cpus.c

   1 /*
   2  * QEMU System Emulator
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  22  * THE SOFTWARE.
  23  */
  24
  25 /* Needed early for CONFIG_BSD etc. */
  26 #include "config-host.h"
  27
  28 #include "monitor.h"
  29 #include "sysemu.h"
  30 #include "gdbstub.h"
  31 #include "dma.h"
  32 #include "kvm.h"
  33 #include "qmp-commands.h"
  34
  35 #include "qemu-thread.h"
  36 #include "cpus.h"
  37 #include "main-loop.h"
  38
  39 #ifndef _WIN32
  40 #include "compatfd.h"
  41 #endif
  42
  43 #ifdef CONFIG_LINUX
  44
  45 #include <sys/prctl.h>
  46
  47 #ifndef PR_MCE_KILL
  48 #define PR_MCE_KILL 33
  49 #endif
  50
  51 #ifndef PR_MCE_KILL_SET
  52 #define PR_MCE_KILL_SET 1
  53 #endif
  54
  55 #ifndef PR_MCE_KILL_EARLY
  56 #define PR_MCE_KILL_EARLY 1
  57 #endif
  58
  59 #endif /* CONFIG_LINUX */
  60
  61 static CPUState *next_cpu;
  62
  63 /***********************************************************/
  64 /* guest cycle counter */
  65
  66 /* Conversion factor from emulated instructions to virtual clock ticks.  */
  67 static int icount_time_shift;
  68 /* Arbitrarily pick 1MIPS as the minimum allowable speed.  */
  69 #define MAX_ICOUNT_SHIFT 10
  70 /* Compensate for varying guest execution speed.  */
  71 static int64_t qemu_icount_bias;
  72 static QEMUTimer *icount_rt_timer;
  73 static QEMUTimer *icount_vm_timer;
  74 static QEMUTimer *icount_warp_timer;
  75 static int64_t vm_clock_warp_start;
  76 static int64_t qemu_icount;
  77
  78 typedef struct TimersState {
  79     int64_t cpu_ticks_prev;
  80     int64_t cpu_ticks_offset;
  81     int64_t cpu_clock_offset;
  82     int32_t cpu_ticks_enabled;
  83     int64_t dummy;
  84 } TimersState;
  85
  86 TimersState timers_state;
  87
  88 /* Return the virtual CPU time, based on the instruction counter.  */
  89 int64_t cpu_get_icount(void)
  90 {
  91     int64_t icount;
  92     CPUState *env = cpu_single_env;
  93
  94     icount = qemu_icount;
  95     if (env) {
  96         if (!can_do_io(env)) {
  97             fprintf(stderr, "Bad clock read\n");
  98         }
  99         icount -= (env->icount_decr.u16.low + env->icount_extra);
 100     }
 101     return qemu_icount_bias + (icount << icount_time_shift);
 102 }
 103
 104 /* return the host CPU cycle counter and handle stop/restart */
 105 int64_t cpu_get_ticks(void)
 106 {
 107     if (use_icount) {
 108         return cpu_get_icount();
 109     }
 110     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 111         return timers_state.cpu_ticks_offset;
 112     } else {
 113         int64_t ticks;
 114         ticks = cpu_get_real_ticks();
 115         if (timers_state.cpu_ticks_prev > ticks) {
 116             /* Note: non increasing ticks may happen if the host uses
 117                software suspend */
 118             timers_state.cpu_ticks_offset += timers_state.cpu_ticks_prev - ticks;
 119         }
 120         timers_state.cpu_ticks_prev = ticks;
 121         return ticks + timers_state.cpu_ticks_offset;
 122     }
 123 }
 124
 125 /* return the host CPU monotonic timer and handle stop/restart */
 126 int64_t cpu_get_clock(void)
 127 {
 128     int64_t ti;
 129     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 130         return timers_state.cpu_clock_offset;
 131     } else {
 132         ti = get_clock();
 133         return ti + timers_state.cpu_clock_offset;
 134     }
 135 }
 136
 137 /* enable cpu_get_ticks() */
 138 void cpu_enable_ticks(void)
 139 {
 140     if (!timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 141         timers_state.cpu_ticks_offset -= cpu_get_real_ticks();
 142         timers_state.cpu_clock_offset -= get_clock();
 143         timers_state.cpu_ticks_enabled = 1;
 144     }
 145 }
 146
 147 /* disable cpu_get_ticks() : the clock is stopped. You must not call
 148    cpu_get_ticks() after that.  */
 149 void cpu_disable_ticks(void)
 150 {
 151     if (timers_state.cpu_ticks_enabled) {
 152         timers_state.cpu_ticks_offset = cpu_get_ticks();
 153         timers_state.cpu_clock_offset = cpu_get_clock();
 154         timers_state.cpu_ticks_enabled = 0;
 155     }
 156 }
 157
 158 /* Correlation between real and virtual time is always going to be
 159    fairly approximate, so ignore small variation.
 160    When the guest is idle real and virtual time will be aligned in
 161    the IO wait loop.  */
 162 #define ICOUNT_WOBBLE (get_ticks_per_sec() / 10)
 163
 164 static void icount_adjust(void)
 165 {
 166     int64_t cur_time;
 167     int64_t cur_icount;
 168     int64_t delta;
 169     static int64_t last_delta;
 170     /* If the VM is not running, then do nothing.  */
 171     if (!runstate_is_running()) {
 172         return;
 173     }
 174     cur_time = cpu_get_clock();
 175     cur_icount = qemu_get_clock_ns(vm_clock);
 176     delta = cur_icount - cur_time;
 177     /* FIXME: This is a very crude algorithm, somewhat prone to oscillation.  */
 178     if (delta > 0
 179         && last_delta + ICOUNT_WOBBLE < delta * 2
 180         && icount_time_shift > 0) {
 181         /* The guest is getting too far ahead.  Slow time down.  */
 182         icount_time_shift--;
 183     }
 184     if (delta < 0
 185         && last_delta - ICOUNT_WOBBLE > delta * 2
 186         && icount_time_shift < MAX_ICOUNT_SHIFT) {
 187         /* The guest is getting too far behind.  Speed time up.  */
 188         icount_time_shift++;
 189     }
 190     last_delta = delta;
 191     qemu_icount_bias = cur_icount - (qemu_icount << icount_time_shift);
 192 }
 193
 194 static void icount_adjust_rt(void *opaque)
 195 {
 196     qemu_mod_timer(icount_rt_timer,
 197                    qemu_get_clock_ms(rt_clock) + 1000);
 198     icount_adjust();
 199 }
 200
 201 static void icount_adjust_vm(void *opaque)
 202 {
 203     qemu_mod_timer(icount_vm_timer,
 204                    qemu_get_clock_ns(vm_clock) + get_ticks_per_sec() / 10);
 205     icount_adjust();
 206 }
 207
 208 static int64_t qemu_icount_round(int64_t count)
 209 {
 210     return (count + (1 << icount_time_shift) - 1) >> icount_time_shift;
 211 }
 212
 213 static void icount_warp_rt(void *opaque)
 214 {
 215     if (vm_clock_warp_start == -1) {
 216         return;
 217     }
 218
 219     if (runstate_is_running()) {
 220         int64_t clock = qemu_get_clock_ns(rt_clock);
 221         int64_t warp_delta = clock - vm_clock_warp_start;
 222         if (use_icount == 1) {
 223             qemu_icount_bias += warp_delta;
 224         } else {
 225             /*
 226              * In adaptive mode, do not let the vm_clock run too
 227              * far ahead of real time.
 228              */
 229             int64_t cur_time = cpu_get_clock();
 230             int64_t cur_icount = qemu_get_clock_ns(vm_clock);
 231             int64_t delta = cur_time - cur_icount;
 232             qemu_icount_bias += MIN(warp_delta, delta);
 233         }
 234         if (qemu_clock_expired(vm_clock)) {
 235             qemu_notify_event();
 236         }
 237     }
 238     vm_clock_warp_start = -1;
 239 }
 240
 241 void qemu_clock_warp(QEMUClock *clock)
 242 {
 243     int64_t deadline;
 244
 245     /*
 246      * There are too many global variables to make the "warp" behavior
 247      * applicable to other clocks.  But a clock argument removes the
 248      * need for if statements all over the place.
 249      */
 250     if (clock != vm_clock || !use_icount) {
 251         return;
 252     }
 253
 254     /*
 255      * If the CPUs have been sleeping, advance the vm_clock timer now.  This
 256      * ensures that the deadline for the timer is computed correctly below.
 257      * This also makes sure that the insn counter is synchronized before the
 258      * CPU starts running, in case the CPU is woken by an event other than
 259      * the earliest vm_clock timer.
 260      */
 261     icount_warp_rt(NULL);
 262     if (!all_cpu_threads_idle() || !qemu_clock_has_timers(vm_clock)) {
 263         qemu_del_timer(icount_warp_timer);
 264         return;
 265     }
 266
 267     vm_clock_warp_start = qemu_get_clock_ns(rt_clock);
 268     deadline = qemu_clock_deadline(vm_clock);
 269     if (deadline > 0) {
 270         /*
 271          * Ensure the vm_clock proceeds even when the virtual CPU goes to
 272          * sleep.  Otherwise, the CPU might be waiting for a future timer
 273          * interrupt to wake it up, but the interrupt never comes because
 274          * the vCPU isn't running any insns and thus doesn't advance the
 275          * vm_clock.
 276          *
 277          * An extreme solution for this problem would be to never let VCPUs
 278          * sleep in icount mode if there is a pending vm_clock timer; rather
 279          * time could just advance to the next vm_clock event.  Instead, we
 280          * do stop VCPUs and only advance vm_clock after some "real" time,
 281          * (related to the time left until the next event) has passed.  This
 282          * rt_clock timer will do this.  This avoids that the warps are too
 283          * visible externally---for example, you will not be sending network
 284          * packets continuously instead of every 100ms.
 285          */
 286         qemu_mod_timer(icount_warp_timer, vm_clock_warp_start + deadline);
 287     } else {
 288         qemu_notify_event();
 289     }
 290 }
 291
 292 static const VMStateDescription vmstate_timers = {
 293     .name = "timer",
 294     .version_id = 2,
 295     .minimum_version_id = 1,
 296     .minimum_version_id_old = 1,
 297     .fields      = (VMStateField[]) {
 298         VMSTATE_INT64(cpu_ticks_offset, TimersState),
 299         VMSTATE_INT64(dummy, TimersState),
 300         VMSTATE_INT64_V(cpu_clock_offset, TimersState, 2),
 301         VMSTATE_END_OF_LIST()
 302     }
 303 };
 304
 305 void configure_icount(const char *option)
 306 {
 307     vmstate_register(NULL, 0, &vmstate_timers, &timers_state);
 308     if (!option) {
 309         return;
 310     }
 311
 312     icount_warp_timer = qemu_new_timer_ns(rt_clock, icount_warp_rt, NULL);
 313     if (strcmp(option, "auto") != 0) {
 314         icount_time_shift = strtol(option, NULL, 0);
 315         use_icount = 1;
 316         return;
 317     }
 318
 319     use_icount = 2;
 320
 321     /* 125MIPS seems a reasonable initial guess at the guest speed.
 322        It will be corrected fairly quickly anyway.  */
 323     icount_time_shift = 3;
 324
 325     /* Have both realtime and virtual time triggers for speed adjustment.
 326        The realtime trigger catches emulated time passing too slowly,
 327        the virtual time trigger catches emulated time passing too fast.
 328        Realtime triggers occur even when idle, so use them less frequently
 329        than VM triggers.  */
 330     icount_rt_timer = qemu_new_timer_ms(rt_clock, icount_adjust_rt, NULL);
 331     qemu_mod_timer(icount_rt_timer,
 332                    qemu_get_clock_ms(rt_clock) + 1000);
 333     icount_vm_timer = qemu_new_timer_ns(vm_clock, icount_adjust_vm, NULL);
 334     qemu_mod_timer(icount_vm_timer,
 335                    qemu_get_clock_ns(vm_clock) + get_ticks_per_sec() / 10);
 336 }
 337
 338 /***********************************************************/
 339 void hw_error(const char *fmt, ...)
 340 {
 341     va_list ap;
 342     CPUState *env;
 343
 344     va_start(ap, fmt);
 345     fprintf(stderr, "qemu: hardware error: ");
 346     vfprintf(stderr, fmt, ap);
 347     fprintf(stderr, "\n");
 348     for(env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 349         fprintf(stderr, "CPU #%d:\n", env->cpu_index);
 350 #ifdef TARGET_I386
 351         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, X86_DUMP_FPU);
 352 #else
 353         cpu_dump_state(env, stderr, fprintf, 0);
 354 #endif
 355     }
 356     va_end(ap);
 357     abort();
 358 }
 359
 360 void cpu_synchronize_all_states(void)
 361 {
 362     CPUState *cpu;
 363
 364     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 365         cpu_synchronize_state(cpu);
 366     }
 367 }
 368
 369 void cpu_synchronize_all_post_reset(void)
 370 {
 371     CPUState *cpu;
 372
 373     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 374         cpu_synchronize_post_reset(cpu);
 375     }
 376 }
 377
 378 void cpu_synchronize_all_post_init(void)
 379 {
 380     CPUState *cpu;
 381
 382     for (cpu = first_cpu; cpu; cpu = cpu->next_cpu) {
 383         cpu_synchronize_post_init(cpu);
 384     }
 385 }
 386
 387 int cpu_is_stopped(CPUState *env)
 388 {
 389     return !runstate_is_running() || env->stopped;
 390 }
 391
 392 static void do_vm_stop(RunState state)
 393 {
 394     if (runstate_is_running()) {
 395         cpu_disable_ticks();
 396         pause_all_vcpus();
 397         runstate_set(state);
 398         vm_state_notify(0, state);
 399         bdrv_drain_all();
 400         bdrv_flush_all();
 401         monitor_protocol_event(QEVENT_STOP, NULL);
 402     }
 403 }
 404
 405 static int cpu_can_run(CPUState *env)
 406 {
 407     if (env->stop) {
 408         return 0;
 409     }
 410     if (env->stopped || !runstate_is_running()) {
 411         return 0;
 412     }
 413     return 1;
 414 }
 415
 416 static bool cpu_thread_is_idle(CPUState *env)
 417 {
 418     if (env->stop || env->queued_work_first) {
 419         return false;
 420     }
 421     if (env->stopped || !runstate_is_running()) {
 422         return true;
 423     }
 424     if (!env->halted || qemu_cpu_has_work(env) ||
 425         (kvm_enabled() && kvm_irqchip_in_kernel())) {
 426         return false;
 427     }
 428     return true;
 429 }
 430
 431 bool all_cpu_threads_idle(void)
 432 {
 433     CPUState *env;
 434
 435     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 436         if (!cpu_thread_is_idle(env)) {
 437             return false;
 438         }
 439     }
 440     return true;
 441 }
 442
 443 static void cpu_handle_guest_debug(CPUState *env)
 444 {
 445     gdb_set_stop_cpu(env);
 446     qemu_system_debug_request();
 447     env->stopped = 1;
 448 }
 449
 450 static void cpu_signal(int sig)
 451 {
 452     if (cpu_single_env) {
 453         cpu_exit(cpu_single_env);
 454     }
 455     exit_request = 1;
 456 }
 457
 458 #ifdef CONFIG_LINUX
 459 static void sigbus_reraise(void)
 460 {
 461     sigset_t set;
 462     struct sigaction action;
 463
 464     memset(&action, 0, sizeof(action));
 465     action.sa_handler = SIG_DFL;
 466     if (!sigaction(SIGBUS, &action, NULL)) {
 467         raise(SIGBUS);
 468         sigemptyset(&set);
 469         sigaddset(&set, SIGBUS);
 470         sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
 471     }
 472     perror("Failed to re-raise SIGBUS!\n");
 473     abort();
 474 }
 475
 476 static void sigbus_handler(int n, struct qemu_signalfd_siginfo *siginfo,
 477                            void *ctx)
 478 {
 479     if (kvm_on_sigbus(siginfo->ssi_code,
 480                       (void *)(intptr_t)siginfo->ssi_addr)) {
 481         sigbus_reraise();
 482     }
 483 }
 484
 485 static void qemu_init_sigbus(void)
 486 {
 487     struct sigaction action;
 488
 489     memset(&action, 0, sizeof(action));
 490     action.sa_flags = SA_SIGINFO;
 491     action.sa_sigaction = (void (*)(int, siginfo_t*, void*))sigbus_handler;
 492     sigaction(SIGBUS, &action, NULL);
 493
 494     prctl(PR_MCE_KILL, PR_MCE_KILL_SET, PR_MCE_KILL_EARLY, 0, 0);
 495 }
 496
 497 static void qemu_kvm_eat_signals(CPUState *env)
 498 {
 499     struct timespec ts = { 0, 0 };
 500     siginfo_t siginfo;
 501     sigset_t waitset;
 502     sigset_t chkset;
 503     int r;
 504
 505     sigemptyset(&waitset);
 506     sigaddset(&waitset, SIG_IPI);
 507     sigaddset(&waitset, SIGBUS);
 508
 509     do {
 510         r = sigtimedwait(&waitset, &siginfo, &ts);
 511         if (r == -1 && !(errno == EAGAIN || errno == EINTR)) {
 512             perror("sigtimedwait");
 513             exit(1);
 514         }
 515
 516         switch (r) {
 517         case SIGBUS:
 518             if (kvm_on_sigbus_vcpu(env, siginfo.si_code, siginfo.si_addr)) {
 519                 sigbus_reraise();
 520             }
 521             break;
 522         default:
 523             break;
 524         }
 525
 526         r = sigpending(&chkset);
 527         if (r == -1) {
 528             perror("sigpending");
 529             exit(1);
 530         }
 531     } while (sigismember(&chkset, SIG_IPI) || sigismember(&chkset, SIGBUS));
 532 }
 533
 534 #else /* !CONFIG_LINUX */
 535
 536 static void qemu_init_sigbus(void)
 537 {
 538 }
 539
 540 static void qemu_kvm_eat_signals(CPUState *env)
 541 {
 542 }
 543 #endif /* !CONFIG_LINUX */
 544
 545 #ifndef _WIN32
 546 static void dummy_signal(int sig)
 547 {
 548 }
 549
 550 static void qemu_kvm_init_cpu_signals(CPUState *env)
 551 {
 552     int r;
 553     sigset_t set;
 554     struct sigaction sigact;
 555
 556     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
 557     sigact.sa_handler = dummy_signal;
 558     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
 559
 560     pthread_sigmask(SIG_BLOCK, NULL, &set);
 561     sigdelset(&set, SIG_IPI);
 562     sigdelset(&set, SIGBUS);
 563     r = kvm_set_signal_mask(env, &set);
 564     if (r) {
 565         fprintf(stderr, "kvm_set_signal_mask: %s\n", strerror(-r));
 566         exit(1);
 567     }
 568 }
 569
 570 static void qemu_tcg_init_cpu_signals(void)
 571 {
 572     sigset_t set;
 573     struct sigaction sigact;
 574
 575     memset(&sigact, 0, sizeof(sigact));
 576     sigact.sa_handler = cpu_signal;
 577     sigaction(SIG_IPI, &sigact, NULL);
 578
 579     sigemptyset(&set);
 580     sigaddset(&set, SIG_IPI);
 581     pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
 582 }
 583
 584 #else /* _WIN32 */
 585 static void qemu_kvm_init_cpu_signals(CPUState *env)
 586 {
 587     abort();
 588 }
 589
 590 static void qemu_tcg_init_cpu_signals(void)
 591 {
 592 }
 593 #endif /* _WIN32 */
 594
 595 QemuMutex qemu_global_mutex;
 596 static QemuCond qemu_io_proceeded_cond;
 597 static bool iothread_requesting_mutex;
 598
 599 static QemuThread io_thread;
 600
 601 static QemuThread *tcg_cpu_thread;
 602 static QemuCond *tcg_halt_cond;
 603
 604 /* cpu creation */
 605 static QemuCond qemu_cpu_cond;
 606 /* system init */
 607 static QemuCond qemu_pause_cond;
 608 static QemuCond qemu_work_cond;
 609
 610 void qemu_init_cpu_loop(void)
 611 {
 612     qemu_init_sigbus();
 613     qemu_cond_init(&qemu_cpu_cond);
 614     qemu_cond_init(&qemu_pause_cond);
 615     qemu_cond_init(&qemu_work_cond);
 616     qemu_cond_init(&qemu_io_proceeded_cond);
 617     qemu_mutex_init(&qemu_global_mutex);
 618
 619     qemu_thread_get_self(&io_thread);
 620 }
 621
 622 void run_on_cpu(CPUState *env, void (*func)(void *data), void *data)
 623 {
 624     struct qemu_work_item wi;
 625
 626     if (qemu_cpu_is_self(env)) {
 627         func(data);
 628         return;
 629     }
 630
 631     wi.func = func;
 632     wi.data = data;
 633     if (!env->queued_work_first) {
 634         env->queued_work_first = &wi;
 635     } else {
 636         env->queued_work_last->next = &wi;
 637     }
 638     env->queued_work_last = &wi;
 639     wi.next = NULL;
 640     wi.done = false;
 641
 642     qemu_cpu_kick(env);
 643     while (!wi.done) {
 644         CPUState *self_env = cpu_single_env;
 645
 646         qemu_cond_wait(&qemu_work_cond, &qemu_global_mutex);
 647         cpu_single_env = self_env;
 648     }
 649 }
 650
 651 static void flush_queued_work(CPUState *env)
 652 {
 653     struct qemu_work_item *wi;
 654
 655     if (!env->queued_work_first) {
 656         return;
 657     }
 658
 659     while ((wi = env->queued_work_first)) {
 660         env->queued_work_first = wi->next;
 661         wi->func(wi->data);
 662         wi->done = true;
 663     }
 664     env->queued_work_last = NULL;
 665     qemu_cond_broadcast(&qemu_work_cond);
 666 }
 667
 668 static void qemu_wait_io_event_common(CPUState *env)
 669 {
 670     if (env->stop) {
 671         env->stop = 0;
 672         env->stopped = 1;
 673         qemu_cond_signal(&qemu_pause_cond);
 674     }
 675     flush_queued_work(env);
 676     env->thread_kicked = false;
 677 }
 678
 679 static void qemu_tcg_wait_io_event(void)
 680 {
 681     CPUState *env;
 682
 683     while (all_cpu_threads_idle()) {
 684        /* Start accounting real time to the virtual clock if the CPUs
 685           are idle.  */
 686         qemu_clock_warp(vm_clock);
 687         qemu_cond_wait(tcg_halt_cond, &qemu_global_mutex);
 688     }
 689
 690     while (iothread_requesting_mutex) {
 691         qemu_cond_wait(&qemu_io_proceeded_cond, &qemu_global_mutex);
 692     }
 693
 694     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 695         qemu_wait_io_event_common(env);
 696     }
 697 }
 698
 699 static void qemu_kvm_wait_io_event(CPUState *env)
 700 {
 701     while (cpu_thread_is_idle(env)) {
 702         qemu_cond_wait(env->halt_cond, &qemu_global_mutex);
 703     }
 704
 705     qemu_kvm_eat_signals(env);
 706     qemu_wait_io_event_common(env);
 707 }
 708
 709 static void *qemu_kvm_cpu_thread_fn(void *arg)
 710 {
 711     CPUState *env = arg;
 712     int r;
 713
 714     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 715     qemu_thread_get_self(env->thread);
 716     env->thread_id = qemu_get_thread_id();
 717
 718     r = kvm_init_vcpu(env);
 719     if (r < 0) {
 720         fprintf(stderr, "kvm_init_vcpu failed: %s\n", strerror(-r));
 721         exit(1);
 722     }
 723
 724     qemu_kvm_init_cpu_signals(env);
 725
 726     /* signal CPU creation */
 727     env->created = 1;
 728     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
 729
 730     while (1) {
 731         if (cpu_can_run(env)) {
 732             r = kvm_cpu_exec(env);
 733             if (r == EXCP_DEBUG) {
 734                 cpu_handle_guest_debug(env);
 735             }
 736         }
 737         qemu_kvm_wait_io_event(env);
 738     }
 739
 740     return NULL;
 741 }
 742
 743 static void tcg_exec_all(void);
 744
 745 static void *qemu_tcg_cpu_thread_fn(void *arg)
 746 {
 747     CPUState *env = arg;
 748
 749     qemu_tcg_init_cpu_signals();
 750     qemu_thread_get_self(env->thread);
 751
 752     /* signal CPU creation */
 753     qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 754     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
 755         env->thread_id = qemu_get_thread_id();
 756         env->created = 1;
 757     }
 758     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
 759
 760     /* wait for initial kick-off after machine start */
 761     while (first_cpu->stopped) {
 762         qemu_cond_wait(tcg_halt_cond, &qemu_global_mutex);
 763     }
 764
 765     while (1) {
 766         tcg_exec_all();
 767         if (use_icount && qemu_clock_deadline(vm_clock) <= 0) {
 768             qemu_notify_event();
 769         }
 770         qemu_tcg_wait_io_event();
 771     }
 772
 773     return NULL;
 774 }
 775
 776 static void qemu_cpu_kick_thread(CPUState *env)
 777 {
 778 #ifndef _WIN32
 779     int err;
 780
 781     err = pthread_kill(env->thread->thread, SIG_IPI);
 782     if (err) {
 783         fprintf(stderr, "qemu:%s: %s", __func__, strerror(err));
 784         exit(1);
 785     }
 786 #else /* _WIN32 */
 787     if (!qemu_cpu_is_self(env)) {
 788         SuspendThread(env->hThread);
 789         cpu_signal(0);
 790         ResumeThread(env->hThread);
 791     }
 792 #endif
 793 }
 794
 795 void qemu_cpu_kick(void *_env)
 796 {
 797     CPUState *env = _env;
 798
 799     qemu_cond_broadcast(env->halt_cond);
 800     if (kvm_enabled() && !env->thread_kicked) {
 801         qemu_cpu_kick_thread(env);
 802         env->thread_kicked = true;
 803     }
 804 }
 805
 806 void qemu_cpu_kick_self(void)
 807 {
 808 #ifndef _WIN32
 809     assert(cpu_single_env);
 810
 811     if (!cpu_single_env->thread_kicked) {
 812         qemu_cpu_kick_thread(cpu_single_env);
 813         cpu_single_env->thread_kicked = true;
 814     }
 815 #else
 816     abort();
 817 #endif
 818 }
 819
 820 int qemu_cpu_is_self(void *_env)
 821 {
 822     CPUState *env = _env;
 823
 824     return qemu_thread_is_self(env->thread);
 825 }
 826
 827 void qemu_mutex_lock_iothread(void)
 828 {
 829     if (kvm_enabled()) {
 830         qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 831     } else {
 832         iothread_requesting_mutex = true;
 833         if (qemu_mutex_trylock(&qemu_global_mutex)) {
 834             qemu_cpu_kick_thread(first_cpu);
 835             qemu_mutex_lock(&qemu_global_mutex);
 836         }
 837         iothread_requesting_mutex = false;
 838         qemu_cond_broadcast(&qemu_io_proceeded_cond);
 839     }
 840 }
 841
 842 void qemu_mutex_unlock_iothread(void)
 843 {
 844     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
 845 }
 846
 847 static int all_vcpus_paused(void)
 848 {
 849     CPUState *penv = first_cpu;
 850
 851     while (penv) {
 852         if (!penv->stopped) {
 853             return 0;
 854         }
 855         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
 856     }
 857
 858     return 1;
 859 }
 860
 861 void pause_all_vcpus(void)
 862 {
 863     CPUState *penv = first_cpu;
 864
 865     qemu_clock_enable(vm_clock, false);
 866     while (penv) {
 867         penv->stop = 1;
 868         qemu_cpu_kick(penv);
 869         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
 870     }
 871
 872     while (!all_vcpus_paused()) {
 873         qemu_cond_wait(&qemu_pause_cond, &qemu_global_mutex);
 874         penv = first_cpu;
 875         while (penv) {
 876             qemu_cpu_kick(penv);
 877             penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
 878         }
 879     }
 880 }
 881
 882 void resume_all_vcpus(void)
 883 {
 884     CPUState *penv = first_cpu;
 885
 886     qemu_clock_enable(vm_clock, true);
 887     while (penv) {
 888         penv->stop = 0;
 889         penv->stopped = 0;
 890         qemu_cpu_kick(penv);
 891         penv = (CPUState *)penv->next_cpu;
 892     }
 893 }
 894
 895 static void qemu_tcg_init_vcpu(void *_env)
 896 {
 897     CPUState *env = _env;
 898
 899     /* share a single thread for all cpus with TCG */
 900     if (!tcg_cpu_thread) {
 901         env->thread = g_malloc0(sizeof(QemuThread));
 902         env->halt_cond = g_malloc0(sizeof(QemuCond));
 903         qemu_cond_init(env->halt_cond);
 904         tcg_halt_cond = env->halt_cond;
 905         qemu_thread_create(env->thread, qemu_tcg_cpu_thread_fn, env,
 906                            QEMU_THREAD_JOINABLE);
 907 #ifdef _WIN32
 908         env->hThread = qemu_thread_get_handle(env->thread);
 909 #endif
 910         while (env->created == 0) {
 911             qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
 912         }
 913         tcg_cpu_thread = env->thread;
 914     } else {
 915         env->thread = tcg_cpu_thread;
 916         env->halt_cond = tcg_halt_cond;
 917     }
 918 }
 919
 920 static void qemu_kvm_start_vcpu(CPUState *env)
 921 {
 922     env->thread = g_malloc0(sizeof(QemuThread));
 923     env->halt_cond = g_malloc0(sizeof(QemuCond));
 924     qemu_cond_init(env->halt_cond);
 925     qemu_thread_create(env->thread, qemu_kvm_cpu_thread_fn, env,
 926                        QEMU_THREAD_JOINABLE);
 927     while (env->created == 0) {
 928         qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
 929     }
 930 }
 931
 932 void qemu_init_vcpu(void *_env)
 933 {
 934     CPUState *env = _env;
 935
 936     env->nr_cores = smp_cores;
 937     env->nr_threads = smp_threads;
 938     env->stopped = 1;
 939     if (kvm_enabled()) {
 940         qemu_kvm_start_vcpu(env);
 941     } else {
 942         qemu_tcg_init_vcpu(env);
 943     }
 944 }
 945
 946 void cpu_stop_current(void)
 947 {
 948     if (cpu_single_env) {
 949         cpu_single_env->stop = 0;
 950         cpu_single_env->stopped = 1;
 951         cpu_exit(cpu_single_env);
 952         qemu_cond_signal(&qemu_pause_cond);
 953     }
 954 }
 955
 956 void vm_stop(RunState state)
 957 {
 958     if (!qemu_thread_is_self(&io_thread)) {
 959         qemu_system_vmstop_request(state);
 960         /*
 961          * FIXME: should not return to device code in case
 962          * vm_stop() has been requested.
 963          */
 964         cpu_stop_current();
 965         return;
 966     }
 967     do_vm_stop(state);
 968 }
 969
 970 /* does a state transition even if the VM is already stopped,
 971    current state is forgotten forever */
 972 void vm_stop_force_state(RunState state)
 973 {
 974     if (runstate_is_running()) {
 975         vm_stop(state);
 976     } else {
 977         runstate_set(state);
 978     }
 979 }
 980
 981 static int tcg_cpu_exec(CPUState *env)
 982 {
 983     int ret;
 984 #ifdef CONFIG_PROFILER
 985     int64_t ti;
 986 #endif
 987
 988 #ifdef CONFIG_PROFILER
 989     ti = profile_getclock();
 990 #endif
 991     if (use_icount) {
 992         int64_t count;
 993         int decr;
 994         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low + env->icount_extra);
 995         env->icount_decr.u16.low = 0;
 996         env->icount_extra = 0;
 997         count = qemu_icount_round(qemu_clock_deadline(vm_clock));
 998         qemu_icount += count;
 999         decr = (count > 0xffff) ? 0xffff : count;
1000         count -= decr;
1001         env->icount_decr.u16.low = decr;
1002         env->icount_extra = count;
1003     }
1004     ret = cpu_exec(env);
1005 #ifdef CONFIG_PROFILER
1006     qemu_time += profile_getclock() - ti;
1007 #endif
1008     if (use_icount) {
1009         /* Fold pending instructions back into the
1010            instruction counter, and clear the interrupt flag.  */
1011         qemu_icount -= (env->icount_decr.u16.low
1012                         + env->icount_extra);
1013         env->icount_decr.u32 = 0;
1014         env->icount_extra = 0;
1015     }
1016     return ret;
1017 }
1018
1019 static void tcg_exec_all(void)
1020 {
1021     int r;
1022
1023     /* Account partial waits to the vm_clock.  */
1024     qemu_clock_warp(vm_clock);
1025
1026     if (next_cpu == NULL) {
1027         next_cpu = first_cpu;
1028     }
1029     for (; next_cpu != NULL && !exit_request; next_cpu = next_cpu->next_cpu) {
1030         CPUState *env = next_cpu;
1031
1032         qemu_clock_enable(vm_clock,
1033                           (env->singlestep_enabled & SSTEP_NOTIMER) == 0);
1034
1035         if (cpu_can_run(env)) {
1036             r = tcg_cpu_exec(env);
1037             if (r == EXCP_DEBUG) {
1038                 cpu_handle_guest_debug(env);
1039                 break;
1040             }
1041         } else if (env->stop || env->stopped) {
1042             break;
1043         }
1044     }
1045     exit_request = 0;
1046 }
1047
1048 void set_numa_modes(void)
1049 {
1050     CPUState *env;
1051     int i;
1052
1053     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1054         for (i = 0; i < nb_numa_nodes; i++) {
1055             if (node_cpumask[i] & (1 << env->cpu_index)) {
1056                 env->numa_node = i;
1057             }
1058         }
1059     }
1060 }
1061
1062 void set_cpu_log(const char *optarg)
1063 {
1064     int mask;
1065     const CPULogItem *item;
1066
1067     mask = cpu_str_to_log_mask(optarg);
1068     if (!mask) {
1069         printf("Log items (comma separated):\n");
1070         for (item = cpu_log_items; item->mask != 0; item++) {
1071             printf("%-10s %s\n", item->name, item->help);
1072         }
1073         exit(1);
1074     }
1075     cpu_set_log(mask);
1076 }
1077
1078 void set_cpu_log_filename(const char *optarg)
1079 {
1080     cpu_set_log_filename(optarg);
1081 }
1082
1083 void list_cpus(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf, const char *optarg)
1084 {
1085     /* XXX: implement xxx_cpu_list for targets that still miss it */
1086 #if defined(cpu_list_id)
1087     cpu_list_id(f, cpu_fprintf, optarg);
1088 #elif defined(cpu_list)
1089     cpu_list(f, cpu_fprintf); /* deprecated */
1090 #endif
1091 }
1092
1093 CpuInfoList *qmp_query_cpus(Error **errp)
1094 {
1095     CpuInfoList *head = NULL, *cur_item = NULL;
1096     CPUState *env;
1097
1098     for(env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1099         CpuInfoList *info;
1100
1101         cpu_synchronize_state(env);
1102
1103         info = g_malloc0(sizeof(*info));
1104         info->value = g_malloc0(sizeof(*info->value));
1105         info->value->CPU = env->cpu_index;
1106         info->value->current = (env == first_cpu);
1107         info->value->halted = env->halted;
1108         info->value->thread_id = env->thread_id;
1109 #if defined(TARGET_I386)
1110         info->value->has_pc = true;
1111         info->value->pc = env->eip + env->segs[R_CS].base;
1112 #elif defined(TARGET_PPC)
1113         info->value->has_nip = true;
1114         info->value->nip = env->nip;
1115 #elif defined(TARGET_SPARC)
1116         info->value->has_pc = true;
1117         info->value->pc = env->pc;
1118         info->value->has_npc = true;
1119         info->value->npc = env->npc;
1120 #elif defined(TARGET_MIPS)
1121         info->value->has_PC = true;
1122         info->value->PC = env->active_tc.PC;
1123 #endif
1124
1125         /* XXX: waiting for the qapi to support GSList */
1126         if (!cur_item) {
1127             head = cur_item = info;
1128         } else {
1129             cur_item->next = info;
1130             cur_item = info;
1131         }
1132     }
1133
1134     return head;
1135 }
1136
1137 void qmp_memsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
1138                  bool has_cpu, int64_t cpu_index, Error **errp)
1139 {
1140     FILE *f;
1141     uint32_t l;
1142     CPUState *env;
1143     uint8_t buf[1024];
1144
1145     if (!has_cpu) {
1146         cpu_index = 0;
1147     }
1148
1149     for (env = first_cpu; env; env = env->next_cpu) {
1150         if (cpu_index == env->cpu_index) {
1151             break;
1152         }
1153     }
1154
1155     if (env == NULL) {
1156         error_set(errp, QERR_INVALID_PARAMETER_VALUE, "cpu-index",
1157                   "a CPU number");
1158         return;
1159     }
1160
1161     f = fopen(filename, "wb");
1162     if (!f) {
1163         error_set(errp, QERR_OPEN_FILE_FAILED, filename);
1164         return;
1165     }
1166
1167     while (size != 0) {
1168         l = sizeof(buf);
1169         if (l > size)
1170             l = size;
1171         cpu_memory_rw_debug(env, addr, buf, l, 0);
1172         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
1173             error_set(errp, QERR_IO_ERROR);
1174             goto exit;
1175         }
1176         addr += l;
1177         size -= l;
1178     }
1179
1180 exit:
1181     fclose(f);
1182 }
1183
1184 void qmp_pmemsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
1185                   Error **errp)
1186 {
1187     FILE *f;
1188     uint32_t l;
1189     uint8_t buf[1024];
1190
1191     f = fopen(filename, "wb");
1192     if (!f) {
1193         error_set(errp, QERR_OPEN_FILE_FAILED, filename);
1194         return;
1195     }
1196
1197     while (size != 0) {
1198         l = sizeof(buf);
1199         if (l > size)
1200             l = size;
1201         cpu_physical_memory_rw(addr, buf, l, 0);
1202         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
1203             error_set(errp, QERR_IO_ERROR);
1204             goto exit;
1205         }
1206         addr += l;
1207         size -= l;
1208     }
1209
1210 exit:
1211     fclose(f);
1212 }
1213
1214 void qmp_inject_nmi(Error **errp)
1215 {
1216 #if defined(TARGET_I386)
1217     CPUState *env;
1218
1219     for (env = first_cpu; env != NULL; env = env->next_cpu) {
1220         if (!env->apic_state) {
1221             cpu_interrupt(env, CPU_INTERRUPT_NMI);
1222         } else {
1223             apic_deliver_nmi(env->apic_state);
1224         }
1225     }
1226 #else
1227     error_set(errp, QERR_UNSUPPORTED);
1228 #endif
1229 }