]> Git Repo - qemu.git/blob - softmmu/cpus.c
qapi: introduce x-query-roms QMP command
[qemu.git] / softmmu / cpus.c
1 /*
2  * QEMU System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 #include "qemu/osdep.h"
26 #include "qemu-common.h"
27 #include "monitor/monitor.h"
28 #include "qapi/error.h"
29 #include "qapi/qapi-commands-machine.h"
30 #include "qapi/qapi-commands-misc.h"
31 #include "qapi/qapi-events-run-state.h"
32 #include "qapi/qmp/qerror.h"
33 #include "exec/gdbstub.h"
34 #include "sysemu/hw_accel.h"
35 #include "exec/exec-all.h"
36 #include "qemu/thread.h"
37 #include "qemu/plugin.h"
38 #include "sysemu/cpus.h"
39 #include "qemu/guest-random.h"
40 #include "hw/nmi.h"
41 #include "sysemu/replay.h"
42 #include "sysemu/runstate.h"
43 #include "sysemu/cpu-timers.h"
44 #include "sysemu/whpx.h"
45 #include "hw/boards.h"
46 #include "hw/hw.h"
47 #include "trace.h"
48
49 #ifdef CONFIG_LINUX
50
51 #include <sys/prctl.h>
52
53 #ifndef PR_MCE_KILL
54 #define PR_MCE_KILL 33
55 #endif
56
57 #ifndef PR_MCE_KILL_SET
58 #define PR_MCE_KILL_SET 1
59 #endif
60
61 #ifndef PR_MCE_KILL_EARLY
62 #define PR_MCE_KILL_EARLY 1
63 #endif
64
65 #endif /* CONFIG_LINUX */
66
67 static QemuMutex qemu_global_mutex;
68
69 bool cpu_is_stopped(CPUState *cpu)
70 {
71     return cpu->stopped || !runstate_is_running();
72 }
73
74 bool cpu_work_list_empty(CPUState *cpu)
75 {
76     bool ret;
77
78     qemu_mutex_lock(&cpu->work_mutex);
79     ret = QSIMPLEQ_EMPTY(&cpu->work_list);
80     qemu_mutex_unlock(&cpu->work_mutex);
81     return ret;
82 }
83
84 bool cpu_thread_is_idle(CPUState *cpu)
85 {
86     if (cpu->stop || !cpu_work_list_empty(cpu)) {
87         return false;
88     }
89     if (cpu_is_stopped(cpu)) {
90         return true;
91     }
92     if (!cpu->halted || cpu_has_work(cpu) ||
93         kvm_halt_in_kernel() || whpx_apic_in_platform()) {
94         return false;
95     }
96     return true;
97 }
98
99 bool all_cpu_threads_idle(void)
100 {
101     CPUState *cpu;
102
103     CPU_FOREACH(cpu) {
104         if (!cpu_thread_is_idle(cpu)) {
105             return false;
106         }
107     }
108     return true;
109 }
110
111 /***********************************************************/
112 void hw_error(const char *fmt, ...)
113 {
114     va_list ap;
115     CPUState *cpu;
116
117     va_start(ap, fmt);
118     fprintf(stderr, "qemu: hardware error: ");
119     vfprintf(stderr, fmt, ap);
120     fprintf(stderr, "\n");
121     CPU_FOREACH(cpu) {
122         fprintf(stderr, "CPU #%d:\n", cpu->cpu_index);
123         cpu_dump_state(cpu, stderr, CPU_DUMP_FPU);
124     }
125     va_end(ap);
126     abort();
127 }
128
129 /*
130  * The chosen accelerator is supposed to register this.
131  */
132 static const AccelOpsClass *cpus_accel;
133
134 void cpu_synchronize_all_states(void)
135 {
136     CPUState *cpu;
137
138     CPU_FOREACH(cpu) {
139         cpu_synchronize_state(cpu);
140     }
141 }
142
143 void cpu_synchronize_all_post_reset(void)
144 {
145     CPUState *cpu;
146
147     CPU_FOREACH(cpu) {
148         cpu_synchronize_post_reset(cpu);
149     }
150 }
151
152 void cpu_synchronize_all_post_init(void)
153 {
154     CPUState *cpu;
155
156     CPU_FOREACH(cpu) {
157         cpu_synchronize_post_init(cpu);
158     }
159 }
160
161 void cpu_synchronize_all_pre_loadvm(void)
162 {
163     CPUState *cpu;
164
165     CPU_FOREACH(cpu) {
166         cpu_synchronize_pre_loadvm(cpu);
167     }
168 }
169
170 void cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
171 {
172     if (cpus_accel->synchronize_state) {
173         cpus_accel->synchronize_state(cpu);
174     }
175 }
176
177 void cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
178 {
179     if (cpus_accel->synchronize_post_reset) {
180         cpus_accel->synchronize_post_reset(cpu);
181     }
182 }
183
184 void cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
185 {
186     if (cpus_accel->synchronize_post_init) {
187         cpus_accel->synchronize_post_init(cpu);
188     }
189 }
190
191 void cpu_synchronize_pre_loadvm(CPUState *cpu)
192 {
193     if (cpus_accel->synchronize_pre_loadvm) {
194         cpus_accel->synchronize_pre_loadvm(cpu);
195     }
196 }
197
198 bool cpus_are_resettable(void)
199 {
200     return cpu_check_are_resettable();
201 }
202
203 int64_t cpus_get_virtual_clock(void)
204 {
205     /*
206      * XXX
207      *
208      * need to check that cpus_accel is not NULL, because qcow2 calls
209      * qemu_get_clock_ns(CLOCK_VIRTUAL) without any accel initialized and
210      * with ticks disabled in some io-tests:
211      * 030 040 041 060 099 120 127 140 156 161 172 181 191 192 195 203 229 249 256 267
212      *
213      * is this expected?
214      *
215      * XXX
216      */
217     if (cpus_accel && cpus_accel->get_virtual_clock) {
218         return cpus_accel->get_virtual_clock();
219     }
220     return cpu_get_clock();
221 }
222
223 /*
224  * return the time elapsed in VM between vm_start and vm_stop.  Unless
225  * icount is active, cpus_get_elapsed_ticks() uses units of the host CPU cycle
226  * counter.
227  */
228 int64_t cpus_get_elapsed_ticks(void)
229 {
230     if (cpus_accel->get_elapsed_ticks) {
231         return cpus_accel->get_elapsed_ticks();
232     }
233     return cpu_get_ticks();
234 }
235
236 static void generic_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
237 {
238     cpu->interrupt_request |= mask;
239
240     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
241         qemu_cpu_kick(cpu);
242     }
243 }
244
245 void cpu_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
246 {
247     if (cpus_accel->handle_interrupt) {
248         cpus_accel->handle_interrupt(cpu, mask);
249     } else {
250         generic_handle_interrupt(cpu, mask);
251     }
252 }
253
254 static int do_vm_stop(RunState state, bool send_stop)
255 {
256     int ret = 0;
257
258     if (runstate_is_running()) {
259         runstate_set(state);
260         cpu_disable_ticks();
261         pause_all_vcpus();
262         vm_state_notify(0, state);
263         if (send_stop) {
264             qapi_event_send_stop();
265         }
266     }
267
268     bdrv_drain_all();
269     ret = bdrv_flush_all();
270     trace_vm_stop_flush_all(ret);
271
272     return ret;
273 }
274
275 /* Special vm_stop() variant for terminating the process.  Historically clients
276  * did not expect a QMP STOP event and so we need to retain compatibility.
277  */
278 int vm_shutdown(void)
279 {
280     return do_vm_stop(RUN_STATE_SHUTDOWN, false);
281 }
282
283 bool cpu_can_run(CPUState *cpu)
284 {
285     if (cpu->stop) {
286         return false;
287     }
288     if (cpu_is_stopped(cpu)) {
289         return false;
290     }
291     return true;
292 }
293
294 void cpu_handle_guest_debug(CPUState *cpu)
295 {
296     if (replay_running_debug()) {
297         if (!cpu->singlestep_enabled) {
298             /*
299              * Report about the breakpoint and
300              * make a single step to skip it
301              */
302             replay_breakpoint();
303             cpu_single_step(cpu, SSTEP_ENABLE);
304         } else {
305             cpu_single_step(cpu, 0);
306         }
307     } else {
308         gdb_set_stop_cpu(cpu);
309         qemu_system_debug_request();
310         cpu->stopped = true;
311     }
312 }
313
314 #ifdef CONFIG_LINUX
315 static void sigbus_reraise(void)
316 {
317     sigset_t set;
318     struct sigaction action;
319
320     memset(&action, 0, sizeof(action));
321     action.sa_handler = SIG_DFL;
322     if (!sigaction(SIGBUS, &action, NULL)) {
323         raise(SIGBUS);
324         sigemptyset(&set);
325         sigaddset(&set, SIGBUS);
326         pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
327     }
328     perror("Failed to re-raise SIGBUS!");
329     abort();
330 }
331
332 static void sigbus_handler(int n, siginfo_t *siginfo, void *ctx)
333 {
334     if (siginfo->si_code != BUS_MCEERR_AO && siginfo->si_code != BUS_MCEERR_AR) {
335         sigbus_reraise();
336     }
337
338     if (current_cpu) {
339         /* Called asynchronously in VCPU thread.  */
340         if (kvm_on_sigbus_vcpu(current_cpu, siginfo->si_code, siginfo->si_addr)) {
341             sigbus_reraise();
342         }
343     } else {
344         /* Called synchronously (via signalfd) in main thread.  */
345         if (kvm_on_sigbus(siginfo->si_code, siginfo->si_addr)) {
346             sigbus_reraise();
347         }
348     }
349 }
350
351 static void qemu_init_sigbus(void)
352 {
353     struct sigaction action;
354
355     memset(&action, 0, sizeof(action));
356     action.sa_flags = SA_SIGINFO;
357     action.sa_sigaction = sigbus_handler;
358     sigaction(SIGBUS, &action, NULL);
359
360     prctl(PR_MCE_KILL, PR_MCE_KILL_SET, PR_MCE_KILL_EARLY, 0, 0);
361 }
362 #else /* !CONFIG_LINUX */
363 static void qemu_init_sigbus(void)
364 {
365 }
366 #endif /* !CONFIG_LINUX */
367
368 static QemuThread io_thread;
369
370 /* cpu creation */
371 static QemuCond qemu_cpu_cond;
372 /* system init */
373 static QemuCond qemu_pause_cond;
374
375 void qemu_init_cpu_loop(void)
376 {
377     qemu_init_sigbus();
378     qemu_cond_init(&qemu_cpu_cond);
379     qemu_cond_init(&qemu_pause_cond);
380     qemu_mutex_init(&qemu_global_mutex);
381
382     qemu_thread_get_self(&io_thread);
383 }
384
385 void run_on_cpu(CPUState *cpu, run_on_cpu_func func, run_on_cpu_data data)
386 {
387     do_run_on_cpu(cpu, func, data, &qemu_global_mutex);
388 }
389
390 static void qemu_cpu_stop(CPUState *cpu, bool exit)
391 {
392     g_assert(qemu_cpu_is_self(cpu));
393     cpu->stop = false;
394     cpu->stopped = true;
395     if (exit) {
396         cpu_exit(cpu);
397     }
398     qemu_cond_broadcast(&qemu_pause_cond);
399 }
400
401 void qemu_wait_io_event_common(CPUState *cpu)
402 {
403     qatomic_mb_set(&cpu->thread_kicked, false);
404     if (cpu->stop) {
405         qemu_cpu_stop(cpu, false);
406     }
407     process_queued_cpu_work(cpu);
408 }
409
410 void qemu_wait_io_event(CPUState *cpu)
411 {
412     bool slept = false;
413
414     while (cpu_thread_is_idle(cpu)) {
415         if (!slept) {
416             slept = true;
417             qemu_plugin_vcpu_idle_cb(cpu);
418         }
419         qemu_cond_wait(cpu->halt_cond, &qemu_global_mutex);
420     }
421     if (slept) {
422         qemu_plugin_vcpu_resume_cb(cpu);
423     }
424
425 #ifdef _WIN32
426     /* Eat dummy APC queued by cpus_kick_thread. */
427     if (hax_enabled()) {
428         SleepEx(0, TRUE);
429     }
430 #endif
431     qemu_wait_io_event_common(cpu);
432 }
433
434 void cpus_kick_thread(CPUState *cpu)
435 {
436 #ifndef _WIN32
437     int err;
438
439     if (cpu->thread_kicked) {
440         return;
441     }
442     cpu->thread_kicked = true;
443     err = pthread_kill(cpu->thread->thread, SIG_IPI);
444     if (err && err != ESRCH) {
445         fprintf(stderr, "qemu:%s: %s", __func__, strerror(err));
446         exit(1);
447     }
448 #endif
449 }
450
451 void qemu_cpu_kick(CPUState *cpu)
452 {
453     qemu_cond_broadcast(cpu->halt_cond);
454     if (cpus_accel->kick_vcpu_thread) {
455         cpus_accel->kick_vcpu_thread(cpu);
456     } else { /* default */
457         cpus_kick_thread(cpu);
458     }
459 }
460
461 void qemu_cpu_kick_self(void)
462 {
463     assert(current_cpu);
464     cpus_kick_thread(current_cpu);
465 }
466
467 bool qemu_cpu_is_self(CPUState *cpu)
468 {
469     return qemu_thread_is_self(cpu->thread);
470 }
471
472 bool qemu_in_vcpu_thread(void)
473 {
474     return current_cpu && qemu_cpu_is_self(current_cpu);
475 }
476
477 static __thread bool iothread_locked = false;
478
479 bool qemu_mutex_iothread_locked(void)
480 {
481     return iothread_locked;
482 }
483
484 /*
485  * The BQL is taken from so many places that it is worth profiling the
486  * callers directly, instead of funneling them all through a single function.
487  */
488 void qemu_mutex_lock_iothread_impl(const char *file, int line)
489 {
490     QemuMutexLockFunc bql_lock = qatomic_read(&qemu_bql_mutex_lock_func);
491
492     g_assert(!qemu_mutex_iothread_locked());
493     bql_lock(&qemu_global_mutex, file, line);
494     iothread_locked = true;
495 }
496
497 void qemu_mutex_unlock_iothread(void)
498 {
499     g_assert(qemu_mutex_iothread_locked());
500     iothread_locked = false;
501     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
502 }
503
504 void qemu_cond_wait_iothread(QemuCond *cond)
505 {
506     qemu_cond_wait(cond, &qemu_global_mutex);
507 }
508
509 void qemu_cond_timedwait_iothread(QemuCond *cond, int ms)
510 {
511     qemu_cond_timedwait(cond, &qemu_global_mutex, ms);
512 }
513
514 /* signal CPU creation */
515 void cpu_thread_signal_created(CPUState *cpu)
516 {
517     cpu->created = true;
518     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
519 }
520
521 /* signal CPU destruction */
522 void cpu_thread_signal_destroyed(CPUState *cpu)
523 {
524     cpu->created = false;
525     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
526 }
527
528
529 static bool all_vcpus_paused(void)
530 {
531     CPUState *cpu;
532
533     CPU_FOREACH(cpu) {
534         if (!cpu->stopped) {
535             return false;
536         }
537     }
538
539     return true;
540 }
541
542 void pause_all_vcpus(void)
543 {
544     CPUState *cpu;
545
546     qemu_clock_enable(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, false);
547     CPU_FOREACH(cpu) {
548         if (qemu_cpu_is_self(cpu)) {
549             qemu_cpu_stop(cpu, true);
550         } else {
551             cpu->stop = true;
552             qemu_cpu_kick(cpu);
553         }
554     }
555
556     /* We need to drop the replay_lock so any vCPU threads woken up
557      * can finish their replay tasks
558      */
559     replay_mutex_unlock();
560
561     while (!all_vcpus_paused()) {
562         qemu_cond_wait(&qemu_pause_cond, &qemu_global_mutex);
563         CPU_FOREACH(cpu) {
564             qemu_cpu_kick(cpu);
565         }
566     }
567
568     qemu_mutex_unlock_iothread();
569     replay_mutex_lock();
570     qemu_mutex_lock_iothread();
571 }
572
573 void cpu_resume(CPUState *cpu)
574 {
575     cpu->stop = false;
576     cpu->stopped = false;
577     qemu_cpu_kick(cpu);
578 }
579
580 void resume_all_vcpus(void)
581 {
582     CPUState *cpu;
583
584     if (!runstate_is_running()) {
585         return;
586     }
587
588     qemu_clock_enable(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, true);
589     CPU_FOREACH(cpu) {
590         cpu_resume(cpu);
591     }
592 }
593
594 void cpu_remove_sync(CPUState *cpu)
595 {
596     cpu->stop = true;
597     cpu->unplug = true;
598     qemu_cpu_kick(cpu);
599     qemu_mutex_unlock_iothread();
600     qemu_thread_join(cpu->thread);
601     qemu_mutex_lock_iothread();
602 }
603
604 void cpus_register_accel(const AccelOpsClass *ops)
605 {
606     assert(ops != NULL);
607     assert(ops->create_vcpu_thread != NULL); /* mandatory */
608     cpus_accel = ops;
609 }
610
611 void qemu_init_vcpu(CPUState *cpu)
612 {
613     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
614
615     cpu->nr_cores = ms->smp.cores;
616     cpu->nr_threads =  ms->smp.threads;
617     cpu->stopped = true;
618     cpu->random_seed = qemu_guest_random_seed_thread_part1();
619
620     if (!cpu->as) {
621         /* If the target cpu hasn't set up any address spaces itself,
622          * give it the default one.
623          */
624         cpu->num_ases = 1;
625         cpu_address_space_init(cpu, 0, "cpu-memory", cpu->memory);
626     }
627
628     /* accelerators all implement the AccelOpsClass */
629     g_assert(cpus_accel != NULL && cpus_accel->create_vcpu_thread != NULL);
630     cpus_accel->create_vcpu_thread(cpu);
631
632     while (!cpu->created) {
633         qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
634     }
635 }
636
637 void cpu_stop_current(void)
638 {
639     if (current_cpu) {
640         current_cpu->stop = true;
641         cpu_exit(current_cpu);
642     }
643 }
644
645 int vm_stop(RunState state)
646 {
647     if (qemu_in_vcpu_thread()) {
648         qemu_system_vmstop_request_prepare();
649         qemu_system_vmstop_request(state);
650         /*
651          * FIXME: should not return to device code in case
652          * vm_stop() has been requested.
653          */
654         cpu_stop_current();
655         return 0;
656     }
657
658     return do_vm_stop(state, true);
659 }
660
661 /**
662  * Prepare for (re)starting the VM.
663  * Returns -1 if the vCPUs are not to be restarted (e.g. if they are already
664  * running or in case of an error condition), 0 otherwise.
665  */
666 int vm_prepare_start(void)
667 {
668     RunState requested;
669
670     qemu_vmstop_requested(&requested);
671     if (runstate_is_running() && requested == RUN_STATE__MAX) {
672         return -1;
673     }
674
675     /* Ensure that a STOP/RESUME pair of events is emitted if a
676      * vmstop request was pending.  The BLOCK_IO_ERROR event, for
677      * example, according to documentation is always followed by
678      * the STOP event.
679      */
680     if (runstate_is_running()) {
681         qapi_event_send_stop();
682         qapi_event_send_resume();
683         return -1;
684     }
685
686     /* We are sending this now, but the CPUs will be resumed shortly later */
687     qapi_event_send_resume();
688
689     cpu_enable_ticks();
690     runstate_set(RUN_STATE_RUNNING);
691     vm_state_notify(1, RUN_STATE_RUNNING);
692     return 0;
693 }
694
695 void vm_start(void)
696 {
697     if (!vm_prepare_start()) {
698         resume_all_vcpus();
699     }
700 }
701
702 /* does a state transition even if the VM is already stopped,
703    current state is forgotten forever */
704 int vm_stop_force_state(RunState state)
705 {
706     if (runstate_is_running()) {
707         return vm_stop(state);
708     } else {
709         int ret;
710         runstate_set(state);
711
712         bdrv_drain_all();
713         /* Make sure to return an error if the flush in a previous vm_stop()
714          * failed. */
715         ret = bdrv_flush_all();
716         trace_vm_stop_flush_all(ret);
717         return ret;
718     }
719 }
720
721 void list_cpus(const char *optarg)
722 {
723     /* XXX: implement xxx_cpu_list for targets that still miss it */
724 #if defined(cpu_list)
725     cpu_list();
726 #endif
727 }
728
729 void qmp_memsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
730                  bool has_cpu, int64_t cpu_index, Error **errp)
731 {
732     FILE *f;
733     uint32_t l;
734     CPUState *cpu;
735     uint8_t buf[1024];
736     int64_t orig_addr = addr, orig_size = size;
737
738     if (!has_cpu) {
739         cpu_index = 0;
740     }
741
742     cpu = qemu_get_cpu(cpu_index);
743     if (cpu == NULL) {
744         error_setg(errp, QERR_INVALID_PARAMETER_VALUE, "cpu-index",
745                    "a CPU number");
746         return;
747     }
748
749     f = fopen(filename, "wb");
750     if (!f) {
751         error_setg_file_open(errp, errno, filename);
752         return;
753     }
754
755     while (size != 0) {
756         l = sizeof(buf);
757         if (l > size)
758             l = size;
759         if (cpu_memory_rw_debug(cpu, addr, buf, l, 0) != 0) {
760             error_setg(errp, "Invalid addr 0x%016" PRIx64 "/size %" PRId64
761                              " specified", orig_addr, orig_size);
762             goto exit;
763         }
764         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
765             error_setg(errp, QERR_IO_ERROR);
766             goto exit;
767         }
768         addr += l;
769         size -= l;
770     }
771
772 exit:
773     fclose(f);
774 }
775
776 void qmp_pmemsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
777                   Error **errp)
778 {
779     FILE *f;
780     uint32_t l;
781     uint8_t buf[1024];
782
783     f = fopen(filename, "wb");
784     if (!f) {
785         error_setg_file_open(errp, errno, filename);
786         return;
787     }
788
789     while (size != 0) {
790         l = sizeof(buf);
791         if (l > size)
792             l = size;
793         cpu_physical_memory_read(addr, buf, l);
794         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
795             error_setg(errp, QERR_IO_ERROR);
796             goto exit;
797         }
798         addr += l;
799         size -= l;
800     }
801
802 exit:
803     fclose(f);
804 }
805
806 void qmp_inject_nmi(Error **errp)
807 {
808     nmi_monitor_handle(monitor_get_cpu_index(monitor_cur()), errp);
809 }
810
This page took 0.071498 seconds and 4 git commands to generate.