
 945 }
 946
 947 void cpu_stop_current(void)
 948 {
 949     if (cpu_single_env) {
 950         cpu_single_env->stop = 0;
 951         cpu_single_env->stopped = 1;
 952         cpu_exit(cpu_single_env);
 953         qemu_cond_signal(&qemu_pause_cond);
 954     }
 955 }
 956
 957 void vm_stop(RunState state)
 958 {
 959     if (!qemu_thread_is_self(&io_thread)) {
 960         qemu_system_vmstop_request(state);
 961         /*
 962          * FIXME: should not return to device code in case
 963          * vm_stop() has been requested.
 964          */
 965         cpu_stop_current();
 966         return;
 967     }
 968     do_vm_stop(state);
 969 }
 970
 971 /* does a state transition even if the VM is already stopped,
 972    current state is forgotten forever */
 973 void vm_stop_force_state(RunState state)
 974 {
 975     if (runstate_is_running()) {
 976         vm_stop(state);
 977     } else {
 978         runstate_set(state);
 979     }
 980 }
 981
 982 static int tcg_cpu_exec(CPUState *env)
 983 {
 984     int ret;
 985 #ifdef CONFIG_PROFILER
 986     int64_t ti;
 987 #endif
 988
 989 #ifdef CONFIG_PROFILER
 990     ti = profile_getclock();
 991 #endif
 992     if (use_icount) {
 993         int64_t count;
 994         int decr;
 995         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low + env->icount_extra);
 996         env->icount_decr.u16.low = 0;
 997         env->icount_extra = 0;
 998         count = qemu_icount_round(qemu_clock_deadline(vm_clock));
 999         qemu_icount += count;
1000         decr = (count > 0xffff) ? 0xffff : count;
1001         count -= decr;
1002         env->icount_decr.u16.low = decr;
1003         env->icount_extra = count;
1004     }
1005     ret = cpu_exec(env);
1006 #ifdef CONFIG_PROFILER
1007     qemu_time += profile_getclock() - ti;
1008 #endif
1009     if (use_icount) {
1010         /* Fold pending instructions back into the
1011            instruction counter, and clear the interrupt flag.  */
1012         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low
1013                         + env->icount_extra);
1014         env->icount_decr.u32 = 0;
1015         env->icount_extra = 0;
1016     }
1017     return ret;
1018 }
1019
1020 static void tcg_exec_all(void)
1021 {
1022     int r;
1023
1024     /* Account partial waits to the vm_clock.  */
1025     qemu_clock_warp(vm_clock);
1026
1027     if (next_cpu == NULL) {
1028         next_cpu = first_cpu;
1029     }
1030     for (; next_cpu != NULL && !exit_request; next_cpu = next_cpu->next_cpu) {
1031         CPUState *env = next_cpu;
1032
1033         qemu_clock_enable(vm_clock,
1034                           (env->singlestep_enabled & SSTEP_NOTIMER) == 0);
1035
1036         if (cpu_can_run(env)) {
1037             r = tcg_cpu_exec(env);
1038             if (r == EXCP_DEBUG) {
1039                 cpu_handle_guest_debug(env);
1040                 break;
1041             }
1042         } else if (env->stop || env->stopped) {
1043             break;
1044         }
1045     }
1046     exit_request = 0;
1047 }
1048
1049 void set_numa_modes(void)
1050 {
1051     CPUState *env;
1052     int i;
1053
1054     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1055         for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
1056             if (node_cpumask[i] & (1 << env->cpu_index)) {
1057                 env->numa_node = i;
1058             }
1059         }
1060     }
1061 }
1062
1063 void set_cpu_log(const char *optarg)
1064 {
1065     int mask;
1066     const CPULogItem *item;
1067
1068     mask = cpu_str_to_log_mask(optarg);
1069     if (!mask) {
1070         printf("Log items (comma separated):\n");
1071         for (item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
1072             printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
1073         }
1074         exit(1);
1075     }
1076     cpu_set_log(mask);
1077 }
1078
1079 void set_cpu_log_filename(const char *optarg)
1080 {
1081     cpu_set_log_filename(optarg);
1082 }
1083
1084 void list_cpus(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf, const char *optarg)
1085 {
1086     /* XXX: implement xxx_cpu_list for targets that still miss it */
1087 #if defined(cpu_list_id)
1088     cpu_list_id(f, cpu_fprintf, optarg);
1089 #elif defined(cpu_list)
1090     cpu_list(f, cpu_fprintf); /* deprecated */
1091 #endif
1092 }
1093
1094 CpuInfoList *qmp_query_cpus(Error **errp)
1095 {
1096     CpuInfoList *head = NULL, *cur_item = NULL;
1097     CPUState *env;
1098
1099     for(env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1100         CpuInfoList *info;
1101
1102         cpu_synchronize_state(env);
1103
1104         info = g_malloc0(sizeof(*info));
1105         info->value = g_malloc0(sizeof(*info->value));
1106         info->value->CPU = env->cpu_index;
1107         info->value->current = (env == first_cpu);
1108         info->value->halted = env->halted;
1109         info->value->thread_id = env->thread_id;
1110 #if defined(TARGET_I386)
1111         info->value->has_pc = true;
1112         info->value->pc = env->eip + env->segs[R_CS].base;
1113 #elif defined(TARGET_PPC)
1114         info->value->has_nip = true;
1115         info->value->nip = env->nip;
1116 #elif defined(TARGET_SPARC)
1117         info->value->has_pc = true;
1118         info->value->pc = env->pc;
1119         info->value->has_npc = true;
1120         info->value->npc = env->npc;
1121 #elif defined(TARGET_MIPS)
1122         info->value->has_PC = true;
1123         info->value->PC = env->active_tc.PC;
1124 #endif
1125
1126         /* XXX: waiting for the qapi to support GSList */
1127         if (!cur_item) {
1128             head = cur_item = info;
1129         } else {
1130             cur_item->next = info;
1131             cur_item = info;
1132         }
1133     }
1134
1135     return head;
1136 }
1137
1138 void qmp_memsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
1139                  bool has_cpu, int64_t cpu_index, Error **errp)
1140 {
1141     FILE *f;
1142     uint32_t l;
1143     CPUState *env;
1144     uint8_t buf[1024];
1145
1146     if (!has_cpu) {
1147         cpu_index = 0;
1148     }
1149
1150     for (env = first_cpu; env; env = env->next_cpu) {
1151         if (cpu_index == env->cpu_index) {
1152             break;
1153         }
1154     }
1155
1156     if (env == NULL) {
1157         error_set(errp, QERR_INVALID_PARAMETER_VALUE, "cpu-index",
1158                   "a CPU number");
1159         return;
1160     }
1161
1162     f = fopen(filename, "wb");
1163     if (!f) {
1164         error_set(errp, QERR_OPEN_FILE_FAILED, filename);
1165         return;
1166     }
1167
1168     while (size != 0) {
1169         l = sizeof(buf);
1170         if (l > size)
1171             l = size;
1172         cpu_memory_rw_debug(env, addr, buf, l, 0);
1173         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
1174             error_set(errp, QERR_IO_ERROR);
1175             goto exit;
1176         }
1177         addr += l;
1178         size -= l;
1179     }
1180
1181 exit:
1182     fclose(f);
1183 }
1184
1185 void qmp_pmemsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
1186                   Error **errp)
1187 {
1188     FILE *f;
1189     uint32_t l;
1190     uint8_t buf[1024];
1191
1192     f = fopen(filename, "wb");
1193     if (!f) {
1194         error_set(errp, QERR_OPEN_FILE_FAILED, filename);
1195         return;
1196     }
1197
1198     while (size != 0) {
1199         l = sizeof(buf);
1200         if (l > size)
1201             l = size;
1202         cpu_physical_memory_rw(addr, buf, l, 0);
1203         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
1204             error_set(errp, QERR_IO_ERROR);
1205             goto exit;
1206         }
1207         addr += l;
1208         size -= l;
1209     }
1210
1211 exit:
1212     fclose(f);
1213 }
1214
1215 void qmp_inject_nmi(Error **errp)
1216 {
1217 #if defined(TARGET_I386)
1218     CPUState *env;
1219
1220     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1221         if (!env->apic_state) {
1222             cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_NMI);
1223         } else {
1224             apic_deliver_nmi(env->apic_state);
1225         }
1226     }
1227 #else
1228     error_set(errp, QERR_UNSUPPORTED);
1229 #endif
1230 }