]> Git Repo - qemu.git/blob - migration/ram.c
700c345ec57fe2d04739fe9b4844cc9411f66e68
[qemu.git] / migration / ram.c
1 /*
2  * QEMU System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard
5  * Copyright (c) 2011-2015 Red Hat Inc
6  *
7  * Authors:
8  *  Juan Quintela <[email protected]>
9  *
10  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
11  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
12  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
13  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
14  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
15  * furnished to do so, subject to the following conditions:
16  *
17  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
18  * all copies or substantial portions of the Software.
19  *
20  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
21  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
22  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
23  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
24  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
25  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
26  * THE SOFTWARE.
27  */
28
29 #include "qemu/osdep.h"
30 #include "cpu.h"
31 #include <zlib.h>
32 #include "qemu/cutils.h"
33 #include "qemu/bitops.h"
34 #include "qemu/bitmap.h"
35 #include "qemu/main-loop.h"
36 #include "qemu/pmem.h"
37 #include "xbzrle.h"
38 #include "ram.h"
39 #include "migration.h"
40 #include "socket.h"
41 #include "migration/register.h"
42 #include "migration/misc.h"
43 #include "qemu-file.h"
44 #include "postcopy-ram.h"
45 #include "page_cache.h"
46 #include "qemu/error-report.h"
47 #include "qapi/error.h"
48 #include "qapi/qapi-events-migration.h"
49 #include "qapi/qmp/qerror.h"
50 #include "trace.h"
51 #include "exec/ram_addr.h"
52 #include "exec/target_page.h"
53 #include "qemu/rcu_queue.h"
54 #include "migration/colo.h"
55 #include "block.h"
56 #include "sysemu/sysemu.h"
57 #include "qemu/uuid.h"
58 #include "savevm.h"
59 #include "qemu/iov.h"
60
61 /***********************************************************/
62 /* ram save/restore */
63
64 /* RAM_SAVE_FLAG_ZERO used to be named RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS, it
65  * worked for pages that where filled with the same char.  We switched
66  * it to only search for the zero value.  And to avoid confusion with
67  * RAM_SSAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE just rename it.
68  */
69
70 #define RAM_SAVE_FLAG_FULL     0x01 /* Obsolete, not used anymore */
71 #define RAM_SAVE_FLAG_ZERO     0x02
72 #define RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE 0x04
73 #define RAM_SAVE_FLAG_PAGE     0x08
74 #define RAM_SAVE_FLAG_EOS      0x10
75 #define RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE 0x20
76 #define RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE   0x40
77 /* 0x80 is reserved in migration.h start with 0x100 next */
78 #define RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE    0x100
79
80 static inline bool is_zero_range(uint8_t *p, uint64_t size)
81 {
82     return buffer_is_zero(p, size);
83 }
84
85 XBZRLECacheStats xbzrle_counters;
86
87 /* struct contains XBZRLE cache and a static page
88    used by the compression */
89 static struct {
90     /* buffer used for XBZRLE encoding */
91     uint8_t *encoded_buf;
92     /* buffer for storing page content */
93     uint8_t *current_buf;
94     /* Cache for XBZRLE, Protected by lock. */
95     PageCache *cache;
96     QemuMutex lock;
97     /* it will store a page full of zeros */
98     uint8_t *zero_target_page;
99     /* buffer used for XBZRLE decoding */
100     uint8_t *decoded_buf;
101 } XBZRLE;
102
103 static void XBZRLE_cache_lock(void)
104 {
105     if (migrate_use_xbzrle())
106         qemu_mutex_lock(&XBZRLE.lock);
107 }
108
109 static void XBZRLE_cache_unlock(void)
110 {
111     if (migrate_use_xbzrle())
112         qemu_mutex_unlock(&XBZRLE.lock);
113 }
114
115 /**
116  * xbzrle_cache_resize: resize the xbzrle cache
117  *
118  * This function is called from qmp_migrate_set_cache_size in main
119  * thread, possibly while a migration is in progress.  A running
120  * migration may be using the cache and might finish during this call,
121  * hence changes to the cache are protected by XBZRLE.lock().
122  *
123  * Returns 0 for success or -1 for error
124  *
125  * @new_size: new cache size
126  * @errp: set *errp if the check failed, with reason
127  */
128 int xbzrle_cache_resize(int64_t new_size, Error **errp)
129 {
130     PageCache *new_cache;
131     int64_t ret = 0;
132
133     /* Check for truncation */
134     if (new_size != (size_t)new_size) {
135         error_setg(errp, QERR_INVALID_PARAMETER_VALUE, "cache size",
136                    "exceeding address space");
137         return -1;
138     }
139
140     if (new_size == migrate_xbzrle_cache_size()) {
141         /* nothing to do */
142         return 0;
143     }
144
145     XBZRLE_cache_lock();
146
147     if (XBZRLE.cache != NULL) {
148         new_cache = cache_init(new_size, TARGET_PAGE_SIZE, errp);
149         if (!new_cache) {
150             ret = -1;
151             goto out;
152         }
153
154         cache_fini(XBZRLE.cache);
155         XBZRLE.cache = new_cache;
156     }
157 out:
158     XBZRLE_cache_unlock();
159     return ret;
160 }
161
162 static bool ramblock_is_ignored(RAMBlock *block)
163 {
164     return !qemu_ram_is_migratable(block) ||
165            (migrate_ignore_shared() && qemu_ram_is_shared(block));
166 }
167
168 /* Should be holding either ram_list.mutex, or the RCU lock. */
169 #define RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block)            \
170     INTERNAL_RAMBLOCK_FOREACH(block)                   \
171         if (ramblock_is_ignored(block)) {} else
172
173 #define RAMBLOCK_FOREACH_MIGRATABLE(block)             \
174     INTERNAL_RAMBLOCK_FOREACH(block)                   \
175         if (!qemu_ram_is_migratable(block)) {} else
176
177 #undef RAMBLOCK_FOREACH
178
179 int foreach_not_ignored_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
180 {
181     RAMBlock *block;
182     int ret = 0;
183
184     rcu_read_lock();
185     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
186         ret = func(block, opaque);
187         if (ret) {
188             break;
189         }
190     }
191     rcu_read_unlock();
192     return ret;
193 }
194
195 static void ramblock_recv_map_init(void)
196 {
197     RAMBlock *rb;
198
199     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(rb) {
200         assert(!rb->receivedmap);
201         rb->receivedmap = bitmap_new(rb->max_length >> qemu_target_page_bits());
202     }
203 }
204
205 int ramblock_recv_bitmap_test(RAMBlock *rb, void *host_addr)
206 {
207     return test_bit(ramblock_recv_bitmap_offset(host_addr, rb),
208                     rb->receivedmap);
209 }
210
211 bool ramblock_recv_bitmap_test_byte_offset(RAMBlock *rb, uint64_t byte_offset)
212 {
213     return test_bit(byte_offset >> TARGET_PAGE_BITS, rb->receivedmap);
214 }
215
216 void ramblock_recv_bitmap_set(RAMBlock *rb, void *host_addr)
217 {
218     set_bit_atomic(ramblock_recv_bitmap_offset(host_addr, rb), rb->receivedmap);
219 }
220
221 void ramblock_recv_bitmap_set_range(RAMBlock *rb, void *host_addr,
222                                     size_t nr)
223 {
224     bitmap_set_atomic(rb->receivedmap,
225                       ramblock_recv_bitmap_offset(host_addr, rb),
226                       nr);
227 }
228
229 #define  RAMBLOCK_RECV_BITMAP_ENDING  (0x0123456789abcdefULL)
230
231 /*
232  * Format: bitmap_size (8 bytes) + whole_bitmap (N bytes).
233  *
234  * Returns >0 if success with sent bytes, or <0 if error.
235  */
236 int64_t ramblock_recv_bitmap_send(QEMUFile *file,
237                                   const char *block_name)
238 {
239     RAMBlock *block = qemu_ram_block_by_name(block_name);
240     unsigned long *le_bitmap, nbits;
241     uint64_t size;
242
243     if (!block) {
244         error_report("%s: invalid block name: %s", __func__, block_name);
245         return -1;
246     }
247
248     nbits = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
249
250     /*
251      * Make sure the tmp bitmap buffer is big enough, e.g., on 32bit
252      * machines we may need 4 more bytes for padding (see below
253      * comment). So extend it a bit before hand.
254      */
255     le_bitmap = bitmap_new(nbits + BITS_PER_LONG);
256
257     /*
258      * Always use little endian when sending the bitmap. This is
259      * required that when source and destination VMs are not using the
260      * same endianess. (Note: big endian won't work.)
261      */
262     bitmap_to_le(le_bitmap, block->receivedmap, nbits);
263
264     /* Size of the bitmap, in bytes */
265     size = DIV_ROUND_UP(nbits, 8);
266
267     /*
268      * size is always aligned to 8 bytes for 64bit machines, but it
269      * may not be true for 32bit machines. We need this padding to
270      * make sure the migration can survive even between 32bit and
271      * 64bit machines.
272      */
273     size = ROUND_UP(size, 8);
274
275     qemu_put_be64(file, size);
276     qemu_put_buffer(file, (const uint8_t *)le_bitmap, size);
277     /*
278      * Mark as an end, in case the middle part is screwed up due to
279      * some "misterious" reason.
280      */
281     qemu_put_be64(file, RAMBLOCK_RECV_BITMAP_ENDING);
282     qemu_fflush(file);
283
284     g_free(le_bitmap);
285
286     if (qemu_file_get_error(file)) {
287         return qemu_file_get_error(file);
288     }
289
290     return size + sizeof(size);
291 }
292
293 /*
294  * An outstanding page request, on the source, having been received
295  * and queued
296  */
297 struct RAMSrcPageRequest {
298     RAMBlock *rb;
299     hwaddr    offset;
300     hwaddr    len;
301
302     QSIMPLEQ_ENTRY(RAMSrcPageRequest) next_req;
303 };
304
305 /* State of RAM for migration */
306 struct RAMState {
307     /* QEMUFile used for this migration */
308     QEMUFile *f;
309     /* Last block that we have visited searching for dirty pages */
310     RAMBlock *last_seen_block;
311     /* Last block from where we have sent data */
312     RAMBlock *last_sent_block;
313     /* Last dirty target page we have sent */
314     ram_addr_t last_page;
315     /* last ram version we have seen */
316     uint32_t last_version;
317     /* We are in the first round */
318     bool ram_bulk_stage;
319     /* The free page optimization is enabled */
320     bool fpo_enabled;
321     /* How many times we have dirty too many pages */
322     int dirty_rate_high_cnt;
323     /* these variables are used for bitmap sync */
324     /* last time we did a full bitmap_sync */
325     int64_t time_last_bitmap_sync;
326     /* bytes transferred at start_time */
327     uint64_t bytes_xfer_prev;
328     /* number of dirty pages since start_time */
329     uint64_t num_dirty_pages_period;
330     /* xbzrle misses since the beginning of the period */
331     uint64_t xbzrle_cache_miss_prev;
332
333     /* compression statistics since the beginning of the period */
334     /* amount of count that no free thread to compress data */
335     uint64_t compress_thread_busy_prev;
336     /* amount bytes after compression */
337     uint64_t compressed_size_prev;
338     /* amount of compressed pages */
339     uint64_t compress_pages_prev;
340
341     /* total handled target pages at the beginning of period */
342     uint64_t target_page_count_prev;
343     /* total handled target pages since start */
344     uint64_t target_page_count;
345     /* number of dirty bits in the bitmap */
346     uint64_t migration_dirty_pages;
347     /* Protects modification of the bitmap and migration dirty pages */
348     QemuMutex bitmap_mutex;
349     /* The RAMBlock used in the last src_page_requests */
350     RAMBlock *last_req_rb;
351     /* Queue of outstanding page requests from the destination */
352     QemuMutex src_page_req_mutex;
353     QSIMPLEQ_HEAD(, RAMSrcPageRequest) src_page_requests;
354 };
355 typedef struct RAMState RAMState;
356
357 static RAMState *ram_state;
358
359 static NotifierWithReturnList precopy_notifier_list;
360
361 void precopy_infrastructure_init(void)
362 {
363     notifier_with_return_list_init(&precopy_notifier_list);
364 }
365
366 void precopy_add_notifier(NotifierWithReturn *n)
367 {
368     notifier_with_return_list_add(&precopy_notifier_list, n);
369 }
370
371 void precopy_remove_notifier(NotifierWithReturn *n)
372 {
373     notifier_with_return_remove(n);
374 }
375
376 int precopy_notify(PrecopyNotifyReason reason, Error **errp)
377 {
378     PrecopyNotifyData pnd;
379     pnd.reason = reason;
380     pnd.errp = errp;
381
382     return notifier_with_return_list_notify(&precopy_notifier_list, &pnd);
383 }
384
385 void precopy_enable_free_page_optimization(void)
386 {
387     if (!ram_state) {
388         return;
389     }
390
391     ram_state->fpo_enabled = true;
392 }
393
394 uint64_t ram_bytes_remaining(void)
395 {
396     return ram_state ? (ram_state->migration_dirty_pages * TARGET_PAGE_SIZE) :
397                        0;
398 }
399
400 MigrationStats ram_counters;
401
402 /* used by the search for pages to send */
403 struct PageSearchStatus {
404     /* Current block being searched */
405     RAMBlock    *block;
406     /* Current page to search from */
407     unsigned long page;
408     /* Set once we wrap around */
409     bool         complete_round;
410 };
411 typedef struct PageSearchStatus PageSearchStatus;
412
413 CompressionStats compression_counters;
414
415 struct CompressParam {
416     bool done;
417     bool quit;
418     bool zero_page;
419     QEMUFile *file;
420     QemuMutex mutex;
421     QemuCond cond;
422     RAMBlock *block;
423     ram_addr_t offset;
424
425     /* internally used fields */
426     z_stream stream;
427     uint8_t *originbuf;
428 };
429 typedef struct CompressParam CompressParam;
430
431 struct DecompressParam {
432     bool done;
433     bool quit;
434     QemuMutex mutex;
435     QemuCond cond;
436     void *des;
437     uint8_t *compbuf;
438     int len;
439     z_stream stream;
440 };
441 typedef struct DecompressParam DecompressParam;
442
443 static CompressParam *comp_param;
444 static QemuThread *compress_threads;
445 /* comp_done_cond is used to wake up the migration thread when
446  * one of the compression threads has finished the compression.
447  * comp_done_lock is used to co-work with comp_done_cond.
448  */
449 static QemuMutex comp_done_lock;
450 static QemuCond comp_done_cond;
451 /* The empty QEMUFileOps will be used by file in CompressParam */
452 static const QEMUFileOps empty_ops = { };
453
454 static QEMUFile *decomp_file;
455 static DecompressParam *decomp_param;
456 static QemuThread *decompress_threads;
457 static QemuMutex decomp_done_lock;
458 static QemuCond decomp_done_cond;
459
460 static bool do_compress_ram_page(QEMUFile *f, z_stream *stream, RAMBlock *block,
461                                  ram_addr_t offset, uint8_t *source_buf);
462
463 static void *do_data_compress(void *opaque)
464 {
465     CompressParam *param = opaque;
466     RAMBlock *block;
467     ram_addr_t offset;
468     bool zero_page;
469
470     qemu_mutex_lock(&param->mutex);
471     while (!param->quit) {
472         if (param->block) {
473             block = param->block;
474             offset = param->offset;
475             param->block = NULL;
476             qemu_mutex_unlock(&param->mutex);
477
478             zero_page = do_compress_ram_page(param->file, &param->stream,
479                                              block, offset, param->originbuf);
480
481             qemu_mutex_lock(&comp_done_lock);
482             param->done = true;
483             param->zero_page = zero_page;
484             qemu_cond_signal(&comp_done_cond);
485             qemu_mutex_unlock(&comp_done_lock);
486
487             qemu_mutex_lock(&param->mutex);
488         } else {
489             qemu_cond_wait(&param->cond, &param->mutex);
490         }
491     }
492     qemu_mutex_unlock(&param->mutex);
493
494     return NULL;
495 }
496
497 static void compress_threads_save_cleanup(void)
498 {
499     int i, thread_count;
500
501     if (!migrate_use_compression() || !comp_param) {
502         return;
503     }
504
505     thread_count = migrate_compress_threads();
506     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
507         /*
508          * we use it as a indicator which shows if the thread is
509          * properly init'd or not
510          */
511         if (!comp_param[i].file) {
512             break;
513         }
514
515         qemu_mutex_lock(&comp_param[i].mutex);
516         comp_param[i].quit = true;
517         qemu_cond_signal(&comp_param[i].cond);
518         qemu_mutex_unlock(&comp_param[i].mutex);
519
520         qemu_thread_join(compress_threads + i);
521         qemu_mutex_destroy(&comp_param[i].mutex);
522         qemu_cond_destroy(&comp_param[i].cond);
523         deflateEnd(&comp_param[i].stream);
524         g_free(comp_param[i].originbuf);
525         qemu_fclose(comp_param[i].file);
526         comp_param[i].file = NULL;
527     }
528     qemu_mutex_destroy(&comp_done_lock);
529     qemu_cond_destroy(&comp_done_cond);
530     g_free(compress_threads);
531     g_free(comp_param);
532     compress_threads = NULL;
533     comp_param = NULL;
534 }
535
536 static int compress_threads_save_setup(void)
537 {
538     int i, thread_count;
539
540     if (!migrate_use_compression()) {
541         return 0;
542     }
543     thread_count = migrate_compress_threads();
544     compress_threads = g_new0(QemuThread, thread_count);
545     comp_param = g_new0(CompressParam, thread_count);
546     qemu_cond_init(&comp_done_cond);
547     qemu_mutex_init(&comp_done_lock);
548     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
549         comp_param[i].originbuf = g_try_malloc(TARGET_PAGE_SIZE);
550         if (!comp_param[i].originbuf) {
551             goto exit;
552         }
553
554         if (deflateInit(&comp_param[i].stream,
555                         migrate_compress_level()) != Z_OK) {
556             g_free(comp_param[i].originbuf);
557             goto exit;
558         }
559
560         /* comp_param[i].file is just used as a dummy buffer to save data,
561          * set its ops to empty.
562          */
563         comp_param[i].file = qemu_fopen_ops(NULL, &empty_ops);
564         comp_param[i].done = true;
565         comp_param[i].quit = false;
566         qemu_mutex_init(&comp_param[i].mutex);
567         qemu_cond_init(&comp_param[i].cond);
568         qemu_thread_create(compress_threads + i, "compress",
569                            do_data_compress, comp_param + i,
570                            QEMU_THREAD_JOINABLE);
571     }
572     return 0;
573
574 exit:
575     compress_threads_save_cleanup();
576     return -1;
577 }
578
579 /* Multiple fd's */
580
581 #define MULTIFD_MAGIC 0x11223344U
582 #define MULTIFD_VERSION 1
583
584 #define MULTIFD_FLAG_SYNC (1 << 0)
585
586 /* This value needs to be a multiple of qemu_target_page_size() */
587 #define MULTIFD_PACKET_SIZE (512 * 1024)
588
589 typedef struct {
590     uint32_t magic;
591     uint32_t version;
592     unsigned char uuid[16]; /* QemuUUID */
593     uint8_t id;
594 } __attribute__((packed)) MultiFDInit_t;
595
596 typedef struct {
597     uint32_t magic;
598     uint32_t version;
599     uint32_t flags;
600     /* maximum number of allocated pages */
601     uint32_t pages_alloc;
602     uint32_t pages_used;
603     /* size of the next packet that contains pages */
604     uint32_t next_packet_size;
605     uint64_t packet_num;
606     char ramblock[256];
607     uint64_t offset[];
608 } __attribute__((packed)) MultiFDPacket_t;
609
610 typedef struct {
611     /* number of used pages */
612     uint32_t used;
613     /* number of allocated pages */
614     uint32_t allocated;
615     /* global number of generated multifd packets */
616     uint64_t packet_num;
617     /* offset of each page */
618     ram_addr_t *offset;
619     /* pointer to each page */
620     struct iovec *iov;
621     RAMBlock *block;
622 } MultiFDPages_t;
623
624 typedef struct {
625     /* this fields are not changed once the thread is created */
626     /* channel number */
627     uint8_t id;
628     /* channel thread name */
629     char *name;
630     /* channel thread id */
631     QemuThread thread;
632     /* communication channel */
633     QIOChannel *c;
634     /* sem where to wait for more work */
635     QemuSemaphore sem;
636     /* this mutex protects the following parameters */
637     QemuMutex mutex;
638     /* is this channel thread running */
639     bool running;
640     /* should this thread finish */
641     bool quit;
642     /* thread has work to do */
643     int pending_job;
644     /* array of pages to sent */
645     MultiFDPages_t *pages;
646     /* packet allocated len */
647     uint32_t packet_len;
648     /* pointer to the packet */
649     MultiFDPacket_t *packet;
650     /* multifd flags for each packet */
651     uint32_t flags;
652     /* size of the next packet that contains pages */
653     uint32_t next_packet_size;
654     /* global number of generated multifd packets */
655     uint64_t packet_num;
656     /* thread local variables */
657     /* packets sent through this channel */
658     uint64_t num_packets;
659     /* pages sent through this channel */
660     uint64_t num_pages;
661     /* syncs main thread and channels */
662     QemuSemaphore sem_sync;
663 }  MultiFDSendParams;
664
665 typedef struct {
666     /* this fields are not changed once the thread is created */
667     /* channel number */
668     uint8_t id;
669     /* channel thread name */
670     char *name;
671     /* channel thread id */
672     QemuThread thread;
673     /* communication channel */
674     QIOChannel *c;
675     /* this mutex protects the following parameters */
676     QemuMutex mutex;
677     /* is this channel thread running */
678     bool running;
679     /* array of pages to receive */
680     MultiFDPages_t *pages;
681     /* packet allocated len */
682     uint32_t packet_len;
683     /* pointer to the packet */
684     MultiFDPacket_t *packet;
685     /* multifd flags for each packet */
686     uint32_t flags;
687     /* global number of generated multifd packets */
688     uint64_t packet_num;
689     /* thread local variables */
690     /* size of the next packet that contains pages */
691     uint32_t next_packet_size;
692     /* packets sent through this channel */
693     uint64_t num_packets;
694     /* pages sent through this channel */
695     uint64_t num_pages;
696     /* syncs main thread and channels */
697     QemuSemaphore sem_sync;
698 } MultiFDRecvParams;
699
700 static int multifd_send_initial_packet(MultiFDSendParams *p, Error **errp)
701 {
702     MultiFDInit_t msg;
703     int ret;
704
705     msg.magic = cpu_to_be32(MULTIFD_MAGIC);
706     msg.version = cpu_to_be32(MULTIFD_VERSION);
707     msg.id = p->id;
708     memcpy(msg.uuid, &qemu_uuid.data, sizeof(msg.uuid));
709
710     ret = qio_channel_write_all(p->c, (char *)&msg, sizeof(msg), errp);
711     if (ret != 0) {
712         return -1;
713     }
714     return 0;
715 }
716
717 static int multifd_recv_initial_packet(QIOChannel *c, Error **errp)
718 {
719     MultiFDInit_t msg;
720     int ret;
721
722     ret = qio_channel_read_all(c, (char *)&msg, sizeof(msg), errp);
723     if (ret != 0) {
724         return -1;
725     }
726
727     msg.magic = be32_to_cpu(msg.magic);
728     msg.version = be32_to_cpu(msg.version);
729
730     if (msg.magic != MULTIFD_MAGIC) {
731         error_setg(errp, "multifd: received packet magic %x "
732                    "expected %x", msg.magic, MULTIFD_MAGIC);
733         return -1;
734     }
735
736     if (msg.version != MULTIFD_VERSION) {
737         error_setg(errp, "multifd: received packet version %d "
738                    "expected %d", msg.version, MULTIFD_VERSION);
739         return -1;
740     }
741
742     if (memcmp(msg.uuid, &qemu_uuid, sizeof(qemu_uuid))) {
743         char *uuid = qemu_uuid_unparse_strdup(&qemu_uuid);
744         char *msg_uuid = qemu_uuid_unparse_strdup((const QemuUUID *)msg.uuid);
745
746         error_setg(errp, "multifd: received uuid '%s' and expected "
747                    "uuid '%s' for channel %hhd", msg_uuid, uuid, msg.id);
748         g_free(uuid);
749         g_free(msg_uuid);
750         return -1;
751     }
752
753     if (msg.id > migrate_multifd_channels()) {
754         error_setg(errp, "multifd: received channel version %d "
755                    "expected %d", msg.version, MULTIFD_VERSION);
756         return -1;
757     }
758
759     return msg.id;
760 }
761
762 static MultiFDPages_t *multifd_pages_init(size_t size)
763 {
764     MultiFDPages_t *pages = g_new0(MultiFDPages_t, 1);
765
766     pages->allocated = size;
767     pages->iov = g_new0(struct iovec, size);
768     pages->offset = g_new0(ram_addr_t, size);
769
770     return pages;
771 }
772
773 static void multifd_pages_clear(MultiFDPages_t *pages)
774 {
775     pages->used = 0;
776     pages->allocated = 0;
777     pages->packet_num = 0;
778     pages->block = NULL;
779     g_free(pages->iov);
780     pages->iov = NULL;
781     g_free(pages->offset);
782     pages->offset = NULL;
783     g_free(pages);
784 }
785
786 static void multifd_send_fill_packet(MultiFDSendParams *p)
787 {
788     MultiFDPacket_t *packet = p->packet;
789     uint32_t page_max = MULTIFD_PACKET_SIZE / qemu_target_page_size();
790     int i;
791
792     packet->magic = cpu_to_be32(MULTIFD_MAGIC);
793     packet->version = cpu_to_be32(MULTIFD_VERSION);
794     packet->flags = cpu_to_be32(p->flags);
795     packet->pages_alloc = cpu_to_be32(page_max);
796     packet->pages_used = cpu_to_be32(p->pages->used);
797     packet->next_packet_size = cpu_to_be32(p->next_packet_size);
798     packet->packet_num = cpu_to_be64(p->packet_num);
799
800     if (p->pages->block) {
801         strncpy(packet->ramblock, p->pages->block->idstr, 256);
802     }
803
804     for (i = 0; i < p->pages->used; i++) {
805         packet->offset[i] = cpu_to_be64(p->pages->offset[i]);
806     }
807 }
808
809 static int multifd_recv_unfill_packet(MultiFDRecvParams *p, Error **errp)
810 {
811     MultiFDPacket_t *packet = p->packet;
812     uint32_t pages_max = MULTIFD_PACKET_SIZE / qemu_target_page_size();
813     RAMBlock *block;
814     int i;
815
816     packet->magic = be32_to_cpu(packet->magic);
817     if (packet->magic != MULTIFD_MAGIC) {
818         error_setg(errp, "multifd: received packet "
819                    "magic %x and expected magic %x",
820                    packet->magic, MULTIFD_MAGIC);
821         return -1;
822     }
823
824     packet->version = be32_to_cpu(packet->version);
825     if (packet->version != MULTIFD_VERSION) {
826         error_setg(errp, "multifd: received packet "
827                    "version %d and expected version %d",
828                    packet->version, MULTIFD_VERSION);
829         return -1;
830     }
831
832     p->flags = be32_to_cpu(packet->flags);
833
834     packet->pages_alloc = be32_to_cpu(packet->pages_alloc);
835     /*
836      * If we recevied a packet that is 100 times bigger than expected
837      * just stop migration.  It is a magic number.
838      */
839     if (packet->pages_alloc > pages_max * 100) {
840         error_setg(errp, "multifd: received packet "
841                    "with size %d and expected a maximum size of %d",
842                    packet->pages_alloc, pages_max * 100) ;
843         return -1;
844     }
845     /*
846      * We received a packet that is bigger than expected but inside
847      * reasonable limits (see previous comment).  Just reallocate.
848      */
849     if (packet->pages_alloc > p->pages->allocated) {
850         multifd_pages_clear(p->pages);
851         multifd_pages_init(packet->pages_alloc);
852     }
853
854     p->pages->used = be32_to_cpu(packet->pages_used);
855     if (p->pages->used > packet->pages_alloc) {
856         error_setg(errp, "multifd: received packet "
857                    "with %d pages and expected maximum pages are %d",
858                    p->pages->used, packet->pages_alloc) ;
859         return -1;
860     }
861
862     p->next_packet_size = be32_to_cpu(packet->next_packet_size);
863     p->packet_num = be64_to_cpu(packet->packet_num);
864
865     if (p->pages->used) {
866         /* make sure that ramblock is 0 terminated */
867         packet->ramblock[255] = 0;
868         block = qemu_ram_block_by_name(packet->ramblock);
869         if (!block) {
870             error_setg(errp, "multifd: unknown ram block %s",
871                        packet->ramblock);
872             return -1;
873         }
874     }
875
876     for (i = 0; i < p->pages->used; i++) {
877         ram_addr_t offset = be64_to_cpu(packet->offset[i]);
878
879         if (offset > (block->used_length - TARGET_PAGE_SIZE)) {
880             error_setg(errp, "multifd: offset too long " RAM_ADDR_FMT
881                        " (max " RAM_ADDR_FMT ")",
882                        offset, block->max_length);
883             return -1;
884         }
885         p->pages->iov[i].iov_base = block->host + offset;
886         p->pages->iov[i].iov_len = TARGET_PAGE_SIZE;
887     }
888
889     return 0;
890 }
891
892 struct {
893     MultiFDSendParams *params;
894     /* number of created threads */
895     int count;
896     /* array of pages to sent */
897     MultiFDPages_t *pages;
898     /* syncs main thread and channels */
899     QemuSemaphore sem_sync;
900     /* global number of generated multifd packets */
901     uint64_t packet_num;
902     /* send channels ready */
903     QemuSemaphore channels_ready;
904 } *multifd_send_state;
905
906 /*
907  * How we use multifd_send_state->pages and channel->pages?
908  *
909  * We create a pages for each channel, and a main one.  Each time that
910  * we need to send a batch of pages we interchange the ones between
911  * multifd_send_state and the channel that is sending it.  There are
912  * two reasons for that:
913  *    - to not have to do so many mallocs during migration
914  *    - to make easier to know what to free at the end of migration
915  *
916  * This way we always know who is the owner of each "pages" struct,
917  * and we don't need any loocking.  It belongs to the migration thread
918  * or to the channel thread.  Switching is safe because the migration
919  * thread is using the channel mutex when changing it, and the channel
920  * have to had finish with its own, otherwise pending_job can't be
921  * false.
922  */
923
924 static void multifd_send_pages(void)
925 {
926     int i;
927     static int next_channel;
928     MultiFDSendParams *p = NULL; /* make happy gcc */
929     MultiFDPages_t *pages = multifd_send_state->pages;
930     uint64_t transferred;
931
932     qemu_sem_wait(&multifd_send_state->channels_ready);
933     for (i = next_channel;; i = (i + 1) % migrate_multifd_channels()) {
934         p = &multifd_send_state->params[i];
935
936         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
937         if (!p->pending_job) {
938             p->pending_job++;
939             next_channel = (i + 1) % migrate_multifd_channels();
940             break;
941         }
942         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
943     }
944     p->pages->used = 0;
945
946     p->packet_num = multifd_send_state->packet_num++;
947     p->pages->block = NULL;
948     multifd_send_state->pages = p->pages;
949     p->pages = pages;
950     transferred = ((uint64_t) pages->used) * TARGET_PAGE_SIZE + p->packet_len;
951     ram_counters.multifd_bytes += transferred;
952     ram_counters.transferred += transferred;;
953     qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
954     qemu_sem_post(&p->sem);
955 }
956
957 static void multifd_queue_page(RAMBlock *block, ram_addr_t offset)
958 {
959     MultiFDPages_t *pages = multifd_send_state->pages;
960
961     if (!pages->block) {
962         pages->block = block;
963     }
964
965     if (pages->block == block) {
966         pages->offset[pages->used] = offset;
967         pages->iov[pages->used].iov_base = block->host + offset;
968         pages->iov[pages->used].iov_len = TARGET_PAGE_SIZE;
969         pages->used++;
970
971         if (pages->used < pages->allocated) {
972             return;
973         }
974     }
975
976     multifd_send_pages();
977
978     if (pages->block != block) {
979         multifd_queue_page(block, offset);
980     }
981 }
982
983 static void multifd_send_terminate_threads(Error *err)
984 {
985     int i;
986
987     if (err) {
988         MigrationState *s = migrate_get_current();
989         migrate_set_error(s, err);
990         if (s->state == MIGRATION_STATUS_SETUP ||
991             s->state == MIGRATION_STATUS_PRE_SWITCHOVER ||
992             s->state == MIGRATION_STATUS_DEVICE ||
993             s->state == MIGRATION_STATUS_ACTIVE) {
994             migrate_set_state(&s->state, s->state,
995                               MIGRATION_STATUS_FAILED);
996         }
997     }
998
999     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1000         MultiFDSendParams *p = &multifd_send_state->params[i];
1001
1002         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1003         p->quit = true;
1004         qemu_sem_post(&p->sem);
1005         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1006     }
1007 }
1008
1009 void multifd_save_cleanup(void)
1010 {
1011     int i;
1012
1013     if (!migrate_use_multifd()) {
1014         return;
1015     }
1016     multifd_send_terminate_threads(NULL);
1017     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1018         MultiFDSendParams *p = &multifd_send_state->params[i];
1019
1020         if (p->running) {
1021             qemu_thread_join(&p->thread);
1022         }
1023         socket_send_channel_destroy(p->c);
1024         p->c = NULL;
1025         qemu_mutex_destroy(&p->mutex);
1026         qemu_sem_destroy(&p->sem);
1027         qemu_sem_destroy(&p->sem_sync);
1028         g_free(p->name);
1029         p->name = NULL;
1030         multifd_pages_clear(p->pages);
1031         p->pages = NULL;
1032         p->packet_len = 0;
1033         g_free(p->packet);
1034         p->packet = NULL;
1035     }
1036     qemu_sem_destroy(&multifd_send_state->channels_ready);
1037     qemu_sem_destroy(&multifd_send_state->sem_sync);
1038     g_free(multifd_send_state->params);
1039     multifd_send_state->params = NULL;
1040     multifd_pages_clear(multifd_send_state->pages);
1041     multifd_send_state->pages = NULL;
1042     g_free(multifd_send_state);
1043     multifd_send_state = NULL;
1044 }
1045
1046 static void multifd_send_sync_main(void)
1047 {
1048     int i;
1049
1050     if (!migrate_use_multifd()) {
1051         return;
1052     }
1053     if (multifd_send_state->pages->used) {
1054         multifd_send_pages();
1055     }
1056     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1057         MultiFDSendParams *p = &multifd_send_state->params[i];
1058
1059         trace_multifd_send_sync_main_signal(p->id);
1060
1061         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1062
1063         p->packet_num = multifd_send_state->packet_num++;
1064         p->flags |= MULTIFD_FLAG_SYNC;
1065         p->pending_job++;
1066         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1067         qemu_sem_post(&p->sem);
1068     }
1069     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1070         MultiFDSendParams *p = &multifd_send_state->params[i];
1071
1072         trace_multifd_send_sync_main_wait(p->id);
1073         qemu_sem_wait(&multifd_send_state->sem_sync);
1074     }
1075     trace_multifd_send_sync_main(multifd_send_state->packet_num);
1076 }
1077
1078 static void *multifd_send_thread(void *opaque)
1079 {
1080     MultiFDSendParams *p = opaque;
1081     Error *local_err = NULL;
1082     int ret;
1083
1084     trace_multifd_send_thread_start(p->id);
1085     rcu_register_thread();
1086
1087     if (multifd_send_initial_packet(p, &local_err) < 0) {
1088         goto out;
1089     }
1090     /* initial packet */
1091     p->num_packets = 1;
1092
1093     while (true) {
1094         qemu_sem_wait(&p->sem);
1095         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1096
1097         if (p->pending_job) {
1098             uint32_t used = p->pages->used;
1099             uint64_t packet_num = p->packet_num;
1100             uint32_t flags = p->flags;
1101
1102             p->next_packet_size = used * qemu_target_page_size();
1103             multifd_send_fill_packet(p);
1104             p->flags = 0;
1105             p->num_packets++;
1106             p->num_pages += used;
1107             p->pages->used = 0;
1108             qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1109
1110             trace_multifd_send(p->id, packet_num, used, flags,
1111                                p->next_packet_size);
1112
1113             ret = qio_channel_write_all(p->c, (void *)p->packet,
1114                                         p->packet_len, &local_err);
1115             if (ret != 0) {
1116                 break;
1117             }
1118
1119             if (used) {
1120                 ret = qio_channel_writev_all(p->c, p->pages->iov,
1121                                              used, &local_err);
1122                 if (ret != 0) {
1123                     break;
1124                 }
1125             }
1126
1127             qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1128             p->pending_job--;
1129             qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1130
1131             if (flags & MULTIFD_FLAG_SYNC) {
1132                 qemu_sem_post(&multifd_send_state->sem_sync);
1133             }
1134             qemu_sem_post(&multifd_send_state->channels_ready);
1135         } else if (p->quit) {
1136             qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1137             break;
1138         } else {
1139             qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1140             /* sometimes there are spurious wakeups */
1141         }
1142     }
1143
1144 out:
1145     if (local_err) {
1146         multifd_send_terminate_threads(local_err);
1147     }
1148
1149     qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1150     p->running = false;
1151     qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1152
1153     rcu_unregister_thread();
1154     trace_multifd_send_thread_end(p->id, p->num_packets, p->num_pages);
1155
1156     return NULL;
1157 }
1158
1159 static void multifd_new_send_channel_async(QIOTask *task, gpointer opaque)
1160 {
1161     MultiFDSendParams *p = opaque;
1162     QIOChannel *sioc = QIO_CHANNEL(qio_task_get_source(task));
1163     Error *local_err = NULL;
1164
1165     if (qio_task_propagate_error(task, &local_err)) {
1166         migrate_set_error(migrate_get_current(), local_err);
1167         multifd_save_cleanup();
1168     } else {
1169         p->c = QIO_CHANNEL(sioc);
1170         qio_channel_set_delay(p->c, false);
1171         p->running = true;
1172         qemu_thread_create(&p->thread, p->name, multifd_send_thread, p,
1173                            QEMU_THREAD_JOINABLE);
1174
1175         atomic_inc(&multifd_send_state->count);
1176     }
1177 }
1178
1179 int multifd_save_setup(void)
1180 {
1181     int thread_count;
1182     uint32_t page_count = MULTIFD_PACKET_SIZE / qemu_target_page_size();
1183     uint8_t i;
1184
1185     if (!migrate_use_multifd()) {
1186         return 0;
1187     }
1188     thread_count = migrate_multifd_channels();
1189     multifd_send_state = g_malloc0(sizeof(*multifd_send_state));
1190     multifd_send_state->params = g_new0(MultiFDSendParams, thread_count);
1191     atomic_set(&multifd_send_state->count, 0);
1192     multifd_send_state->pages = multifd_pages_init(page_count);
1193     qemu_sem_init(&multifd_send_state->sem_sync, 0);
1194     qemu_sem_init(&multifd_send_state->channels_ready, 0);
1195
1196     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
1197         MultiFDSendParams *p = &multifd_send_state->params[i];
1198
1199         qemu_mutex_init(&p->mutex);
1200         qemu_sem_init(&p->sem, 0);
1201         qemu_sem_init(&p->sem_sync, 0);
1202         p->quit = false;
1203         p->pending_job = 0;
1204         p->id = i;
1205         p->pages = multifd_pages_init(page_count);
1206         p->packet_len = sizeof(MultiFDPacket_t)
1207                       + sizeof(ram_addr_t) * page_count;
1208         p->packet = g_malloc0(p->packet_len);
1209         p->name = g_strdup_printf("multifdsend_%d", i);
1210         socket_send_channel_create(multifd_new_send_channel_async, p);
1211     }
1212     return 0;
1213 }
1214
1215 struct {
1216     MultiFDRecvParams *params;
1217     /* number of created threads */
1218     int count;
1219     /* syncs main thread and channels */
1220     QemuSemaphore sem_sync;
1221     /* global number of generated multifd packets */
1222     uint64_t packet_num;
1223 } *multifd_recv_state;
1224
1225 static void multifd_recv_terminate_threads(Error *err)
1226 {
1227     int i;
1228
1229     if (err) {
1230         MigrationState *s = migrate_get_current();
1231         migrate_set_error(s, err);
1232         if (s->state == MIGRATION_STATUS_SETUP ||
1233             s->state == MIGRATION_STATUS_ACTIVE) {
1234             migrate_set_state(&s->state, s->state,
1235                               MIGRATION_STATUS_FAILED);
1236         }
1237     }
1238
1239     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1240         MultiFDRecvParams *p = &multifd_recv_state->params[i];
1241
1242         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1243         /* We could arrive here for two reasons:
1244            - normal quit, i.e. everything went fine, just finished
1245            - error quit: We close the channels so the channel threads
1246              finish the qio_channel_read_all_eof() */
1247         qio_channel_shutdown(p->c, QIO_CHANNEL_SHUTDOWN_BOTH, NULL);
1248         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1249     }
1250 }
1251
1252 int multifd_load_cleanup(Error **errp)
1253 {
1254     int i;
1255     int ret = 0;
1256
1257     if (!migrate_use_multifd()) {
1258         return 0;
1259     }
1260     multifd_recv_terminate_threads(NULL);
1261     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1262         MultiFDRecvParams *p = &multifd_recv_state->params[i];
1263
1264         if (p->running) {
1265             qemu_thread_join(&p->thread);
1266         }
1267         object_unref(OBJECT(p->c));
1268         p->c = NULL;
1269         qemu_mutex_destroy(&p->mutex);
1270         qemu_sem_destroy(&p->sem_sync);
1271         g_free(p->name);
1272         p->name = NULL;
1273         multifd_pages_clear(p->pages);
1274         p->pages = NULL;
1275         p->packet_len = 0;
1276         g_free(p->packet);
1277         p->packet = NULL;
1278     }
1279     qemu_sem_destroy(&multifd_recv_state->sem_sync);
1280     g_free(multifd_recv_state->params);
1281     multifd_recv_state->params = NULL;
1282     g_free(multifd_recv_state);
1283     multifd_recv_state = NULL;
1284
1285     return ret;
1286 }
1287
1288 static void multifd_recv_sync_main(void)
1289 {
1290     int i;
1291
1292     if (!migrate_use_multifd()) {
1293         return;
1294     }
1295     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1296         MultiFDRecvParams *p = &multifd_recv_state->params[i];
1297
1298         trace_multifd_recv_sync_main_wait(p->id);
1299         qemu_sem_wait(&multifd_recv_state->sem_sync);
1300         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1301         if (multifd_recv_state->packet_num < p->packet_num) {
1302             multifd_recv_state->packet_num = p->packet_num;
1303         }
1304         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1305     }
1306     for (i = 0; i < migrate_multifd_channels(); i++) {
1307         MultiFDRecvParams *p = &multifd_recv_state->params[i];
1308
1309         trace_multifd_recv_sync_main_signal(p->id);
1310         qemu_sem_post(&p->sem_sync);
1311     }
1312     trace_multifd_recv_sync_main(multifd_recv_state->packet_num);
1313 }
1314
1315 static void *multifd_recv_thread(void *opaque)
1316 {
1317     MultiFDRecvParams *p = opaque;
1318     Error *local_err = NULL;
1319     int ret;
1320
1321     trace_multifd_recv_thread_start(p->id);
1322     rcu_register_thread();
1323
1324     while (true) {
1325         uint32_t used;
1326         uint32_t flags;
1327
1328         ret = qio_channel_read_all_eof(p->c, (void *)p->packet,
1329                                        p->packet_len, &local_err);
1330         if (ret == 0) {   /* EOF */
1331             break;
1332         }
1333         if (ret == -1) {   /* Error */
1334             break;
1335         }
1336
1337         qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1338         ret = multifd_recv_unfill_packet(p, &local_err);
1339         if (ret) {
1340             qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1341             break;
1342         }
1343
1344         used = p->pages->used;
1345         flags = p->flags;
1346         trace_multifd_recv(p->id, p->packet_num, used, flags,
1347                            p->next_packet_size);
1348         p->num_packets++;
1349         p->num_pages += used;
1350         qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1351
1352         if (used) {
1353             ret = qio_channel_readv_all(p->c, p->pages->iov,
1354                                         used, &local_err);
1355             if (ret != 0) {
1356                 break;
1357             }
1358         }
1359
1360         if (flags & MULTIFD_FLAG_SYNC) {
1361             qemu_sem_post(&multifd_recv_state->sem_sync);
1362             qemu_sem_wait(&p->sem_sync);
1363         }
1364     }
1365
1366     if (local_err) {
1367         multifd_recv_terminate_threads(local_err);
1368     }
1369     qemu_mutex_lock(&p->mutex);
1370     p->running = false;
1371     qemu_mutex_unlock(&p->mutex);
1372
1373     rcu_unregister_thread();
1374     trace_multifd_recv_thread_end(p->id, p->num_packets, p->num_pages);
1375
1376     return NULL;
1377 }
1378
1379 int multifd_load_setup(void)
1380 {
1381     int thread_count;
1382     uint32_t page_count = MULTIFD_PACKET_SIZE / qemu_target_page_size();
1383     uint8_t i;
1384
1385     if (!migrate_use_multifd()) {
1386         return 0;
1387     }
1388     thread_count = migrate_multifd_channels();
1389     multifd_recv_state = g_malloc0(sizeof(*multifd_recv_state));
1390     multifd_recv_state->params = g_new0(MultiFDRecvParams, thread_count);
1391     atomic_set(&multifd_recv_state->count, 0);
1392     qemu_sem_init(&multifd_recv_state->sem_sync, 0);
1393
1394     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
1395         MultiFDRecvParams *p = &multifd_recv_state->params[i];
1396
1397         qemu_mutex_init(&p->mutex);
1398         qemu_sem_init(&p->sem_sync, 0);
1399         p->id = i;
1400         p->pages = multifd_pages_init(page_count);
1401         p->packet_len = sizeof(MultiFDPacket_t)
1402                       + sizeof(ram_addr_t) * page_count;
1403         p->packet = g_malloc0(p->packet_len);
1404         p->name = g_strdup_printf("multifdrecv_%d", i);
1405     }
1406     return 0;
1407 }
1408
1409 bool multifd_recv_all_channels_created(void)
1410 {
1411     int thread_count = migrate_multifd_channels();
1412
1413     if (!migrate_use_multifd()) {
1414         return true;
1415     }
1416
1417     return thread_count == atomic_read(&multifd_recv_state->count);
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Try to receive all multifd channels to get ready for the migration.
1422  * - Return true and do not set @errp when correctly receving all channels;
1423  * - Return false and do not set @errp when correctly receiving the current one;
1424  * - Return false and set @errp when failing to receive the current channel.
1425  */
1426 bool multifd_recv_new_channel(QIOChannel *ioc, Error **errp)
1427 {
1428     MultiFDRecvParams *p;
1429     Error *local_err = NULL;
1430     int id;
1431
1432     id = multifd_recv_initial_packet(ioc, &local_err);
1433     if (id < 0) {
1434         multifd_recv_terminate_threads(local_err);
1435         error_propagate_prepend(errp, local_err,
1436                                 "failed to receive packet"
1437                                 " via multifd channel %d: ",
1438                                 atomic_read(&multifd_recv_state->count));
1439         return false;
1440     }
1441
1442     p = &multifd_recv_state->params[id];
1443     if (p->c != NULL) {
1444         error_setg(&local_err, "multifd: received id '%d' already setup'",
1445                    id);
1446         multifd_recv_terminate_threads(local_err);
1447         error_propagate(errp, local_err);
1448         return false;
1449     }
1450     p->c = ioc;
1451     object_ref(OBJECT(ioc));
1452     /* initial packet */
1453     p->num_packets = 1;
1454
1455     p->running = true;
1456     qemu_thread_create(&p->thread, p->name, multifd_recv_thread, p,
1457                        QEMU_THREAD_JOINABLE);
1458     atomic_inc(&multifd_recv_state->count);
1459     return atomic_read(&multifd_recv_state->count) ==
1460            migrate_multifd_channels();
1461 }
1462
1463 /**
1464  * save_page_header: write page header to wire
1465  *
1466  * If this is the 1st block, it also writes the block identification
1467  *
1468  * Returns the number of bytes written
1469  *
1470  * @f: QEMUFile where to send the data
1471  * @block: block that contains the page we want to send
1472  * @offset: offset inside the block for the page
1473  *          in the lower bits, it contains flags
1474  */
1475 static size_t save_page_header(RAMState *rs, QEMUFile *f,  RAMBlock *block,
1476                                ram_addr_t offset)
1477 {
1478     size_t size, len;
1479
1480     if (block == rs->last_sent_block) {
1481         offset |= RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE;
1482     }
1483     qemu_put_be64(f, offset);
1484     size = 8;
1485
1486     if (!(offset & RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE)) {
1487         len = strlen(block->idstr);
1488         qemu_put_byte(f, len);
1489         qemu_put_buffer(f, (uint8_t *)block->idstr, len);
1490         size += 1 + len;
1491         rs->last_sent_block = block;
1492     }
1493     return size;
1494 }
1495
1496 /**
1497  * mig_throttle_guest_down: throotle down the guest
1498  *
1499  * Reduce amount of guest cpu execution to hopefully slow down memory
1500  * writes. If guest dirty memory rate is reduced below the rate at
1501  * which we can transfer pages to the destination then we should be
1502  * able to complete migration. Some workloads dirty memory way too
1503  * fast and will not effectively converge, even with auto-converge.
1504  */
1505 static void mig_throttle_guest_down(void)
1506 {
1507     MigrationState *s = migrate_get_current();
1508     uint64_t pct_initial = s->parameters.cpu_throttle_initial;
1509     uint64_t pct_icrement = s->parameters.cpu_throttle_increment;
1510     int pct_max = s->parameters.max_cpu_throttle;
1511
1512     /* We have not started throttling yet. Let's start it. */
1513     if (!cpu_throttle_active()) {
1514         cpu_throttle_set(pct_initial);
1515     } else {
1516         /* Throttling already on, just increase the rate */
1517         cpu_throttle_set(MIN(cpu_throttle_get_percentage() + pct_icrement,
1518                          pct_max));
1519     }
1520 }
1521
1522 /**
1523  * xbzrle_cache_zero_page: insert a zero page in the XBZRLE cache
1524  *
1525  * @rs: current RAM state
1526  * @current_addr: address for the zero page
1527  *
1528  * Update the xbzrle cache to reflect a page that's been sent as all 0.
1529  * The important thing is that a stale (not-yet-0'd) page be replaced
1530  * by the new data.
1531  * As a bonus, if the page wasn't in the cache it gets added so that
1532  * when a small write is made into the 0'd page it gets XBZRLE sent.
1533  */
1534 static void xbzrle_cache_zero_page(RAMState *rs, ram_addr_t current_addr)
1535 {
1536     if (rs->ram_bulk_stage || !migrate_use_xbzrle()) {
1537         return;
1538     }
1539
1540     /* We don't care if this fails to allocate a new cache page
1541      * as long as it updated an old one */
1542     cache_insert(XBZRLE.cache, current_addr, XBZRLE.zero_target_page,
1543                  ram_counters.dirty_sync_count);
1544 }
1545
1546 #define ENCODING_FLAG_XBZRLE 0x1
1547
1548 /**
1549  * save_xbzrle_page: compress and send current page
1550  *
1551  * Returns: 1 means that we wrote the page
1552  *          0 means that page is identical to the one already sent
1553  *          -1 means that xbzrle would be longer than normal
1554  *
1555  * @rs: current RAM state
1556  * @current_data: pointer to the address of the page contents
1557  * @current_addr: addr of the page
1558  * @block: block that contains the page we want to send
1559  * @offset: offset inside the block for the page
1560  * @last_stage: if we are at the completion stage
1561  */
1562 static int save_xbzrle_page(RAMState *rs, uint8_t **current_data,
1563                             ram_addr_t current_addr, RAMBlock *block,
1564                             ram_addr_t offset, bool last_stage)
1565 {
1566     int encoded_len = 0, bytes_xbzrle;
1567     uint8_t *prev_cached_page;
1568
1569     if (!cache_is_cached(XBZRLE.cache, current_addr,
1570                          ram_counters.dirty_sync_count)) {
1571         xbzrle_counters.cache_miss++;
1572         if (!last_stage) {
1573             if (cache_insert(XBZRLE.cache, current_addr, *current_data,
1574                              ram_counters.dirty_sync_count) == -1) {
1575                 return -1;
1576             } else {
1577                 /* update *current_data when the page has been
1578                    inserted into cache */
1579                 *current_data = get_cached_data(XBZRLE.cache, current_addr);
1580             }
1581         }
1582         return -1;
1583     }
1584
1585     prev_cached_page = get_cached_data(XBZRLE.cache, current_addr);
1586
1587     /* save current buffer into memory */
1588     memcpy(XBZRLE.current_buf, *current_data, TARGET_PAGE_SIZE);
1589
1590     /* XBZRLE encoding (if there is no overflow) */
1591     encoded_len = xbzrle_encode_buffer(prev_cached_page, XBZRLE.current_buf,
1592                                        TARGET_PAGE_SIZE, XBZRLE.encoded_buf,
1593                                        TARGET_PAGE_SIZE);
1594     if (encoded_len == 0) {
1595         trace_save_xbzrle_page_skipping();
1596         return 0;
1597     } else if (encoded_len == -1) {
1598         trace_save_xbzrle_page_overflow();
1599         xbzrle_counters.overflow++;
1600         /* update data in the cache */
1601         if (!last_stage) {
1602             memcpy(prev_cached_page, *current_data, TARGET_PAGE_SIZE);
1603             *current_data = prev_cached_page;
1604         }
1605         return -1;
1606     }
1607
1608     /* we need to update the data in the cache, in order to get the same data */
1609     if (!last_stage) {
1610         memcpy(prev_cached_page, XBZRLE.current_buf, TARGET_PAGE_SIZE);
1611     }
1612
1613     /* Send XBZRLE based compressed page */
1614     bytes_xbzrle = save_page_header(rs, rs->f, block,
1615                                     offset | RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE);
1616     qemu_put_byte(rs->f, ENCODING_FLAG_XBZRLE);
1617     qemu_put_be16(rs->f, encoded_len);
1618     qemu_put_buffer(rs->f, XBZRLE.encoded_buf, encoded_len);
1619     bytes_xbzrle += encoded_len + 1 + 2;
1620     xbzrle_counters.pages++;
1621     xbzrle_counters.bytes += bytes_xbzrle;
1622     ram_counters.transferred += bytes_xbzrle;
1623
1624     return 1;
1625 }
1626
1627 /**
1628  * migration_bitmap_find_dirty: find the next dirty page from start
1629  *
1630  * Called with rcu_read_lock() to protect migration_bitmap
1631  *
1632  * Returns the byte offset within memory region of the start of a dirty page
1633  *
1634  * @rs: current RAM state
1635  * @rb: RAMBlock where to search for dirty pages
1636  * @start: page where we start the search
1637  */
1638 static inline
1639 unsigned long migration_bitmap_find_dirty(RAMState *rs, RAMBlock *rb,
1640                                           unsigned long start)
1641 {
1642     unsigned long size = rb->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
1643     unsigned long *bitmap = rb->bmap;
1644     unsigned long next;
1645
1646     if (ramblock_is_ignored(rb)) {
1647         return size;
1648     }
1649
1650     /*
1651      * When the free page optimization is enabled, we need to check the bitmap
1652      * to send the non-free pages rather than all the pages in the bulk stage.
1653      */
1654     if (!rs->fpo_enabled && rs->ram_bulk_stage && start > 0) {
1655         next = start + 1;
1656     } else {
1657         next = find_next_bit(bitmap, size, start);
1658     }
1659
1660     return next;
1661 }
1662
1663 static inline bool migration_bitmap_clear_dirty(RAMState *rs,
1664                                                 RAMBlock *rb,
1665                                                 unsigned long page)
1666 {
1667     bool ret;
1668
1669     qemu_mutex_lock(&rs->bitmap_mutex);
1670     ret = test_and_clear_bit(page, rb->bmap);
1671
1672     if (ret) {
1673         rs->migration_dirty_pages--;
1674     }
1675     qemu_mutex_unlock(&rs->bitmap_mutex);
1676
1677     return ret;
1678 }
1679
1680 static void migration_bitmap_sync_range(RAMState *rs, RAMBlock *rb,
1681                                         ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1682 {
1683     rs->migration_dirty_pages +=
1684         cpu_physical_memory_sync_dirty_bitmap(rb, start, length,
1685                                               &rs->num_dirty_pages_period);
1686 }
1687
1688 /**
1689  * ram_pagesize_summary: calculate all the pagesizes of a VM
1690  *
1691  * Returns a summary bitmap of the page sizes of all RAMBlocks
1692  *
1693  * For VMs with just normal pages this is equivalent to the host page
1694  * size. If it's got some huge pages then it's the OR of all the
1695  * different page sizes.
1696  */
1697 uint64_t ram_pagesize_summary(void)
1698 {
1699     RAMBlock *block;
1700     uint64_t summary = 0;
1701
1702     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
1703         summary |= block->page_size;
1704     }
1705
1706     return summary;
1707 }
1708
1709 uint64_t ram_get_total_transferred_pages(void)
1710 {
1711     return  ram_counters.normal + ram_counters.duplicate +
1712                 compression_counters.pages + xbzrle_counters.pages;
1713 }
1714
1715 static void migration_update_rates(RAMState *rs, int64_t end_time)
1716 {
1717     uint64_t page_count = rs->target_page_count - rs->target_page_count_prev;
1718     double compressed_size;
1719
1720     /* calculate period counters */
1721     ram_counters.dirty_pages_rate = rs->num_dirty_pages_period * 1000
1722                 / (end_time - rs->time_last_bitmap_sync);
1723
1724     if (!page_count) {
1725         return;
1726     }
1727
1728     if (migrate_use_xbzrle()) {
1729         xbzrle_counters.cache_miss_rate = (double)(xbzrle_counters.cache_miss -
1730             rs->xbzrle_cache_miss_prev) / page_count;
1731         rs->xbzrle_cache_miss_prev = xbzrle_counters.cache_miss;
1732     }
1733
1734     if (migrate_use_compression()) {
1735         compression_counters.busy_rate = (double)(compression_counters.busy -
1736             rs->compress_thread_busy_prev) / page_count;
1737         rs->compress_thread_busy_prev = compression_counters.busy;
1738
1739         compressed_size = compression_counters.compressed_size -
1740                           rs->compressed_size_prev;
1741         if (compressed_size) {
1742             double uncompressed_size = (compression_counters.pages -
1743                                     rs->compress_pages_prev) * TARGET_PAGE_SIZE;
1744
1745             /* Compression-Ratio = Uncompressed-size / Compressed-size */
1746             compression_counters.compression_rate =
1747                                         uncompressed_size / compressed_size;
1748
1749             rs->compress_pages_prev = compression_counters.pages;
1750             rs->compressed_size_prev = compression_counters.compressed_size;
1751         }
1752     }
1753 }
1754
1755 static void migration_bitmap_sync(RAMState *rs)
1756 {
1757     RAMBlock *block;
1758     int64_t end_time;
1759     uint64_t bytes_xfer_now;
1760
1761     ram_counters.dirty_sync_count++;
1762
1763     if (!rs->time_last_bitmap_sync) {
1764         rs->time_last_bitmap_sync = qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1765     }
1766
1767     trace_migration_bitmap_sync_start();
1768     memory_global_dirty_log_sync();
1769
1770     qemu_mutex_lock(&rs->bitmap_mutex);
1771     rcu_read_lock();
1772     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
1773         migration_bitmap_sync_range(rs, block, 0, block->used_length);
1774     }
1775     ram_counters.remaining = ram_bytes_remaining();
1776     rcu_read_unlock();
1777     qemu_mutex_unlock(&rs->bitmap_mutex);
1778
1779     trace_migration_bitmap_sync_end(rs->num_dirty_pages_period);
1780
1781     end_time = qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1782
1783     /* more than 1 second = 1000 millisecons */
1784     if (end_time > rs->time_last_bitmap_sync + 1000) {
1785         bytes_xfer_now = ram_counters.transferred;
1786
1787         /* During block migration the auto-converge logic incorrectly detects
1788          * that ram migration makes no progress. Avoid this by disabling the
1789          * throttling logic during the bulk phase of block migration. */
1790         if (migrate_auto_converge() && !blk_mig_bulk_active()) {
1791             /* The following detection logic can be refined later. For now:
1792                Check to see if the dirtied bytes is 50% more than the approx.
1793                amount of bytes that just got transferred since the last time we
1794                were in this routine. If that happens twice, start or increase
1795                throttling */
1796
1797             if ((rs->num_dirty_pages_period * TARGET_PAGE_SIZE >
1798                    (bytes_xfer_now - rs->bytes_xfer_prev) / 2) &&
1799                 (++rs->dirty_rate_high_cnt >= 2)) {
1800                     trace_migration_throttle();
1801                     rs->dirty_rate_high_cnt = 0;
1802                     mig_throttle_guest_down();
1803             }
1804         }
1805
1806         migration_update_rates(rs, end_time);
1807
1808         rs->target_page_count_prev = rs->target_page_count;
1809
1810         /* reset period counters */
1811         rs->time_last_bitmap_sync = end_time;
1812         rs->num_dirty_pages_period = 0;
1813         rs->bytes_xfer_prev = bytes_xfer_now;
1814     }
1815     if (migrate_use_events()) {
1816         qapi_event_send_migration_pass(ram_counters.dirty_sync_count);
1817     }
1818 }
1819
1820 static void migration_bitmap_sync_precopy(RAMState *rs)
1821 {
1822     Error *local_err = NULL;
1823
1824     /*
1825      * The current notifier usage is just an optimization to migration, so we
1826      * don't stop the normal migration process in the error case.
1827      */
1828     if (precopy_notify(PRECOPY_NOTIFY_BEFORE_BITMAP_SYNC, &local_err)) {
1829         error_report_err(local_err);
1830     }
1831
1832     migration_bitmap_sync(rs);
1833
1834     if (precopy_notify(PRECOPY_NOTIFY_AFTER_BITMAP_SYNC, &local_err)) {
1835         error_report_err(local_err);
1836     }
1837 }
1838
1839 /**
1840  * save_zero_page_to_file: send the zero page to the file
1841  *
1842  * Returns the size of data written to the file, 0 means the page is not
1843  * a zero page
1844  *
1845  * @rs: current RAM state
1846  * @file: the file where the data is saved
1847  * @block: block that contains the page we want to send
1848  * @offset: offset inside the block for the page
1849  */
1850 static int save_zero_page_to_file(RAMState *rs, QEMUFile *file,
1851                                   RAMBlock *block, ram_addr_t offset)
1852 {
1853     uint8_t *p = block->host + offset;
1854     int len = 0;
1855
1856     if (is_zero_range(p, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1857         len += save_page_header(rs, file, block, offset | RAM_SAVE_FLAG_ZERO);
1858         qemu_put_byte(file, 0);
1859         len += 1;
1860     }
1861     return len;
1862 }
1863
1864 /**
1865  * save_zero_page: send the zero page to the stream
1866  *
1867  * Returns the number of pages written.
1868  *
1869  * @rs: current RAM state
1870  * @block: block that contains the page we want to send
1871  * @offset: offset inside the block for the page
1872  */
1873 static int save_zero_page(RAMState *rs, RAMBlock *block, ram_addr_t offset)
1874 {
1875     int len = save_zero_page_to_file(rs, rs->f, block, offset);
1876
1877     if (len) {
1878         ram_counters.duplicate++;
1879         ram_counters.transferred += len;
1880         return 1;
1881     }
1882     return -1;
1883 }
1884
1885 static void ram_release_pages(const char *rbname, uint64_t offset, int pages)
1886 {
1887     if (!migrate_release_ram() || !migration_in_postcopy()) {
1888         return;
1889     }
1890
1891     ram_discard_range(rbname, offset, pages << TARGET_PAGE_BITS);
1892 }
1893
1894 /*
1895  * @pages: the number of pages written by the control path,
1896  *        < 0 - error
1897  *        > 0 - number of pages written
1898  *
1899  * Return true if the pages has been saved, otherwise false is returned.
1900  */
1901 static bool control_save_page(RAMState *rs, RAMBlock *block, ram_addr_t offset,
1902                               int *pages)
1903 {
1904     uint64_t bytes_xmit = 0;
1905     int ret;
1906
1907     *pages = -1;
1908     ret = ram_control_save_page(rs->f, block->offset, offset, TARGET_PAGE_SIZE,
1909                                 &bytes_xmit);
1910     if (ret == RAM_SAVE_CONTROL_NOT_SUPP) {
1911         return false;
1912     }
1913
1914     if (bytes_xmit) {
1915         ram_counters.transferred += bytes_xmit;
1916         *pages = 1;
1917     }
1918
1919     if (ret == RAM_SAVE_CONTROL_DELAYED) {
1920         return true;
1921     }
1922
1923     if (bytes_xmit > 0) {
1924         ram_counters.normal++;
1925     } else if (bytes_xmit == 0) {
1926         ram_counters.duplicate++;
1927     }
1928
1929     return true;
1930 }
1931
1932 /*
1933  * directly send the page to the stream
1934  *
1935  * Returns the number of pages written.
1936  *
1937  * @rs: current RAM state
1938  * @block: block that contains the page we want to send
1939  * @offset: offset inside the block for the page
1940  * @buf: the page to be sent
1941  * @async: send to page asyncly
1942  */
1943 static int save_normal_page(RAMState *rs, RAMBlock *block, ram_addr_t offset,
1944                             uint8_t *buf, bool async)
1945 {
1946     ram_counters.transferred += save_page_header(rs, rs->f, block,
1947                                                  offset | RAM_SAVE_FLAG_PAGE);
1948     if (async) {
1949         qemu_put_buffer_async(rs->f, buf, TARGET_PAGE_SIZE,
1950                               migrate_release_ram() &
1951                               migration_in_postcopy());
1952     } else {
1953         qemu_put_buffer(rs->f, buf, TARGET_PAGE_SIZE);
1954     }
1955     ram_counters.transferred += TARGET_PAGE_SIZE;
1956     ram_counters.normal++;
1957     return 1;
1958 }
1959
1960 /**
1961  * ram_save_page: send the given page to the stream
1962  *
1963  * Returns the number of pages written.
1964  *          < 0 - error
1965  *          >=0 - Number of pages written - this might legally be 0
1966  *                if xbzrle noticed the page was the same.
1967  *
1968  * @rs: current RAM state
1969  * @block: block that contains the page we want to send
1970  * @offset: offset inside the block for the page
1971  * @last_stage: if we are at the completion stage
1972  */
1973 static int ram_save_page(RAMState *rs, PageSearchStatus *pss, bool last_stage)
1974 {
1975     int pages = -1;
1976     uint8_t *p;
1977     bool send_async = true;
1978     RAMBlock *block = pss->block;
1979     ram_addr_t offset = pss->page << TARGET_PAGE_BITS;
1980     ram_addr_t current_addr = block->offset + offset;
1981
1982     p = block->host + offset;
1983     trace_ram_save_page(block->idstr, (uint64_t)offset, p);
1984
1985     XBZRLE_cache_lock();
1986     if (!rs->ram_bulk_stage && !migration_in_postcopy() &&
1987         migrate_use_xbzrle()) {
1988         pages = save_xbzrle_page(rs, &p, current_addr, block,
1989                                  offset, last_stage);
1990         if (!last_stage) {
1991             /* Can't send this cached data async, since the cache page
1992              * might get updated before it gets to the wire
1993              */
1994             send_async = false;
1995         }
1996     }
1997
1998     /* XBZRLE overflow or normal page */
1999     if (pages == -1) {
2000         pages = save_normal_page(rs, block, offset, p, send_async);
2001     }
2002
2003     XBZRLE_cache_unlock();
2004
2005     return pages;
2006 }
2007
2008 static int ram_save_multifd_page(RAMState *rs, RAMBlock *block,
2009                                  ram_addr_t offset)
2010 {
2011     multifd_queue_page(block, offset);
2012     ram_counters.normal++;
2013
2014     return 1;
2015 }
2016
2017 static bool do_compress_ram_page(QEMUFile *f, z_stream *stream, RAMBlock *block,
2018                                  ram_addr_t offset, uint8_t *source_buf)
2019 {
2020     RAMState *rs = ram_state;
2021     uint8_t *p = block->host + (offset & TARGET_PAGE_MASK);
2022     bool zero_page = false;
2023     int ret;
2024
2025     if (save_zero_page_to_file(rs, f, block, offset)) {
2026         zero_page = true;
2027         goto exit;
2028     }
2029
2030     save_page_header(rs, f, block, offset | RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE);
2031
2032     /*
2033      * copy it to a internal buffer to avoid it being modified by VM
2034      * so that we can catch up the error during compression and
2035      * decompression
2036      */
2037     memcpy(source_buf, p, TARGET_PAGE_SIZE);
2038     ret = qemu_put_compression_data(f, stream, source_buf, TARGET_PAGE_SIZE);
2039     if (ret < 0) {
2040         qemu_file_set_error(migrate_get_current()->to_dst_file, ret);
2041         error_report("compressed data failed!");
2042         return false;
2043     }
2044
2045 exit:
2046     ram_release_pages(block->idstr, offset & TARGET_PAGE_MASK, 1);
2047     return zero_page;
2048 }
2049
2050 static void
2051 update_compress_thread_counts(const CompressParam *param, int bytes_xmit)
2052 {
2053     ram_counters.transferred += bytes_xmit;
2054
2055     if (param->zero_page) {
2056         ram_counters.duplicate++;
2057         return;
2058     }
2059
2060     /* 8 means a header with RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE. */
2061     compression_counters.compressed_size += bytes_xmit - 8;
2062     compression_counters.pages++;
2063 }
2064
2065 static bool save_page_use_compression(RAMState *rs);
2066
2067 static void flush_compressed_data(RAMState *rs)
2068 {
2069     int idx, len, thread_count;
2070
2071     if (!save_page_use_compression(rs)) {
2072         return;
2073     }
2074     thread_count = migrate_compress_threads();
2075
2076     qemu_mutex_lock(&comp_done_lock);
2077     for (idx = 0; idx < thread_count; idx++) {
2078         while (!comp_param[idx].done) {
2079             qemu_cond_wait(&comp_done_cond, &comp_done_lock);
2080         }
2081     }
2082     qemu_mutex_unlock(&comp_done_lock);
2083
2084     for (idx = 0; idx < thread_count; idx++) {
2085         qemu_mutex_lock(&comp_param[idx].mutex);
2086         if (!comp_param[idx].quit) {
2087             len = qemu_put_qemu_file(rs->f, comp_param[idx].file);
2088             /*
2089              * it's safe to fetch zero_page without holding comp_done_lock
2090              * as there is no further request submitted to the thread,
2091              * i.e, the thread should be waiting for a request at this point.
2092              */
2093             update_compress_thread_counts(&comp_param[idx], len);
2094         }
2095         qemu_mutex_unlock(&comp_param[idx].mutex);
2096     }
2097 }
2098
2099 static inline void set_compress_params(CompressParam *param, RAMBlock *block,
2100                                        ram_addr_t offset)
2101 {
2102     param->block = block;
2103     param->offset = offset;
2104 }
2105
2106 static int compress_page_with_multi_thread(RAMState *rs, RAMBlock *block,
2107                                            ram_addr_t offset)
2108 {
2109     int idx, thread_count, bytes_xmit = -1, pages = -1;
2110     bool wait = migrate_compress_wait_thread();
2111
2112     thread_count = migrate_compress_threads();
2113     qemu_mutex_lock(&comp_done_lock);
2114 retry:
2115     for (idx = 0; idx < thread_count; idx++) {
2116         if (comp_param[idx].done) {
2117             comp_param[idx].done = false;
2118             bytes_xmit = qemu_put_qemu_file(rs->f, comp_param[idx].file);
2119             qemu_mutex_lock(&comp_param[idx].mutex);
2120             set_compress_params(&comp_param[idx], block, offset);
2121             qemu_cond_signal(&comp_param[idx].cond);
2122             qemu_mutex_unlock(&comp_param[idx].mutex);
2123             pages = 1;
2124             update_compress_thread_counts(&comp_param[idx], bytes_xmit);
2125             break;
2126         }
2127     }
2128
2129     /*
2130      * wait for the free thread if the user specifies 'compress-wait-thread',
2131      * otherwise we will post the page out in the main thread as normal page.
2132      */
2133     if (pages < 0 && wait) {
2134         qemu_cond_wait(&comp_done_cond, &comp_done_lock);
2135         goto retry;
2136     }
2137     qemu_mutex_unlock(&comp_done_lock);
2138
2139     return pages;
2140 }
2141
2142 /**
2143  * find_dirty_block: find the next dirty page and update any state
2144  * associated with the search process.
2145  *
2146  * Returns if a page is found
2147  *
2148  * @rs: current RAM state
2149  * @pss: data about the state of the current dirty page scan
2150  * @again: set to false if the search has scanned the whole of RAM
2151  */
2152 static bool find_dirty_block(RAMState *rs, PageSearchStatus *pss, bool *again)
2153 {
2154     pss->page = migration_bitmap_find_dirty(rs, pss->block, pss->page);
2155     if (pss->complete_round && pss->block == rs->last_seen_block &&
2156         pss->page >= rs->last_page) {
2157         /*
2158          * We've been once around the RAM and haven't found anything.
2159          * Give up.
2160          */
2161         *again = false;
2162         return false;
2163     }
2164     if ((pss->page << TARGET_PAGE_BITS) >= pss->block->used_length) {
2165         /* Didn't find anything in this RAM Block */
2166         pss->page = 0;
2167         pss->block = QLIST_NEXT_RCU(pss->block, next);
2168         if (!pss->block) {
2169             /*
2170              * If memory migration starts over, we will meet a dirtied page
2171              * which may still exists in compression threads's ring, so we
2172              * should flush the compressed data to make sure the new page
2173              * is not overwritten by the old one in the destination.
2174              *
2175              * Also If xbzrle is on, stop using the data compression at this
2176              * point. In theory, xbzrle can do better than compression.
2177              */
2178             flush_compressed_data(rs);
2179
2180             /* Hit the end of the list */
2181             pss->block = QLIST_FIRST_RCU(&ram_list.blocks);
2182             /* Flag that we've looped */
2183             pss->complete_round = true;
2184             rs->ram_bulk_stage = false;
2185         }
2186         /* Didn't find anything this time, but try again on the new block */
2187         *again = true;
2188         return false;
2189     } else {
2190         /* Can go around again, but... */
2191         *again = true;
2192         /* We've found something so probably don't need to */
2193         return true;
2194     }
2195 }
2196
2197 /**
2198  * unqueue_page: gets a page of the queue
2199  *
2200  * Helper for 'get_queued_page' - gets a page off the queue
2201  *
2202  * Returns the block of the page (or NULL if none available)
2203  *
2204  * @rs: current RAM state
2205  * @offset: used to return the offset within the RAMBlock
2206  */
2207 static RAMBlock *unqueue_page(RAMState *rs, ram_addr_t *offset)
2208 {
2209     RAMBlock *block = NULL;
2210
2211     if (QSIMPLEQ_EMPTY_ATOMIC(&rs->src_page_requests)) {
2212         return NULL;
2213     }
2214
2215     qemu_mutex_lock(&rs->src_page_req_mutex);
2216     if (!QSIMPLEQ_EMPTY(&rs->src_page_requests)) {
2217         struct RAMSrcPageRequest *entry =
2218                                 QSIMPLEQ_FIRST(&rs->src_page_requests);
2219         block = entry->rb;
2220         *offset = entry->offset;
2221
2222         if (entry->len > TARGET_PAGE_SIZE) {
2223             entry->len -= TARGET_PAGE_SIZE;
2224             entry->offset += TARGET_PAGE_SIZE;
2225         } else {
2226             memory_region_unref(block->mr);
2227             QSIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&rs->src_page_requests, next_req);
2228             g_free(entry);
2229             migration_consume_urgent_request();
2230         }
2231     }
2232     qemu_mutex_unlock(&rs->src_page_req_mutex);
2233
2234     return block;
2235 }
2236
2237 /**
2238  * get_queued_page: unqueue a page from the postocpy requests
2239  *
2240  * Skips pages that are already sent (!dirty)
2241  *
2242  * Returns if a queued page is found
2243  *
2244  * @rs: current RAM state
2245  * @pss: data about the state of the current dirty page scan
2246  */
2247 static bool get_queued_page(RAMState *rs, PageSearchStatus *pss)
2248 {
2249     RAMBlock  *block;
2250     ram_addr_t offset;
2251     bool dirty;
2252
2253     do {
2254         block = unqueue_page(rs, &offset);
2255         /*
2256          * We're sending this page, and since it's postcopy nothing else
2257          * will dirty it, and we must make sure it doesn't get sent again
2258          * even if this queue request was received after the background
2259          * search already sent it.
2260          */
2261         if (block) {
2262             unsigned long page;
2263
2264             page = offset >> TARGET_PAGE_BITS;
2265             dirty = test_bit(page, block->bmap);
2266             if (!dirty) {
2267                 trace_get_queued_page_not_dirty(block->idstr, (uint64_t)offset,
2268                        page, test_bit(page, block->unsentmap));
2269             } else {
2270                 trace_get_queued_page(block->idstr, (uint64_t)offset, page);
2271             }
2272         }
2273
2274     } while (block && !dirty);
2275
2276     if (block) {
2277         /*
2278          * As soon as we start servicing pages out of order, then we have
2279          * to kill the bulk stage, since the bulk stage assumes
2280          * in (migration_bitmap_find_and_reset_dirty) that every page is
2281          * dirty, that's no longer true.
2282          */
2283         rs->ram_bulk_stage = false;
2284
2285         /*
2286          * We want the background search to continue from the queued page
2287          * since the guest is likely to want other pages near to the page
2288          * it just requested.
2289          */
2290         pss->block = block;
2291         pss->page = offset >> TARGET_PAGE_BITS;
2292     }
2293
2294     return !!block;
2295 }
2296
2297 /**
2298  * migration_page_queue_free: drop any remaining pages in the ram
2299  * request queue
2300  *
2301  * It should be empty at the end anyway, but in error cases there may
2302  * be some left.  in case that there is any page left, we drop it.
2303  *
2304  */
2305 static void migration_page_queue_free(RAMState *rs)
2306 {
2307     struct RAMSrcPageRequest *mspr, *next_mspr;
2308     /* This queue generally should be empty - but in the case of a failed
2309      * migration might have some droppings in.
2310      */
2311     rcu_read_lock();
2312     QSIMPLEQ_FOREACH_SAFE(mspr, &rs->src_page_requests, next_req, next_mspr) {
2313         memory_region_unref(mspr->rb->mr);
2314         QSIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&rs->src_page_requests, next_req);
2315         g_free(mspr);
2316     }
2317     rcu_read_unlock();
2318 }
2319
2320 /**
2321  * ram_save_queue_pages: queue the page for transmission
2322  *
2323  * A request from postcopy destination for example.
2324  *
2325  * Returns zero on success or negative on error
2326  *
2327  * @rbname: Name of the RAMBLock of the request. NULL means the
2328  *          same that last one.
2329  * @start: starting address from the start of the RAMBlock
2330  * @len: length (in bytes) to send
2331  */
2332 int ram_save_queue_pages(const char *rbname, ram_addr_t start, ram_addr_t len)
2333 {
2334     RAMBlock *ramblock;
2335     RAMState *rs = ram_state;
2336
2337     ram_counters.postcopy_requests++;
2338     rcu_read_lock();
2339     if (!rbname) {
2340         /* Reuse last RAMBlock */
2341         ramblock = rs->last_req_rb;
2342
2343         if (!ramblock) {
2344             /*
2345              * Shouldn't happen, we can't reuse the last RAMBlock if
2346              * it's the 1st request.
2347              */
2348             error_report("ram_save_queue_pages no previous block");
2349             goto err;
2350         }
2351     } else {
2352         ramblock = qemu_ram_block_by_name(rbname);
2353
2354         if (!ramblock) {
2355             /* We shouldn't be asked for a non-existent RAMBlock */
2356             error_report("ram_save_queue_pages no block '%s'", rbname);
2357             goto err;
2358         }
2359         rs->last_req_rb = ramblock;
2360     }
2361     trace_ram_save_queue_pages(ramblock->idstr, start, len);
2362     if (start+len > ramblock->used_length) {
2363         error_report("%s request overrun start=" RAM_ADDR_FMT " len="
2364                      RAM_ADDR_FMT " blocklen=" RAM_ADDR_FMT,
2365                      __func__, start, len, ramblock->used_length);
2366         goto err;
2367     }
2368
2369     struct RAMSrcPageRequest *new_entry =
2370         g_malloc0(sizeof(struct RAMSrcPageRequest));
2371     new_entry->rb = ramblock;
2372     new_entry->offset = start;
2373     new_entry->len = len;
2374
2375     memory_region_ref(ramblock->mr);
2376     qemu_mutex_lock(&rs->src_page_req_mutex);
2377     QSIMPLEQ_INSERT_TAIL(&rs->src_page_requests, new_entry, next_req);
2378     migration_make_urgent_request();
2379     qemu_mutex_unlock(&rs->src_page_req_mutex);
2380     rcu_read_unlock();
2381
2382     return 0;
2383
2384 err:
2385     rcu_read_unlock();
2386     return -1;
2387 }
2388
2389 static bool save_page_use_compression(RAMState *rs)
2390 {
2391     if (!migrate_use_compression()) {
2392         return false;
2393     }
2394
2395     /*
2396      * If xbzrle is on, stop using the data compression after first
2397      * round of migration even if compression is enabled. In theory,
2398      * xbzrle can do better than compression.
2399      */
2400     if (rs->ram_bulk_stage || !migrate_use_xbzrle()) {
2401         return true;
2402     }
2403
2404     return false;
2405 }
2406
2407 /*
2408  * try to compress the page before posting it out, return true if the page
2409  * has been properly handled by compression, otherwise needs other
2410  * paths to handle it
2411  */
2412 static bool save_compress_page(RAMState *rs, RAMBlock *block, ram_addr_t offset)
2413 {
2414     if (!save_page_use_compression(rs)) {
2415         return false;
2416     }
2417
2418     /*
2419      * When starting the process of a new block, the first page of
2420      * the block should be sent out before other pages in the same
2421      * block, and all the pages in last block should have been sent
2422      * out, keeping this order is important, because the 'cont' flag
2423      * is used to avoid resending the block name.
2424      *
2425      * We post the fist page as normal page as compression will take
2426      * much CPU resource.
2427      */
2428     if (block != rs->last_sent_block) {
2429         flush_compressed_data(rs);
2430         return false;
2431     }
2432
2433     if (compress_page_with_multi_thread(rs, block, offset) > 0) {
2434         return true;
2435     }
2436
2437     compression_counters.busy++;
2438     return false;
2439 }
2440
2441 /**
2442  * ram_save_target_page: save one target page
2443  *
2444  * Returns the number of pages written
2445  *
2446  * @rs: current RAM state
2447  * @pss: data about the page we want to send
2448  * @last_stage: if we are at the completion stage
2449  */
2450 static int ram_save_target_page(RAMState *rs, PageSearchStatus *pss,
2451                                 bool last_stage)
2452 {
2453     RAMBlock *block = pss->block;
2454     ram_addr_t offset = pss->page << TARGET_PAGE_BITS;
2455     int res;
2456
2457     if (control_save_page(rs, block, offset, &res)) {
2458         return res;
2459     }
2460
2461     if (save_compress_page(rs, block, offset)) {
2462         return 1;
2463     }
2464
2465     res = save_zero_page(rs, block, offset);
2466     if (res > 0) {
2467         /* Must let xbzrle know, otherwise a previous (now 0'd) cached
2468          * page would be stale
2469          */
2470         if (!save_page_use_compression(rs)) {
2471             XBZRLE_cache_lock();
2472             xbzrle_cache_zero_page(rs, block->offset + offset);
2473             XBZRLE_cache_unlock();
2474         }
2475         ram_release_pages(block->idstr, offset, res);
2476         return res;
2477     }
2478
2479     /*
2480      * do not use multifd for compression as the first page in the new
2481      * block should be posted out before sending the compressed page
2482      */
2483     if (!save_page_use_compression(rs) && migrate_use_multifd()) {
2484         return ram_save_multifd_page(rs, block, offset);
2485     }
2486
2487     return ram_save_page(rs, pss, last_stage);
2488 }
2489
2490 /**
2491  * ram_save_host_page: save a whole host page
2492  *
2493  * Starting at *offset send pages up to the end of the current host
2494  * page. It's valid for the initial offset to point into the middle of
2495  * a host page in which case the remainder of the hostpage is sent.
2496  * Only dirty target pages are sent. Note that the host page size may
2497  * be a huge page for this block.
2498  * The saving stops at the boundary of the used_length of the block
2499  * if the RAMBlock isn't a multiple of the host page size.
2500  *
2501  * Returns the number of pages written or negative on error
2502  *
2503  * @rs: current RAM state
2504  * @ms: current migration state
2505  * @pss: data about the page we want to send
2506  * @last_stage: if we are at the completion stage
2507  */
2508 static int ram_save_host_page(RAMState *rs, PageSearchStatus *pss,
2509                               bool last_stage)
2510 {
2511     int tmppages, pages = 0;
2512     size_t pagesize_bits =
2513         qemu_ram_pagesize(pss->block) >> TARGET_PAGE_BITS;
2514
2515     if (ramblock_is_ignored(pss->block)) {
2516         error_report("block %s should not be migrated !", pss->block->idstr);
2517         return 0;
2518     }
2519
2520     do {
2521         /* Check the pages is dirty and if it is send it */
2522         if (!migration_bitmap_clear_dirty(rs, pss->block, pss->page)) {
2523             pss->page++;
2524             continue;
2525         }
2526
2527         tmppages = ram_save_target_page(rs, pss, last_stage);
2528         if (tmppages < 0) {
2529             return tmppages;
2530         }
2531
2532         pages += tmppages;
2533         if (pss->block->unsentmap) {
2534             clear_bit(pss->page, pss->block->unsentmap);
2535         }
2536
2537         pss->page++;
2538     } while ((pss->page & (pagesize_bits - 1)) &&
2539              offset_in_ramblock(pss->block, pss->page << TARGET_PAGE_BITS));
2540
2541     /* The offset we leave with is the last one we looked at */
2542     pss->page--;
2543     return pages;
2544 }
2545
2546 /**
2547  * ram_find_and_save_block: finds a dirty page and sends it to f
2548  *
2549  * Called within an RCU critical section.
2550  *
2551  * Returns the number of pages written where zero means no dirty pages,
2552  * or negative on error
2553  *
2554  * @rs: current RAM state
2555  * @last_stage: if we are at the completion stage
2556  *
2557  * On systems where host-page-size > target-page-size it will send all the
2558  * pages in a host page that are dirty.
2559  */
2560
2561 static int ram_find_and_save_block(RAMState *rs, bool last_stage)
2562 {
2563     PageSearchStatus pss;
2564     int pages = 0;
2565     bool again, found;
2566
2567     /* No dirty page as there is zero RAM */
2568     if (!ram_bytes_total()) {
2569         return pages;
2570     }
2571
2572     pss.block = rs->last_seen_block;
2573     pss.page = rs->last_page;
2574     pss.complete_round = false;
2575
2576     if (!pss.block) {
2577         pss.block = QLIST_FIRST_RCU(&ram_list.blocks);
2578     }
2579
2580     do {
2581         again = true;
2582         found = get_queued_page(rs, &pss);
2583
2584         if (!found) {
2585             /* priority queue empty, so just search for something dirty */
2586             found = find_dirty_block(rs, &pss, &again);
2587         }
2588
2589         if (found) {
2590             pages = ram_save_host_page(rs, &pss, last_stage);
2591         }
2592     } while (!pages && again);
2593
2594     rs->last_seen_block = pss.block;
2595     rs->last_page = pss.page;
2596
2597     return pages;
2598 }
2599
2600 void acct_update_position(QEMUFile *f, size_t size, bool zero)
2601 {
2602     uint64_t pages = size / TARGET_PAGE_SIZE;
2603
2604     if (zero) {
2605         ram_counters.duplicate += pages;
2606     } else {
2607         ram_counters.normal += pages;
2608         ram_counters.transferred += size;
2609         qemu_update_position(f, size);
2610     }
2611 }
2612
2613 static uint64_t ram_bytes_total_common(bool count_ignored)
2614 {
2615     RAMBlock *block;
2616     uint64_t total = 0;
2617
2618     rcu_read_lock();
2619     if (count_ignored) {
2620         RAMBLOCK_FOREACH_MIGRATABLE(block) {
2621             total += block->used_length;
2622         }
2623     } else {
2624         RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
2625             total += block->used_length;
2626         }
2627     }
2628     rcu_read_unlock();
2629     return total;
2630 }
2631
2632 uint64_t ram_bytes_total(void)
2633 {
2634     return ram_bytes_total_common(false);
2635 }
2636
2637 static void xbzrle_load_setup(void)
2638 {
2639     XBZRLE.decoded_buf = g_malloc(TARGET_PAGE_SIZE);
2640 }
2641
2642 static void xbzrle_load_cleanup(void)
2643 {
2644     g_free(XBZRLE.decoded_buf);
2645     XBZRLE.decoded_buf = NULL;
2646 }
2647
2648 static void ram_state_cleanup(RAMState **rsp)
2649 {
2650     if (*rsp) {
2651         migration_page_queue_free(*rsp);
2652         qemu_mutex_destroy(&(*rsp)->bitmap_mutex);
2653         qemu_mutex_destroy(&(*rsp)->src_page_req_mutex);
2654         g_free(*rsp);
2655         *rsp = NULL;
2656     }
2657 }
2658
2659 static void xbzrle_cleanup(void)
2660 {
2661     XBZRLE_cache_lock();
2662     if (XBZRLE.cache) {
2663         cache_fini(XBZRLE.cache);
2664         g_free(XBZRLE.encoded_buf);
2665         g_free(XBZRLE.current_buf);
2666         g_free(XBZRLE.zero_target_page);
2667         XBZRLE.cache = NULL;
2668         XBZRLE.encoded_buf = NULL;
2669         XBZRLE.current_buf = NULL;
2670         XBZRLE.zero_target_page = NULL;
2671     }
2672     XBZRLE_cache_unlock();
2673 }
2674
2675 static void ram_save_cleanup(void *opaque)
2676 {
2677     RAMState **rsp = opaque;
2678     RAMBlock *block;
2679
2680     /* caller have hold iothread lock or is in a bh, so there is
2681      * no writing race against this migration_bitmap
2682      */
2683     memory_global_dirty_log_stop();
2684
2685     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
2686         g_free(block->bmap);
2687         block->bmap = NULL;
2688         g_free(block->unsentmap);
2689         block->unsentmap = NULL;
2690     }
2691
2692     xbzrle_cleanup();
2693     compress_threads_save_cleanup();
2694     ram_state_cleanup(rsp);
2695 }
2696
2697 static void ram_state_reset(RAMState *rs)
2698 {
2699     rs->last_seen_block = NULL;
2700     rs->last_sent_block = NULL;
2701     rs->last_page = 0;
2702     rs->last_version = ram_list.version;
2703     rs->ram_bulk_stage = true;
2704     rs->fpo_enabled = false;
2705 }
2706
2707 #define MAX_WAIT 50 /* ms, half buffered_file limit */
2708
2709 /*
2710  * 'expected' is the value you expect the bitmap mostly to be full
2711  * of; it won't bother printing lines that are all this value.
2712  * If 'todump' is null the migration bitmap is dumped.
2713  */
2714 void ram_debug_dump_bitmap(unsigned long *todump, bool expected,
2715                            unsigned long pages)
2716 {
2717     int64_t cur;
2718     int64_t linelen = 128;
2719     char linebuf[129];
2720
2721     for (cur = 0; cur < pages; cur += linelen) {
2722         int64_t curb;
2723         bool found = false;
2724         /*
2725          * Last line; catch the case where the line length
2726          * is longer than remaining ram
2727          */
2728         if (cur + linelen > pages) {
2729             linelen = pages - cur;
2730         }
2731         for (curb = 0; curb < linelen; curb++) {
2732             bool thisbit = test_bit(cur + curb, todump);
2733             linebuf[curb] = thisbit ? '1' : '.';
2734             found = found || (thisbit != expected);
2735         }
2736         if (found) {
2737             linebuf[curb] = '\0';
2738             fprintf(stderr,  "0x%08" PRIx64 " : %s\n", cur, linebuf);
2739         }
2740     }
2741 }
2742
2743 /* **** functions for postcopy ***** */
2744
2745 void ram_postcopy_migrated_memory_release(MigrationState *ms)
2746 {
2747     struct RAMBlock *block;
2748
2749     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
2750         unsigned long *bitmap = block->bmap;
2751         unsigned long range = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
2752         unsigned long run_start = find_next_zero_bit(bitmap, range, 0);
2753
2754         while (run_start < range) {
2755             unsigned long run_end = find_next_bit(bitmap, range, run_start + 1);
2756             ram_discard_range(block->idstr, run_start << TARGET_PAGE_BITS,
2757                               (run_end - run_start) << TARGET_PAGE_BITS);
2758             run_start = find_next_zero_bit(bitmap, range, run_end + 1);
2759         }
2760     }
2761 }
2762
2763 /**
2764  * postcopy_send_discard_bm_ram: discard a RAMBlock
2765  *
2766  * Returns zero on success
2767  *
2768  * Callback from postcopy_each_ram_send_discard for each RAMBlock
2769  * Note: At this point the 'unsentmap' is the processed bitmap combined
2770  *       with the dirtymap; so a '1' means it's either dirty or unsent.
2771  *
2772  * @ms: current migration state
2773  * @pds: state for postcopy
2774  * @start: RAMBlock starting page
2775  * @length: RAMBlock size
2776  */
2777 static int postcopy_send_discard_bm_ram(MigrationState *ms,
2778                                         PostcopyDiscardState *pds,
2779                                         RAMBlock *block)
2780 {
2781     unsigned long end = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
2782     unsigned long current;
2783     unsigned long *unsentmap = block->unsentmap;
2784
2785     for (current = 0; current < end; ) {
2786         unsigned long one = find_next_bit(unsentmap, end, current);
2787
2788         if (one <= end) {
2789             unsigned long zero = find_next_zero_bit(unsentmap, end, one + 1);
2790             unsigned long discard_length;
2791
2792             if (zero >= end) {
2793                 discard_length = end - one;
2794             } else {
2795                 discard_length = zero - one;
2796             }
2797             if (discard_length) {
2798                 postcopy_discard_send_range(ms, pds, one, discard_length);
2799             }
2800             current = one + discard_length;
2801         } else {
2802             current = one;
2803         }
2804     }
2805
2806     return 0;
2807 }
2808
2809 /**
2810  * postcopy_each_ram_send_discard: discard all RAMBlocks
2811  *
2812  * Returns 0 for success or negative for error
2813  *
2814  * Utility for the outgoing postcopy code.
2815  *   Calls postcopy_send_discard_bm_ram for each RAMBlock
2816  *   passing it bitmap indexes and name.
2817  * (qemu_ram_foreach_block ends up passing unscaled lengths
2818  *  which would mean postcopy code would have to deal with target page)
2819  *
2820  * @ms: current migration state
2821  */
2822 static int postcopy_each_ram_send_discard(MigrationState *ms)
2823 {
2824     struct RAMBlock *block;
2825     int ret;
2826
2827     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
2828         PostcopyDiscardState *pds =
2829             postcopy_discard_send_init(ms, block->idstr);
2830
2831         /*
2832          * Postcopy sends chunks of bitmap over the wire, but it
2833          * just needs indexes at this point, avoids it having
2834          * target page specific code.
2835          */
2836         ret = postcopy_send_discard_bm_ram(ms, pds, block);
2837         postcopy_discard_send_finish(ms, pds);
2838         if (ret) {
2839             return ret;
2840         }
2841     }
2842
2843     return 0;
2844 }
2845
2846 /**
2847  * postcopy_chunk_hostpages_pass: canocalize bitmap in hostpages
2848  *
2849  * Helper for postcopy_chunk_hostpages; it's called twice to
2850  * canonicalize the two bitmaps, that are similar, but one is
2851  * inverted.
2852  *
2853  * Postcopy requires that all target pages in a hostpage are dirty or
2854  * clean, not a mix.  This function canonicalizes the bitmaps.
2855  *
2856  * @ms: current migration state
2857  * @unsent_pass: if true we need to canonicalize partially unsent host pages
2858  *               otherwise we need to canonicalize partially dirty host pages
2859  * @block: block that contains the page we want to canonicalize
2860  * @pds: state for postcopy
2861  */
2862 static void postcopy_chunk_hostpages_pass(MigrationState *ms, bool unsent_pass,
2863                                           RAMBlock *block,
2864                                           PostcopyDiscardState *pds)
2865 {
2866     RAMState *rs = ram_state;
2867     unsigned long *bitmap = block->bmap;
2868     unsigned long *unsentmap = block->unsentmap;
2869     unsigned int host_ratio = block->page_size / TARGET_PAGE_SIZE;
2870     unsigned long pages = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
2871     unsigned long run_start;
2872
2873     if (block->page_size == TARGET_PAGE_SIZE) {
2874         /* Easy case - TPS==HPS for a non-huge page RAMBlock */
2875         return;
2876     }
2877
2878     if (unsent_pass) {
2879         /* Find a sent page */
2880         run_start = find_next_zero_bit(unsentmap, pages, 0);
2881     } else {
2882         /* Find a dirty page */
2883         run_start = find_next_bit(bitmap, pages, 0);
2884     }
2885
2886     while (run_start < pages) {
2887         bool do_fixup = false;
2888         unsigned long fixup_start_addr;
2889         unsigned long host_offset;
2890
2891         /*
2892          * If the start of this run of pages is in the middle of a host
2893          * page, then we need to fixup this host page.
2894          */
2895         host_offset = run_start % host_ratio;
2896         if (host_offset) {
2897             do_fixup = true;
2898             run_start -= host_offset;
2899             fixup_start_addr = run_start;
2900             /* For the next pass */
2901             run_start = run_start + host_ratio;
2902         } else {
2903             /* Find the end of this run */
2904             unsigned long run_end;
2905             if (unsent_pass) {
2906                 run_end = find_next_bit(unsentmap, pages, run_start + 1);
2907             } else {
2908                 run_end = find_next_zero_bit(bitmap, pages, run_start + 1);
2909             }
2910             /*
2911              * If the end isn't at the start of a host page, then the
2912              * run doesn't finish at the end of a host page
2913              * and we need to discard.
2914              */
2915             host_offset = run_end % host_ratio;
2916             if (host_offset) {
2917                 do_fixup = true;
2918                 fixup_start_addr = run_end - host_offset;
2919                 /*
2920                  * This host page has gone, the next loop iteration starts
2921                  * from after the fixup
2922                  */
2923                 run_start = fixup_start_addr + host_ratio;
2924             } else {
2925                 /*
2926                  * No discards on this iteration, next loop starts from
2927                  * next sent/dirty page
2928                  */
2929                 run_start = run_end + 1;
2930             }
2931         }
2932
2933         if (do_fixup) {
2934             unsigned long page;
2935
2936             /* Tell the destination to discard this page */
2937             if (unsent_pass || !test_bit(fixup_start_addr, unsentmap)) {
2938                 /* For the unsent_pass we:
2939                  *     discard partially sent pages
2940                  * For the !unsent_pass (dirty) we:
2941                  *     discard partially dirty pages that were sent
2942                  *     (any partially sent pages were already discarded
2943                  *     by the previous unsent_pass)
2944                  */
2945                 postcopy_discard_send_range(ms, pds, fixup_start_addr,
2946                                             host_ratio);
2947             }
2948
2949             /* Clean up the bitmap */
2950             for (page = fixup_start_addr;
2951                  page < fixup_start_addr + host_ratio; page++) {
2952                 /* All pages in this host page are now not sent */
2953                 set_bit(page, unsentmap);
2954
2955                 /*
2956                  * Remark them as dirty, updating the count for any pages
2957                  * that weren't previously dirty.
2958                  */
2959                 rs->migration_dirty_pages += !test_and_set_bit(page, bitmap);
2960             }
2961         }
2962
2963         if (unsent_pass) {
2964             /* Find the next sent page for the next iteration */
2965             run_start = find_next_zero_bit(unsentmap, pages, run_start);
2966         } else {
2967             /* Find the next dirty page for the next iteration */
2968             run_start = find_next_bit(bitmap, pages, run_start);
2969         }
2970     }
2971 }
2972
2973 /**
2974  * postcopy_chuck_hostpages: discrad any partially sent host page
2975  *
2976  * Utility for the outgoing postcopy code.
2977  *
2978  * Discard any partially sent host-page size chunks, mark any partially
2979  * dirty host-page size chunks as all dirty.  In this case the host-page
2980  * is the host-page for the particular RAMBlock, i.e. it might be a huge page
2981  *
2982  * Returns zero on success
2983  *
2984  * @ms: current migration state
2985  * @block: block we want to work with
2986  */
2987 static int postcopy_chunk_hostpages(MigrationState *ms, RAMBlock *block)
2988 {
2989     PostcopyDiscardState *pds =
2990         postcopy_discard_send_init(ms, block->idstr);
2991
2992     /* First pass: Discard all partially sent host pages */
2993     postcopy_chunk_hostpages_pass(ms, true, block, pds);
2994     /*
2995      * Second pass: Ensure that all partially dirty host pages are made
2996      * fully dirty.
2997      */
2998     postcopy_chunk_hostpages_pass(ms, false, block, pds);
2999
3000     postcopy_discard_send_finish(ms, pds);
3001     return 0;
3002 }
3003
3004 /**
3005  * ram_postcopy_send_discard_bitmap: transmit the discard bitmap
3006  *
3007  * Returns zero on success
3008  *
3009  * Transmit the set of pages to be discarded after precopy to the target
3010  * these are pages that:
3011  *     a) Have been previously transmitted but are now dirty again
3012  *     b) Pages that have never been transmitted, this ensures that
3013  *        any pages on the destination that have been mapped by background
3014  *        tasks get discarded (transparent huge pages is the specific concern)
3015  * Hopefully this is pretty sparse
3016  *
3017  * @ms: current migration state
3018  */
3019 int ram_postcopy_send_discard_bitmap(MigrationState *ms)
3020 {
3021     RAMState *rs = ram_state;
3022     RAMBlock *block;
3023     int ret;
3024
3025     rcu_read_lock();
3026
3027     /* This should be our last sync, the src is now paused */
3028     migration_bitmap_sync(rs);
3029
3030     /* Easiest way to make sure we don't resume in the middle of a host-page */
3031     rs->last_seen_block = NULL;
3032     rs->last_sent_block = NULL;
3033     rs->last_page = 0;
3034
3035     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3036         unsigned long pages = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
3037         unsigned long *bitmap = block->bmap;
3038         unsigned long *unsentmap = block->unsentmap;
3039
3040         if (!unsentmap) {
3041             /* We don't have a safe way to resize the sentmap, so
3042              * if the bitmap was resized it will be NULL at this
3043              * point.
3044              */
3045             error_report("migration ram resized during precopy phase");
3046             rcu_read_unlock();
3047             return -EINVAL;
3048         }
3049         /* Deal with TPS != HPS and huge pages */
3050         ret = postcopy_chunk_hostpages(ms, block);
3051         if (ret) {
3052             rcu_read_unlock();
3053             return ret;
3054         }
3055
3056         /*
3057          * Update the unsentmap to be unsentmap = unsentmap | dirty
3058          */
3059         bitmap_or(unsentmap, unsentmap, bitmap, pages);
3060 #ifdef DEBUG_POSTCOPY
3061         ram_debug_dump_bitmap(unsentmap, true, pages);
3062 #endif
3063     }
3064     trace_ram_postcopy_send_discard_bitmap();
3065
3066     ret = postcopy_each_ram_send_discard(ms);
3067     rcu_read_unlock();
3068
3069     return ret;
3070 }
3071
3072 /**
3073  * ram_discard_range: discard dirtied pages at the beginning of postcopy
3074  *
3075  * Returns zero on success
3076  *
3077  * @rbname: name of the RAMBlock of the request. NULL means the
3078  *          same that last one.
3079  * @start: RAMBlock starting page
3080  * @length: RAMBlock size
3081  */
3082 int ram_discard_range(const char *rbname, uint64_t start, size_t length)
3083 {
3084     int ret = -1;
3085
3086     trace_ram_discard_range(rbname, start, length);
3087
3088     rcu_read_lock();
3089     RAMBlock *rb = qemu_ram_block_by_name(rbname);
3090
3091     if (!rb) {
3092         error_report("ram_discard_range: Failed to find block '%s'", rbname);
3093         goto err;
3094     }
3095
3096     /*
3097      * On source VM, we don't need to update the received bitmap since
3098      * we don't even have one.
3099      */
3100     if (rb->receivedmap) {
3101         bitmap_clear(rb->receivedmap, start >> qemu_target_page_bits(),
3102                      length >> qemu_target_page_bits());
3103     }
3104
3105     ret = ram_block_discard_range(rb, start, length);
3106
3107 err:
3108     rcu_read_unlock();
3109
3110     return ret;
3111 }
3112
3113 /*
3114  * For every allocation, we will try not to crash the VM if the
3115  * allocation failed.
3116  */
3117 static int xbzrle_init(void)
3118 {
3119     Error *local_err = NULL;
3120
3121     if (!migrate_use_xbzrle()) {
3122         return 0;
3123     }
3124
3125     XBZRLE_cache_lock();
3126
3127     XBZRLE.zero_target_page = g_try_malloc0(TARGET_PAGE_SIZE);
3128     if (!XBZRLE.zero_target_page) {
3129         error_report("%s: Error allocating zero page", __func__);
3130         goto err_out;
3131     }
3132
3133     XBZRLE.cache = cache_init(migrate_xbzrle_cache_size(),
3134                               TARGET_PAGE_SIZE, &local_err);
3135     if (!XBZRLE.cache) {
3136         error_report_err(local_err);
3137         goto free_zero_page;
3138     }
3139
3140     XBZRLE.encoded_buf = g_try_malloc0(TARGET_PAGE_SIZE);
3141     if (!XBZRLE.encoded_buf) {
3142         error_report("%s: Error allocating encoded_buf", __func__);
3143         goto free_cache;
3144     }
3145
3146     XBZRLE.current_buf = g_try_malloc(TARGET_PAGE_SIZE);
3147     if (!XBZRLE.current_buf) {
3148         error_report("%s: Error allocating current_buf", __func__);
3149         goto free_encoded_buf;
3150     }
3151
3152     /* We are all good */
3153     XBZRLE_cache_unlock();
3154     return 0;
3155
3156 free_encoded_buf:
3157     g_free(XBZRLE.encoded_buf);
3158     XBZRLE.encoded_buf = NULL;
3159 free_cache:
3160     cache_fini(XBZRLE.cache);
3161     XBZRLE.cache = NULL;
3162 free_zero_page:
3163     g_free(XBZRLE.zero_target_page);
3164     XBZRLE.zero_target_page = NULL;
3165 err_out:
3166     XBZRLE_cache_unlock();
3167     return -ENOMEM;
3168 }
3169
3170 static int ram_state_init(RAMState **rsp)
3171 {
3172     *rsp = g_try_new0(RAMState, 1);
3173
3174     if (!*rsp) {
3175         error_report("%s: Init ramstate fail", __func__);
3176         return -1;
3177     }
3178
3179     qemu_mutex_init(&(*rsp)->bitmap_mutex);
3180     qemu_mutex_init(&(*rsp)->src_page_req_mutex);
3181     QSIMPLEQ_INIT(&(*rsp)->src_page_requests);
3182
3183     /*
3184      * Count the total number of pages used by ram blocks not including any
3185      * gaps due to alignment or unplugs.
3186      */
3187     (*rsp)->migration_dirty_pages = ram_bytes_total() >> TARGET_PAGE_BITS;
3188
3189     ram_state_reset(*rsp);
3190
3191     return 0;
3192 }
3193
3194 static void ram_list_init_bitmaps(void)
3195 {
3196     RAMBlock *block;
3197     unsigned long pages;
3198
3199     /* Skip setting bitmap if there is no RAM */
3200     if (ram_bytes_total()) {
3201         RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3202             pages = block->max_length >> TARGET_PAGE_BITS;
3203             block->bmap = bitmap_new(pages);
3204             bitmap_set(block->bmap, 0, pages);
3205             if (migrate_postcopy_ram()) {
3206                 block->unsentmap = bitmap_new(pages);
3207                 bitmap_set(block->unsentmap, 0, pages);
3208             }
3209         }
3210     }
3211 }
3212
3213 static void ram_init_bitmaps(RAMState *rs)
3214 {
3215     /* For memory_global_dirty_log_start below.  */
3216     qemu_mutex_lock_iothread();
3217     qemu_mutex_lock_ramlist();
3218     rcu_read_lock();
3219
3220     ram_list_init_bitmaps();
3221     memory_global_dirty_log_start();
3222     migration_bitmap_sync_precopy(rs);
3223
3224     rcu_read_unlock();
3225     qemu_mutex_unlock_ramlist();
3226     qemu_mutex_unlock_iothread();
3227 }
3228
3229 static int ram_init_all(RAMState **rsp)
3230 {
3231     if (ram_state_init(rsp)) {
3232         return -1;
3233     }
3234
3235     if (xbzrle_init()) {
3236         ram_state_cleanup(rsp);
3237         return -1;
3238     }
3239
3240     ram_init_bitmaps(*rsp);
3241
3242     return 0;
3243 }
3244
3245 static void ram_state_resume_prepare(RAMState *rs, QEMUFile *out)
3246 {
3247     RAMBlock *block;
3248     uint64_t pages = 0;
3249
3250     /*
3251      * Postcopy is not using xbzrle/compression, so no need for that.
3252      * Also, since source are already halted, we don't need to care
3253      * about dirty page logging as well.
3254      */
3255
3256     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3257         pages += bitmap_count_one(block->bmap,
3258                                   block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS);
3259     }
3260
3261     /* This may not be aligned with current bitmaps. Recalculate. */
3262     rs->migration_dirty_pages = pages;
3263
3264     rs->last_seen_block = NULL;
3265     rs->last_sent_block = NULL;
3266     rs->last_page = 0;
3267     rs->last_version = ram_list.version;
3268     /*
3269      * Disable the bulk stage, otherwise we'll resend the whole RAM no
3270      * matter what we have sent.
3271      */
3272     rs->ram_bulk_stage = false;
3273
3274     /* Update RAMState cache of output QEMUFile */
3275     rs->f = out;
3276
3277     trace_ram_state_resume_prepare(pages);
3278 }
3279
3280 /*
3281  * This function clears bits of the free pages reported by the caller from the
3282  * migration dirty bitmap. @addr is the host address corresponding to the
3283  * start of the continuous guest free pages, and @len is the total bytes of
3284  * those pages.
3285  */
3286 void qemu_guest_free_page_hint(void *addr, size_t len)
3287 {
3288     RAMBlock *block;
3289     ram_addr_t offset;
3290     size_t used_len, start, npages;
3291     MigrationState *s = migrate_get_current();
3292
3293     /* This function is currently expected to be used during live migration */
3294     if (!migration_is_setup_or_active(s->state)) {
3295         return;
3296     }
3297
3298     for (; len > 0; len -= used_len, addr += used_len) {
3299         block = qemu_ram_block_from_host(addr, false, &offset);
3300         if (unlikely(!block || offset >= block->used_length)) {
3301             /*
3302              * The implementation might not support RAMBlock resize during
3303              * live migration, but it could happen in theory with future
3304              * updates. So we add a check here to capture that case.
3305              */
3306             error_report_once("%s unexpected error", __func__);
3307             return;
3308         }
3309
3310         if (len <= block->used_length - offset) {
3311             used_len = len;
3312         } else {
3313             used_len = block->used_length - offset;
3314         }
3315
3316         start = offset >> TARGET_PAGE_BITS;
3317         npages = used_len >> TARGET_PAGE_BITS;
3318
3319         qemu_mutex_lock(&ram_state->bitmap_mutex);
3320         ram_state->migration_dirty_pages -=
3321                       bitmap_count_one_with_offset(block->bmap, start, npages);
3322         bitmap_clear(block->bmap, start, npages);
3323         qemu_mutex_unlock(&ram_state->bitmap_mutex);
3324     }
3325 }
3326
3327 /*
3328  * Each of ram_save_setup, ram_save_iterate and ram_save_complete has
3329  * long-running RCU critical section.  When rcu-reclaims in the code
3330  * start to become numerous it will be necessary to reduce the
3331  * granularity of these critical sections.
3332  */
3333
3334 /**
3335  * ram_save_setup: Setup RAM for migration
3336  *
3337  * Returns zero to indicate success and negative for error
3338  *
3339  * @f: QEMUFile where to send the data
3340  * @opaque: RAMState pointer
3341  */
3342 static int ram_save_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
3343 {
3344     RAMState **rsp = opaque;
3345     RAMBlock *block;
3346
3347     if (compress_threads_save_setup()) {
3348         return -1;
3349     }
3350
3351     /* migration has already setup the bitmap, reuse it. */
3352     if (!migration_in_colo_state()) {
3353         if (ram_init_all(rsp) != 0) {
3354             compress_threads_save_cleanup();
3355             return -1;
3356         }
3357     }
3358     (*rsp)->f = f;
3359
3360     rcu_read_lock();
3361
3362     qemu_put_be64(f, ram_bytes_total_common(true) | RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE);
3363
3364     RAMBLOCK_FOREACH_MIGRATABLE(block) {
3365         qemu_put_byte(f, strlen(block->idstr));
3366         qemu_put_buffer(f, (uint8_t *)block->idstr, strlen(block->idstr));
3367         qemu_put_be64(f, block->used_length);
3368         if (migrate_postcopy_ram() && block->page_size != qemu_host_page_size) {
3369             qemu_put_be64(f, block->page_size);
3370         }
3371         if (migrate_ignore_shared()) {
3372             qemu_put_be64(f, block->mr->addr);
3373             qemu_put_byte(f, ramblock_is_ignored(block) ? 1 : 0);
3374         }
3375     }
3376
3377     rcu_read_unlock();
3378
3379     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_SETUP);
3380     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_SETUP);
3381
3382     multifd_send_sync_main();
3383     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
3384     qemu_fflush(f);
3385
3386     return 0;
3387 }
3388
3389 /**
3390  * ram_save_iterate: iterative stage for migration
3391  *
3392  * Returns zero to indicate success and negative for error
3393  *
3394  * @f: QEMUFile where to send the data
3395  * @opaque: RAMState pointer
3396  */
3397 static int ram_save_iterate(QEMUFile *f, void *opaque)
3398 {
3399     RAMState **temp = opaque;
3400     RAMState *rs = *temp;
3401     int ret;
3402     int i;
3403     int64_t t0;
3404     int done = 0;
3405
3406     if (blk_mig_bulk_active()) {
3407         /* Avoid transferring ram during bulk phase of block migration as
3408          * the bulk phase will usually take a long time and transferring
3409          * ram updates during that time is pointless. */
3410         goto out;
3411     }
3412
3413     rcu_read_lock();
3414     if (ram_list.version != rs->last_version) {
3415         ram_state_reset(rs);
3416     }
3417
3418     /* Read version before ram_list.blocks */
3419     smp_rmb();
3420
3421     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_ROUND);
3422
3423     t0 = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
3424     i = 0;
3425     while ((ret = qemu_file_rate_limit(f)) == 0 ||
3426             !QSIMPLEQ_EMPTY(&rs->src_page_requests)) {
3427         int pages;
3428
3429         if (qemu_file_get_error(f)) {
3430             break;
3431         }
3432
3433         pages = ram_find_and_save_block(rs, false);
3434         /* no more pages to sent */
3435         if (pages == 0) {
3436             done = 1;
3437             break;
3438         }
3439
3440         if (pages < 0) {
3441             qemu_file_set_error(f, pages);
3442             break;
3443         }
3444
3445         rs->target_page_count += pages;
3446
3447         /* we want to check in the 1st loop, just in case it was the 1st time
3448            and we had to sync the dirty bitmap.
3449            qemu_get_clock_ns() is a bit expensive, so we only check each some
3450            iterations
3451         */
3452         if ((i & 63) == 0) {
3453             uint64_t t1 = (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - t0) / 1000000;
3454             if (t1 > MAX_WAIT) {
3455                 trace_ram_save_iterate_big_wait(t1, i);
3456                 break;
3457             }
3458         }
3459         i++;
3460     }
3461     rcu_read_unlock();
3462
3463     /*
3464      * Must occur before EOS (or any QEMUFile operation)
3465      * because of RDMA protocol.
3466      */
3467     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_ROUND);
3468
3469     multifd_send_sync_main();
3470 out:
3471     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
3472     qemu_fflush(f);
3473     ram_counters.transferred += 8;
3474
3475     ret = qemu_file_get_error(f);
3476     if (ret < 0) {
3477         return ret;
3478     }
3479
3480     return done;
3481 }
3482
3483 /**
3484  * ram_save_complete: function called to send the remaining amount of ram
3485  *
3486  * Returns zero to indicate success or negative on error
3487  *
3488  * Called with iothread lock
3489  *
3490  * @f: QEMUFile where to send the data
3491  * @opaque: RAMState pointer
3492  */
3493 static int ram_save_complete(QEMUFile *f, void *opaque)
3494 {
3495     RAMState **temp = opaque;
3496     RAMState *rs = *temp;
3497     int ret = 0;
3498
3499     rcu_read_lock();
3500
3501     if (!migration_in_postcopy()) {
3502         migration_bitmap_sync_precopy(rs);
3503     }
3504
3505     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_FINISH);
3506
3507     /* try transferring iterative blocks of memory */
3508
3509     /* flush all remaining blocks regardless of rate limiting */
3510     while (true) {
3511         int pages;
3512
3513         pages = ram_find_and_save_block(rs, !migration_in_colo_state());
3514         /* no more blocks to sent */
3515         if (pages == 0) {
3516             break;
3517         }
3518         if (pages < 0) {
3519             ret = pages;
3520             break;
3521         }
3522     }
3523
3524     flush_compressed_data(rs);
3525     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_FINISH);
3526
3527     rcu_read_unlock();
3528
3529     multifd_send_sync_main();
3530     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
3531     qemu_fflush(f);
3532
3533     return ret;
3534 }
3535
3536 static void ram_save_pending(QEMUFile *f, void *opaque, uint64_t max_size,
3537                              uint64_t *res_precopy_only,
3538                              uint64_t *res_compatible,
3539                              uint64_t *res_postcopy_only)
3540 {
3541     RAMState **temp = opaque;
3542     RAMState *rs = *temp;
3543     uint64_t remaining_size;
3544
3545     remaining_size = rs->migration_dirty_pages * TARGET_PAGE_SIZE;
3546
3547     if (!migration_in_postcopy() &&
3548         remaining_size < max_size) {
3549         qemu_mutex_lock_iothread();
3550         rcu_read_lock();
3551         migration_bitmap_sync_precopy(rs);
3552         rcu_read_unlock();
3553         qemu_mutex_unlock_iothread();
3554         remaining_size = rs->migration_dirty_pages * TARGET_PAGE_SIZE;
3555     }
3556
3557     if (migrate_postcopy_ram()) {
3558         /* We can do postcopy, and all the data is postcopiable */
3559         *res_compatible += remaining_size;
3560     } else {
3561         *res_precopy_only += remaining_size;
3562     }
3563 }
3564
3565 static int load_xbzrle(QEMUFile *f, ram_addr_t addr, void *host)
3566 {
3567     unsigned int xh_len;
3568     int xh_flags;
3569     uint8_t *loaded_data;
3570
3571     /* extract RLE header */
3572     xh_flags = qemu_get_byte(f);
3573     xh_len = qemu_get_be16(f);
3574
3575     if (xh_flags != ENCODING_FLAG_XBZRLE) {
3576         error_report("Failed to load XBZRLE page - wrong compression!");
3577         return -1;
3578     }
3579
3580     if (xh_len > TARGET_PAGE_SIZE) {
3581         error_report("Failed to load XBZRLE page - len overflow!");
3582         return -1;
3583     }
3584     loaded_data = XBZRLE.decoded_buf;
3585     /* load data and decode */
3586     /* it can change loaded_data to point to an internal buffer */
3587     qemu_get_buffer_in_place(f, &loaded_data, xh_len);
3588
3589     /* decode RLE */
3590     if (xbzrle_decode_buffer(loaded_data, xh_len, host,
3591                              TARGET_PAGE_SIZE) == -1) {
3592         error_report("Failed to load XBZRLE page - decode error!");
3593         return -1;
3594     }
3595
3596     return 0;
3597 }
3598
3599 /**
3600  * ram_block_from_stream: read a RAMBlock id from the migration stream
3601  *
3602  * Must be called from within a rcu critical section.
3603  *
3604  * Returns a pointer from within the RCU-protected ram_list.
3605  *
3606  * @f: QEMUFile where to read the data from
3607  * @flags: Page flags (mostly to see if it's a continuation of previous block)
3608  */
3609 static inline RAMBlock *ram_block_from_stream(QEMUFile *f, int flags)
3610 {
3611     static RAMBlock *block = NULL;
3612     char id[256];
3613     uint8_t len;
3614
3615     if (flags & RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE) {
3616         if (!block) {
3617             error_report("Ack, bad migration stream!");
3618             return NULL;
3619         }
3620         return block;
3621     }
3622
3623     len = qemu_get_byte(f);
3624     qemu_get_buffer(f, (uint8_t *)id, len);
3625     id[len] = 0;
3626
3627     block = qemu_ram_block_by_name(id);
3628     if (!block) {
3629         error_report("Can't find block %s", id);
3630         return NULL;
3631     }
3632
3633     if (ramblock_is_ignored(block)) {
3634         error_report("block %s should not be migrated !", id);
3635         return NULL;
3636     }
3637
3638     return block;
3639 }
3640
3641 static inline void *host_from_ram_block_offset(RAMBlock *block,
3642                                                ram_addr_t offset)
3643 {
3644     if (!offset_in_ramblock(block, offset)) {
3645         return NULL;
3646     }
3647
3648     return block->host + offset;
3649 }
3650
3651 static inline void *colo_cache_from_block_offset(RAMBlock *block,
3652                                                  ram_addr_t offset)
3653 {
3654     if (!offset_in_ramblock(block, offset)) {
3655         return NULL;
3656     }
3657     if (!block->colo_cache) {
3658         error_report("%s: colo_cache is NULL in block :%s",
3659                      __func__, block->idstr);
3660         return NULL;
3661     }
3662
3663     /*
3664     * During colo checkpoint, we need bitmap of these migrated pages.
3665     * It help us to decide which pages in ram cache should be flushed
3666     * into VM's RAM later.
3667     */
3668     if (!test_and_set_bit(offset >> TARGET_PAGE_BITS, block->bmap)) {
3669         ram_state->migration_dirty_pages++;
3670     }
3671     return block->colo_cache + offset;
3672 }
3673
3674 /**
3675  * ram_handle_compressed: handle the zero page case
3676  *
3677  * If a page (or a whole RDMA chunk) has been
3678  * determined to be zero, then zap it.
3679  *
3680  * @host: host address for the zero page
3681  * @ch: what the page is filled from.  We only support zero
3682  * @size: size of the zero page
3683  */
3684 void ram_handle_compressed(void *host, uint8_t ch, uint64_t size)
3685 {
3686     if (ch != 0 || !is_zero_range(host, size)) {
3687         memset(host, ch, size);
3688     }
3689 }
3690
3691 /* return the size after decompression, or negative value on error */
3692 static int
3693 qemu_uncompress_data(z_stream *stream, uint8_t *dest, size_t dest_len,
3694                      const uint8_t *source, size_t source_len)
3695 {
3696     int err;
3697
3698     err = inflateReset(stream);
3699     if (err != Z_OK) {
3700         return -1;
3701     }
3702
3703     stream->avail_in = source_len;
3704     stream->next_in = (uint8_t *)source;
3705     stream->avail_out = dest_len;
3706     stream->next_out = dest;
3707
3708     err = inflate(stream, Z_NO_FLUSH);
3709     if (err != Z_STREAM_END) {
3710         return -1;
3711     }
3712
3713     return stream->total_out;
3714 }
3715
3716 static void *do_data_decompress(void *opaque)
3717 {
3718     DecompressParam *param = opaque;
3719     unsigned long pagesize;
3720     uint8_t *des;
3721     int len, ret;
3722
3723     qemu_mutex_lock(&param->mutex);
3724     while (!param->quit) {
3725         if (param->des) {
3726             des = param->des;
3727             len = param->len;
3728             param->des = 0;
3729             qemu_mutex_unlock(&param->mutex);
3730
3731             pagesize = TARGET_PAGE_SIZE;
3732
3733             ret = qemu_uncompress_data(&param->stream, des, pagesize,
3734                                        param->compbuf, len);
3735             if (ret < 0 && migrate_get_current()->decompress_error_check) {
3736                 error_report("decompress data failed");
3737                 qemu_file_set_error(decomp_file, ret);
3738             }
3739
3740             qemu_mutex_lock(&decomp_done_lock);
3741             param->done = true;
3742             qemu_cond_signal(&decomp_done_cond);
3743             qemu_mutex_unlock(&decomp_done_lock);
3744
3745             qemu_mutex_lock(&param->mutex);
3746         } else {
3747             qemu_cond_wait(&param->cond, &param->mutex);
3748         }
3749     }
3750     qemu_mutex_unlock(&param->mutex);
3751
3752     return NULL;
3753 }
3754
3755 static int wait_for_decompress_done(void)
3756 {
3757     int idx, thread_count;
3758
3759     if (!migrate_use_compression()) {
3760         return 0;
3761     }
3762
3763     thread_count = migrate_decompress_threads();
3764     qemu_mutex_lock(&decomp_done_lock);
3765     for (idx = 0; idx < thread_count; idx++) {
3766         while (!decomp_param[idx].done) {
3767             qemu_cond_wait(&decomp_done_cond, &decomp_done_lock);
3768         }
3769     }
3770     qemu_mutex_unlock(&decomp_done_lock);
3771     return qemu_file_get_error(decomp_file);
3772 }
3773
3774 static void compress_threads_load_cleanup(void)
3775 {
3776     int i, thread_count;
3777
3778     if (!migrate_use_compression()) {
3779         return;
3780     }
3781     thread_count = migrate_decompress_threads();
3782     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
3783         /*
3784          * we use it as a indicator which shows if the thread is
3785          * properly init'd or not
3786          */
3787         if (!decomp_param[i].compbuf) {
3788             break;
3789         }
3790
3791         qemu_mutex_lock(&decomp_param[i].mutex);
3792         decomp_param[i].quit = true;
3793         qemu_cond_signal(&decomp_param[i].cond);
3794         qemu_mutex_unlock(&decomp_param[i].mutex);
3795     }
3796     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
3797         if (!decomp_param[i].compbuf) {
3798             break;
3799         }
3800
3801         qemu_thread_join(decompress_threads + i);
3802         qemu_mutex_destroy(&decomp_param[i].mutex);
3803         qemu_cond_destroy(&decomp_param[i].cond);
3804         inflateEnd(&decomp_param[i].stream);
3805         g_free(decomp_param[i].compbuf);
3806         decomp_param[i].compbuf = NULL;
3807     }
3808     g_free(decompress_threads);
3809     g_free(decomp_param);
3810     decompress_threads = NULL;
3811     decomp_param = NULL;
3812     decomp_file = NULL;
3813 }
3814
3815 static int compress_threads_load_setup(QEMUFile *f)
3816 {
3817     int i, thread_count;
3818
3819     if (!migrate_use_compression()) {
3820         return 0;
3821     }
3822
3823     thread_count = migrate_decompress_threads();
3824     decompress_threads = g_new0(QemuThread, thread_count);
3825     decomp_param = g_new0(DecompressParam, thread_count);
3826     qemu_mutex_init(&decomp_done_lock);
3827     qemu_cond_init(&decomp_done_cond);
3828     decomp_file = f;
3829     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
3830         if (inflateInit(&decomp_param[i].stream) != Z_OK) {
3831             goto exit;
3832         }
3833
3834         decomp_param[i].compbuf = g_malloc0(compressBound(TARGET_PAGE_SIZE));
3835         qemu_mutex_init(&decomp_param[i].mutex);
3836         qemu_cond_init(&decomp_param[i].cond);
3837         decomp_param[i].done = true;
3838         decomp_param[i].quit = false;
3839         qemu_thread_create(decompress_threads + i, "decompress",
3840                            do_data_decompress, decomp_param + i,
3841                            QEMU_THREAD_JOINABLE);
3842     }
3843     return 0;
3844 exit:
3845     compress_threads_load_cleanup();
3846     return -1;
3847 }
3848
3849 static void decompress_data_with_multi_threads(QEMUFile *f,
3850                                                void *host, int len)
3851 {
3852     int idx, thread_count;
3853
3854     thread_count = migrate_decompress_threads();
3855     qemu_mutex_lock(&decomp_done_lock);
3856     while (true) {
3857         for (idx = 0; idx < thread_count; idx++) {
3858             if (decomp_param[idx].done) {
3859                 decomp_param[idx].done = false;
3860                 qemu_mutex_lock(&decomp_param[idx].mutex);
3861                 qemu_get_buffer(f, decomp_param[idx].compbuf, len);
3862                 decomp_param[idx].des = host;
3863                 decomp_param[idx].len = len;
3864                 qemu_cond_signal(&decomp_param[idx].cond);
3865                 qemu_mutex_unlock(&decomp_param[idx].mutex);
3866                 break;
3867             }
3868         }
3869         if (idx < thread_count) {
3870             break;
3871         } else {
3872             qemu_cond_wait(&decomp_done_cond, &decomp_done_lock);
3873         }
3874     }
3875     qemu_mutex_unlock(&decomp_done_lock);
3876 }
3877
3878 /*
3879  * colo cache: this is for secondary VM, we cache the whole
3880  * memory of the secondary VM, it is need to hold the global lock
3881  * to call this helper.
3882  */
3883 int colo_init_ram_cache(void)
3884 {
3885     RAMBlock *block;
3886
3887     rcu_read_lock();
3888     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3889         block->colo_cache = qemu_anon_ram_alloc(block->used_length,
3890                                                 NULL,
3891                                                 false);
3892         if (!block->colo_cache) {
3893             error_report("%s: Can't alloc memory for COLO cache of block %s,"
3894                          "size 0x" RAM_ADDR_FMT, __func__, block->idstr,
3895                          block->used_length);
3896             goto out_locked;
3897         }
3898         memcpy(block->colo_cache, block->host, block->used_length);
3899     }
3900     rcu_read_unlock();
3901     /*
3902     * Record the dirty pages that sent by PVM, we use this dirty bitmap together
3903     * with to decide which page in cache should be flushed into SVM's RAM. Here
3904     * we use the same name 'ram_bitmap' as for migration.
3905     */
3906     if (ram_bytes_total()) {
3907         RAMBlock *block;
3908
3909         RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3910             unsigned long pages = block->max_length >> TARGET_PAGE_BITS;
3911
3912             block->bmap = bitmap_new(pages);
3913             bitmap_set(block->bmap, 0, pages);
3914         }
3915     }
3916     ram_state = g_new0(RAMState, 1);
3917     ram_state->migration_dirty_pages = 0;
3918     memory_global_dirty_log_start();
3919
3920     return 0;
3921
3922 out_locked:
3923
3924     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3925         if (block->colo_cache) {
3926             qemu_anon_ram_free(block->colo_cache, block->used_length);
3927             block->colo_cache = NULL;
3928         }
3929     }
3930
3931     rcu_read_unlock();
3932     return -errno;
3933 }
3934
3935 /* It is need to hold the global lock to call this helper */
3936 void colo_release_ram_cache(void)
3937 {
3938     RAMBlock *block;
3939
3940     memory_global_dirty_log_stop();
3941     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3942         g_free(block->bmap);
3943         block->bmap = NULL;
3944     }
3945
3946     rcu_read_lock();
3947
3948     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
3949         if (block->colo_cache) {
3950             qemu_anon_ram_free(block->colo_cache, block->used_length);
3951             block->colo_cache = NULL;
3952         }
3953     }
3954
3955     rcu_read_unlock();
3956     g_free(ram_state);
3957     ram_state = NULL;
3958 }
3959
3960 /**
3961  * ram_load_setup: Setup RAM for migration incoming side
3962  *
3963  * Returns zero to indicate success and negative for error
3964  *
3965  * @f: QEMUFile where to receive the data
3966  * @opaque: RAMState pointer
3967  */
3968 static int ram_load_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
3969 {
3970     if (compress_threads_load_setup(f)) {
3971         return -1;
3972     }
3973
3974     xbzrle_load_setup();
3975     ramblock_recv_map_init();
3976
3977     return 0;
3978 }
3979
3980 static int ram_load_cleanup(void *opaque)
3981 {
3982     RAMBlock *rb;
3983
3984     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(rb) {
3985         if (ramblock_is_pmem(rb)) {
3986             pmem_persist(rb->host, rb->used_length);
3987         }
3988     }
3989
3990     xbzrle_load_cleanup();
3991     compress_threads_load_cleanup();
3992
3993     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(rb) {
3994         g_free(rb->receivedmap);
3995         rb->receivedmap = NULL;
3996     }
3997
3998     return 0;
3999 }
4000
4001 /**
4002  * ram_postcopy_incoming_init: allocate postcopy data structures
4003  *
4004  * Returns 0 for success and negative if there was one error
4005  *
4006  * @mis: current migration incoming state
4007  *
4008  * Allocate data structures etc needed by incoming migration with
4009  * postcopy-ram. postcopy-ram's similarly names
4010  * postcopy_ram_incoming_init does the work.
4011  */
4012 int ram_postcopy_incoming_init(MigrationIncomingState *mis)
4013 {
4014     return postcopy_ram_incoming_init(mis);
4015 }
4016
4017 /**
4018  * ram_load_postcopy: load a page in postcopy case
4019  *
4020  * Returns 0 for success or -errno in case of error
4021  *
4022  * Called in postcopy mode by ram_load().
4023  * rcu_read_lock is taken prior to this being called.
4024  *
4025  * @f: QEMUFile where to send the data
4026  */
4027 static int ram_load_postcopy(QEMUFile *f)
4028 {
4029     int flags = 0, ret = 0;
4030     bool place_needed = false;
4031     bool matches_target_page_size = false;
4032     MigrationIncomingState *mis = migration_incoming_get_current();
4033     /* Temporary page that is later 'placed' */
4034     void *postcopy_host_page = postcopy_get_tmp_page(mis);
4035     void *last_host = NULL;
4036     bool all_zero = false;
4037
4038     while (!ret && !(flags & RAM_SAVE_FLAG_EOS)) {
4039         ram_addr_t addr;
4040         void *host = NULL;
4041         void *page_buffer = NULL;
4042         void *place_source = NULL;
4043         RAMBlock *block = NULL;
4044         uint8_t ch;
4045
4046         addr = qemu_get_be64(f);
4047
4048         /*
4049          * If qemu file error, we should stop here, and then "addr"
4050          * may be invalid
4051          */
4052         ret = qemu_file_get_error(f);
4053         if (ret) {
4054             break;
4055         }
4056
4057         flags = addr & ~TARGET_PAGE_MASK;
4058         addr &= TARGET_PAGE_MASK;
4059
4060         trace_ram_load_postcopy_loop((uint64_t)addr, flags);
4061         place_needed = false;
4062         if (flags & (RAM_SAVE_FLAG_ZERO | RAM_SAVE_FLAG_PAGE)) {
4063             block = ram_block_from_stream(f, flags);
4064
4065             host = host_from_ram_block_offset(block, addr);
4066             if (!host) {
4067                 error_report("Illegal RAM offset " RAM_ADDR_FMT, addr);
4068                 ret = -EINVAL;
4069                 break;
4070             }
4071             matches_target_page_size = block->page_size == TARGET_PAGE_SIZE;
4072             /*
4073              * Postcopy requires that we place whole host pages atomically;
4074              * these may be huge pages for RAMBlocks that are backed by
4075              * hugetlbfs.
4076              * To make it atomic, the data is read into a temporary page
4077              * that's moved into place later.
4078              * The migration protocol uses,  possibly smaller, target-pages
4079              * however the source ensures it always sends all the components
4080              * of a host page in order.
4081              */
4082             page_buffer = postcopy_host_page +
4083                           ((uintptr_t)host & (block->page_size - 1));
4084             /* If all TP are zero then we can optimise the place */
4085             if (!((uintptr_t)host & (block->page_size - 1))) {
4086                 all_zero = true;
4087             } else {
4088                 /* not the 1st TP within the HP */
4089                 if (host != (last_host + TARGET_PAGE_SIZE)) {
4090                     error_report("Non-sequential target page %p/%p",
4091                                   host, last_host);
4092                     ret = -EINVAL;
4093                     break;
4094                 }
4095             }
4096
4097
4098             /*
4099              * If it's the last part of a host page then we place the host
4100              * page
4101              */
4102             place_needed = (((uintptr_t)host + TARGET_PAGE_SIZE) &
4103                                      (block->page_size - 1)) == 0;
4104             place_source = postcopy_host_page;
4105         }
4106         last_host = host;
4107
4108         switch (flags & ~RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE) {
4109         case RAM_SAVE_FLAG_ZERO:
4110             ch = qemu_get_byte(f);
4111             memset(page_buffer, ch, TARGET_PAGE_SIZE);
4112             if (ch) {
4113                 all_zero = false;
4114             }
4115             break;
4116
4117         case RAM_SAVE_FLAG_PAGE:
4118             all_zero = false;
4119             if (!matches_target_page_size) {
4120                 /* For huge pages, we always use temporary buffer */
4121                 qemu_get_buffer(f, page_buffer, TARGET_PAGE_SIZE);
4122             } else {
4123                 /*
4124                  * For small pages that matches target page size, we
4125                  * avoid the qemu_file copy.  Instead we directly use
4126                  * the buffer of QEMUFile to place the page.  Note: we
4127                  * cannot do any QEMUFile operation before using that
4128                  * buffer to make sure the buffer is valid when
4129                  * placing the page.
4130                  */
4131                 qemu_get_buffer_in_place(f, (uint8_t **)&place_source,
4132                                          TARGET_PAGE_SIZE);
4133             }
4134             break;
4135         case RAM_SAVE_FLAG_EOS:
4136             /* normal exit */
4137             multifd_recv_sync_main();
4138             break;
4139         default:
4140             error_report("Unknown combination of migration flags: %#x"
4141                          " (postcopy mode)", flags);
4142             ret = -EINVAL;
4143             break;
4144         }
4145
4146         /* Detect for any possible file errors */
4147         if (!ret && qemu_file_get_error(f)) {
4148             ret = qemu_file_get_error(f);
4149         }
4150
4151         if (!ret && place_needed) {
4152             /* This gets called at the last target page in the host page */
4153             void *place_dest = host + TARGET_PAGE_SIZE - block->page_size;
4154
4155             if (all_zero) {
4156                 ret = postcopy_place_page_zero(mis, place_dest,
4157                                                block);
4158             } else {
4159                 ret = postcopy_place_page(mis, place_dest,
4160                                           place_source, block);
4161             }
4162         }
4163     }
4164
4165     return ret;
4166 }
4167
4168 static bool postcopy_is_advised(void)
4169 {
4170     PostcopyState ps = postcopy_state_get();
4171     return ps >= POSTCOPY_INCOMING_ADVISE && ps < POSTCOPY_INCOMING_END;
4172 }
4173
4174 static bool postcopy_is_running(void)
4175 {
4176     PostcopyState ps = postcopy_state_get();
4177     return ps >= POSTCOPY_INCOMING_LISTENING && ps < POSTCOPY_INCOMING_END;
4178 }
4179
4180 /*
4181  * Flush content of RAM cache into SVM's memory.
4182  * Only flush the pages that be dirtied by PVM or SVM or both.
4183  */
4184 static void colo_flush_ram_cache(void)
4185 {
4186     RAMBlock *block = NULL;
4187     void *dst_host;
4188     void *src_host;
4189     unsigned long offset = 0;
4190
4191     memory_global_dirty_log_sync();
4192     rcu_read_lock();
4193     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
4194         migration_bitmap_sync_range(ram_state, block, 0, block->used_length);
4195     }
4196     rcu_read_unlock();
4197
4198     trace_colo_flush_ram_cache_begin(ram_state->migration_dirty_pages);
4199     rcu_read_lock();
4200     block = QLIST_FIRST_RCU(&ram_list.blocks);
4201
4202     while (block) {
4203         offset = migration_bitmap_find_dirty(ram_state, block, offset);
4204
4205         if (offset << TARGET_PAGE_BITS >= block->used_length) {
4206             offset = 0;
4207             block = QLIST_NEXT_RCU(block, next);
4208         } else {
4209             migration_bitmap_clear_dirty(ram_state, block, offset);
4210             dst_host = block->host + (offset << TARGET_PAGE_BITS);
4211             src_host = block->colo_cache + (offset << TARGET_PAGE_BITS);
4212             memcpy(dst_host, src_host, TARGET_PAGE_SIZE);
4213         }
4214     }
4215
4216     rcu_read_unlock();
4217     trace_colo_flush_ram_cache_end();
4218 }
4219
4220 static int ram_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
4221 {
4222     int flags = 0, ret = 0, invalid_flags = 0;
4223     static uint64_t seq_iter;
4224     int len = 0;
4225     /*
4226      * If system is running in postcopy mode, page inserts to host memory must
4227      * be atomic
4228      */
4229     bool postcopy_running = postcopy_is_running();
4230     /* ADVISE is earlier, it shows the source has the postcopy capability on */
4231     bool postcopy_advised = postcopy_is_advised();
4232
4233     seq_iter++;
4234
4235     if (version_id != 4) {
4236         ret = -EINVAL;
4237     }
4238
4239     if (!migrate_use_compression()) {
4240         invalid_flags |= RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE;
4241     }
4242     /* This RCU critical section can be very long running.
4243      * When RCU reclaims in the code start to become numerous,
4244      * it will be necessary to reduce the granularity of this
4245      * critical section.
4246      */
4247     rcu_read_lock();
4248
4249     if (postcopy_running) {
4250         ret = ram_load_postcopy(f);
4251     }
4252
4253     while (!postcopy_running && !ret && !(flags & RAM_SAVE_FLAG_EOS)) {
4254         ram_addr_t addr, total_ram_bytes;
4255         void *host = NULL;
4256         uint8_t ch;
4257
4258         addr = qemu_get_be64(f);
4259         flags = addr & ~TARGET_PAGE_MASK;
4260         addr &= TARGET_PAGE_MASK;
4261
4262         if (flags & invalid_flags) {
4263             if (flags & invalid_flags & RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE) {
4264                 error_report("Received an unexpected compressed page");
4265             }
4266
4267             ret = -EINVAL;
4268             break;
4269         }
4270
4271         if (flags & (RAM_SAVE_FLAG_ZERO | RAM_SAVE_FLAG_PAGE |
4272                      RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE | RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE)) {
4273             RAMBlock *block = ram_block_from_stream(f, flags);
4274
4275             /*
4276              * After going into COLO, we should load the Page into colo_cache.
4277              */
4278             if (migration_incoming_in_colo_state()) {
4279                 host = colo_cache_from_block_offset(block, addr);
4280             } else {
4281                 host = host_from_ram_block_offset(block, addr);
4282             }
4283             if (!host) {
4284                 error_report("Illegal RAM offset " RAM_ADDR_FMT, addr);
4285                 ret = -EINVAL;
4286                 break;
4287             }
4288
4289             if (!migration_incoming_in_colo_state()) {
4290                 ramblock_recv_bitmap_set(block, host);
4291             }
4292
4293             trace_ram_load_loop(block->idstr, (uint64_t)addr, flags, host);
4294         }
4295
4296         switch (flags & ~RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE) {
4297         case RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE:
4298             /* Synchronize RAM block list */
4299             total_ram_bytes = addr;
4300             while (!ret && total_ram_bytes) {
4301                 RAMBlock *block;
4302                 char id[256];
4303                 ram_addr_t length;
4304
4305                 len = qemu_get_byte(f);
4306                 qemu_get_buffer(f, (uint8_t *)id, len);
4307                 id[len] = 0;
4308                 length = qemu_get_be64(f);
4309
4310                 block = qemu_ram_block_by_name(id);
4311                 if (block && !qemu_ram_is_migratable(block)) {
4312                     error_report("block %s should not be migrated !", id);
4313                     ret = -EINVAL;
4314                 } else if (block) {
4315                     if (length != block->used_length) {
4316                         Error *local_err = NULL;
4317
4318                         ret = qemu_ram_resize(block, length,
4319                                               &local_err);
4320                         if (local_err) {
4321                             error_report_err(local_err);
4322                         }
4323                     }
4324                     /* For postcopy we need to check hugepage sizes match */
4325                     if (postcopy_advised &&
4326                         block->page_size != qemu_host_page_size) {
4327                         uint64_t remote_page_size = qemu_get_be64(f);
4328                         if (remote_page_size != block->page_size) {
4329                             error_report("Mismatched RAM page size %s "
4330                                          "(local) %zd != %" PRId64,
4331                                          id, block->page_size,
4332                                          remote_page_size);
4333                             ret = -EINVAL;
4334                         }
4335                     }
4336                     if (migrate_ignore_shared()) {
4337                         hwaddr addr = qemu_get_be64(f);
4338                         bool ignored = qemu_get_byte(f);
4339                         if (ignored != ramblock_is_ignored(block)) {
4340                             error_report("RAM block %s should %s be migrated",
4341                                          id, ignored ? "" : "not");
4342                             ret = -EINVAL;
4343                         }
4344                         if (ramblock_is_ignored(block) &&
4345                             block->mr->addr != addr) {
4346                             error_report("Mismatched GPAs for block %s "
4347                                          "%" PRId64 "!= %" PRId64,
4348                                          id, (uint64_t)addr,
4349                                          (uint64_t)block->mr->addr);
4350                             ret = -EINVAL;
4351                         }
4352                     }
4353                     ram_control_load_hook(f, RAM_CONTROL_BLOCK_REG,
4354                                           block->idstr);
4355                 } else {
4356                     error_report("Unknown ramblock \"%s\", cannot "
4357                                  "accept migration", id);
4358                     ret = -EINVAL;
4359                 }
4360
4361                 total_ram_bytes -= length;
4362             }
4363             break;
4364
4365         case RAM_SAVE_FLAG_ZERO:
4366             ch = qemu_get_byte(f);
4367             ram_handle_compressed(host, ch, TARGET_PAGE_SIZE);
4368             break;
4369
4370         case RAM_SAVE_FLAG_PAGE:
4371             qemu_get_buffer(f, host, TARGET_PAGE_SIZE);
4372             break;
4373
4374         case RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS_PAGE:
4375             len = qemu_get_be32(f);
4376             if (len < 0 || len > compressBound(TARGET_PAGE_SIZE)) {
4377                 error_report("Invalid compressed data length: %d", len);
4378                 ret = -EINVAL;
4379                 break;
4380             }
4381             decompress_data_with_multi_threads(f, host, len);
4382             break;
4383
4384         case RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE:
4385             if (load_xbzrle(f, addr, host) < 0) {
4386                 error_report("Failed to decompress XBZRLE page at "
4387                              RAM_ADDR_FMT, addr);
4388                 ret = -EINVAL;
4389                 break;
4390             }
4391             break;
4392         case RAM_SAVE_FLAG_EOS:
4393             /* normal exit */
4394             multifd_recv_sync_main();
4395             break;
4396         default:
4397             if (flags & RAM_SAVE_FLAG_HOOK) {
4398                 ram_control_load_hook(f, RAM_CONTROL_HOOK, NULL);
4399             } else {
4400                 error_report("Unknown combination of migration flags: %#x",
4401                              flags);
4402                 ret = -EINVAL;
4403             }
4404         }
4405         if (!ret) {
4406             ret = qemu_file_get_error(f);
4407         }
4408     }
4409
4410     ret |= wait_for_decompress_done();
4411     rcu_read_unlock();
4412     trace_ram_load_complete(ret, seq_iter);
4413
4414     if (!ret  && migration_incoming_in_colo_state()) {
4415         colo_flush_ram_cache();
4416     }
4417     return ret;
4418 }
4419
4420 static bool ram_has_postcopy(void *opaque)
4421 {
4422     RAMBlock *rb;
4423     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(rb) {
4424         if (ramblock_is_pmem(rb)) {
4425             info_report("Block: %s, host: %p is a nvdimm memory, postcopy"
4426                          "is not supported now!", rb->idstr, rb->host);
4427             return false;
4428         }
4429     }
4430
4431     return migrate_postcopy_ram();
4432 }
4433
4434 /* Sync all the dirty bitmap with destination VM.  */
4435 static int ram_dirty_bitmap_sync_all(MigrationState *s, RAMState *rs)
4436 {
4437     RAMBlock *block;
4438     QEMUFile *file = s->to_dst_file;
4439     int ramblock_count = 0;
4440
4441     trace_ram_dirty_bitmap_sync_start();
4442
4443     RAMBLOCK_FOREACH_NOT_IGNORED(block) {
4444         qemu_savevm_send_recv_bitmap(file, block->idstr);
4445         trace_ram_dirty_bitmap_request(block->idstr);
4446         ramblock_count++;
4447     }
4448
4449     trace_ram_dirty_bitmap_sync_wait();
4450
4451     /* Wait until all the ramblocks' dirty bitmap synced */
4452     while (ramblock_count--) {
4453         qemu_sem_wait(&s->rp_state.rp_sem);
4454     }
4455
4456     trace_ram_dirty_bitmap_sync_complete();
4457
4458     return 0;
4459 }
4460
4461 static void ram_dirty_bitmap_reload_notify(MigrationState *s)
4462 {
4463     qemu_sem_post(&s->rp_state.rp_sem);
4464 }
4465
4466 /*
4467  * Read the received bitmap, revert it as the initial dirty bitmap.
4468  * This is only used when the postcopy migration is paused but wants
4469  * to resume from a middle point.
4470  */
4471 int ram_dirty_bitmap_reload(MigrationState *s, RAMBlock *block)
4472 {
4473     int ret = -EINVAL;
4474     QEMUFile *file = s->rp_state.from_dst_file;
4475     unsigned long *le_bitmap, nbits = block->used_length >> TARGET_PAGE_BITS;
4476     uint64_t local_size = DIV_ROUND_UP(nbits, 8);
4477     uint64_t size, end_mark;
4478
4479     trace_ram_dirty_bitmap_reload_begin(block->idstr);
4480
4481     if (s->state != MIGRATION_STATUS_POSTCOPY_RECOVER) {
4482         error_report("%s: incorrect state %s", __func__,
4483                      MigrationStatus_str(s->state));
4484         return -EINVAL;
4485     }
4486
4487     /*
4488      * Note: see comments in ramblock_recv_bitmap_send() on why we
4489      * need the endianess convertion, and the paddings.
4490      */
4491     local_size = ROUND_UP(local_size, 8);
4492
4493     /* Add paddings */
4494     le_bitmap = bitmap_new(nbits + BITS_PER_LONG);
4495
4496     size = qemu_get_be64(file);
4497
4498     /* The size of the bitmap should match with our ramblock */
4499     if (size != local_size) {
4500         error_report("%s: ramblock '%s' bitmap size mismatch "
4501                      "(0x%"PRIx64" != 0x%"PRIx64")", __func__,
4502                      block->idstr, size, local_size);
4503         ret = -EINVAL;
4504         goto out;
4505     }
4506
4507     size = qemu_get_buffer(file, (uint8_t *)le_bitmap, local_size);
4508     end_mark = qemu_get_be64(file);
4509
4510     ret = qemu_file_get_error(file);
4511     if (ret || size != local_size) {
4512         error_report("%s: read bitmap failed for ramblock '%s': %d"
4513                      " (size 0x%"PRIx64", got: 0x%"PRIx64")",
4514                      __func__, block->idstr, ret, local_size, size);
4515         ret = -EIO;
4516         goto out;
4517     }
4518
4519     if (end_mark != RAMBLOCK_RECV_BITMAP_ENDING) {
4520         error_report("%s: ramblock '%s' end mark incorrect: 0x%"PRIu64,
4521                      __func__, block->idstr, end_mark);
4522         ret = -EINVAL;
4523         goto out;
4524     }
4525
4526     /*
4527      * Endianess convertion. We are during postcopy (though paused).
4528      * The dirty bitmap won't change. We can directly modify it.
4529      */
4530     bitmap_from_le(block->bmap, le_bitmap, nbits);
4531
4532     /*
4533      * What we received is "received bitmap". Revert it as the initial
4534      * dirty bitmap for this ramblock.
4535      */
4536     bitmap_complement(block->bmap, block->bmap, nbits);
4537
4538     trace_ram_dirty_bitmap_reload_complete(block->idstr);
4539
4540     /*
4541      * We succeeded to sync bitmap for current ramblock. If this is
4542      * the last one to sync, we need to notify the main send thread.
4543      */
4544     ram_dirty_bitmap_reload_notify(s);
4545
4546     ret = 0;
4547 out:
4548     g_free(le_bitmap);
4549     return ret;
4550 }
4551
4552 static int ram_resume_prepare(MigrationState *s, void *opaque)
4553 {
4554     RAMState *rs = *(RAMState **)opaque;
4555     int ret;
4556
4557     ret = ram_dirty_bitmap_sync_all(s, rs);
4558     if (ret) {
4559         return ret;
4560     }
4561
4562     ram_state_resume_prepare(rs, s->to_dst_file);
4563
4564     return 0;
4565 }
4566
4567 static SaveVMHandlers savevm_ram_handlers = {
4568     .save_setup = ram_save_setup,
4569     .save_live_iterate = ram_save_iterate,
4570     .save_live_complete_postcopy = ram_save_complete,
4571     .save_live_complete_precopy = ram_save_complete,
4572     .has_postcopy = ram_has_postcopy,
4573     .save_live_pending = ram_save_pending,
4574     .load_state = ram_load,
4575     .save_cleanup = ram_save_cleanup,
4576     .load_setup = ram_load_setup,
4577     .load_cleanup = ram_load_cleanup,
4578     .resume_prepare = ram_resume_prepare,
4579 };
4580
4581 void ram_mig_init(void)
4582 {
4583     qemu_mutex_init(&XBZRLE.lock);
4584     register_savevm_live(NULL, "ram", 0, 4, &savevm_ram_handlers, &ram_state);
4585 }
This page took 0.267403 seconds and 2 git commands to generate.