]> rtime.felk.cvut.cz Git - lisovros/qemu_apohw.git/blob - main-loop.h
qdev: integrate with QEMU Object Model (v2)
[lisovros/qemu_apohw.git] / main-loop.h
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 #ifndef QEMU_MAIN_LOOP_H
26 #define QEMU_MAIN_LOOP_H 1
27
28 #ifdef SIGRTMIN
29 #define SIG_IPI (SIGRTMIN+4)
30 #else
31 #define SIG_IPI SIGUSR1
32 #endif
33
34 /**
35  * qemu_init_main_loop: Set up the process so that it can run the main loop.
36  *
37  * This includes setting up signal handlers.  It should be called before
38  * any other threads are created.  In addition, threads other than the
39  * main one should block signals that are trapped by the main loop.
40  * For simplicity, you can consider these signals to be safe: SIGUSR1,
41  * SIGUSR2, thread signals (SIGFPE, SIGILL, SIGSEGV, SIGBUS) and real-time
42  * signals if available.  Remember that Windows in practice does not have
43  * signals, though.
44  */
45 int qemu_init_main_loop(void);
46
47 /**
48  * main_loop_wait: Run one iteration of the main loop.
49  *
50  * If @nonblocking is true, poll for events, otherwise suspend until
51  * one actually occurs.  The main loop usually consists of a loop that
52  * repeatedly calls main_loop_wait(false).
53  *
54  * Main loop services include file descriptor callbacks, bottom halves
55  * and timers (defined in qemu-timer.h).  Bottom halves are similar to timers
56  * that execute immediately, but have a lower overhead and scheduling them
57  * is wait-free, thread-safe and signal-safe.
58  *
59  * It is sometimes useful to put a whole program in a coroutine.  In this
60  * case, the coroutine actually should be started from within the main loop,
61  * so that the main loop can run whenever the coroutine yields.  To do this,
62  * you can use a bottom half to enter the coroutine as soon as the main loop
63  * starts:
64  *
65  *     void enter_co_bh(void *opaque) {
66  *         QEMUCoroutine *co = opaque;
67  *         qemu_coroutine_enter(co, NULL);
68  *     }
69  *
70  *     ...
71  *     QEMUCoroutine *co = qemu_coroutine_create(coroutine_entry);
72  *     QEMUBH *start_bh = qemu_bh_new(enter_co_bh, co);
73  *     qemu_bh_schedule(start_bh);
74  *     while (...) {
75  *         main_loop_wait(false);
76  *     }
77  *
78  * (In the future we may provide a wrapper for this).
79  *
80  * @nonblocking: Whether the caller should block until an event occurs.
81  */
82 int main_loop_wait(int nonblocking);
83
84 /**
85  * qemu_notify_event: Force processing of pending events.
86  *
87  * Similar to signaling a condition variable, qemu_notify_event forces
88  * main_loop_wait to look at pending events and exit.  The caller of
89  * main_loop_wait will usually call it again very soon, so qemu_notify_event
90  * also has the side effect of recalculating the sets of file descriptors
91  * that the main loop waits for.
92  *
93  * Calling qemu_notify_event is rarely necessary, because main loop
94  * services (bottom halves and timers) call it themselves.  One notable
95  * exception occurs when using qemu_set_fd_handler2 (see below).
96  */
97 void qemu_notify_event(void);
98
99 #ifdef _WIN32
100 /* return TRUE if no sleep should be done afterwards */
101 typedef int PollingFunc(void *opaque);
102
103 /**
104  * qemu_add_polling_cb: Register a Windows-specific polling callback
105  *
106  * Currently, under Windows some events are polled rather than waited for.
107  * Polling callbacks do not ensure that @func is called timely, because
108  * the main loop might wait for an arbitrarily long time.  If possible,
109  * you should instead create a separate thread that does a blocking poll
110  * and set a Win32 event object.  The event can then be passed to
111  * qemu_add_wait_object.
112  *
113  * Polling callbacks really have nothing Windows specific in them, but
114  * as they are a hack and are currently not necessary under POSIX systems,
115  * they are only available when QEMU is running under Windows.
116  *
117  * @func: The function that does the polling, and returns 1 to force
118  * immediate completion of main_loop_wait.
119  * @opaque: A pointer-size value that is passed to @func.
120  */
121 int qemu_add_polling_cb(PollingFunc *func, void *opaque);
122
123 /**
124  * qemu_del_polling_cb: Unregister a Windows-specific polling callback
125  *
126  * This function removes a callback that was registered with
127  * qemu_add_polling_cb.
128  *
129  * @func: The function that was passed to qemu_add_polling_cb.
130  * @opaque: A pointer-size value that was passed to qemu_add_polling_cb.
131  */
132 void qemu_del_polling_cb(PollingFunc *func, void *opaque);
133
134 /* Wait objects handling */
135 typedef void WaitObjectFunc(void *opaque);
136
137 /**
138  * qemu_add_wait_object: Register a callback for a Windows handle
139  *
140  * Under Windows, the iohandler mechanism can only be used with sockets.
141  * QEMU must use the WaitForMultipleObjects API to wait on other handles.
142  * This function registers a #HANDLE with QEMU, so that it will be included
143  * in the main loop's calls to WaitForMultipleObjects.  When the handle
144  * is in a signaled state, QEMU will call @func.
145  *
146  * @handle: The Windows handle to be observed.
147  * @func: A function to be called when @handle is in a signaled state.
148  * @opaque: A pointer-size value that is passed to @func.
149  */
150 int qemu_add_wait_object(HANDLE handle, WaitObjectFunc *func, void *opaque);
151
152 /**
153  * qemu_del_wait_object: Unregister a callback for a Windows handle
154  *
155  * This function removes a callback that was registered with
156  * qemu_add_wait_object.
157  *
158  * @func: The function that was passed to qemu_add_wait_object.
159  * @opaque: A pointer-size value that was passed to qemu_add_wait_object.
160  */
161 void qemu_del_wait_object(HANDLE handle, WaitObjectFunc *func, void *opaque);
162 #endif
163
164 /* async I/O support */
165
166 typedef void IOReadHandler(void *opaque, const uint8_t *buf, int size);
167 typedef int IOCanReadHandler(void *opaque);
168 typedef void IOHandler(void *opaque);
169
170 /**
171  * qemu_set_fd_handler2: Register a file descriptor with the main loop
172  *
173  * This function tells the main loop to wake up whenever one of the
174  * following conditions is true:
175  *
176  * 1) if @fd_write is not %NULL, when the file descriptor is writable;
177  *
178  * 2) if @fd_read is not %NULL, when the file descriptor is readable.
179  *
180  * @fd_read_poll can be used to disable the @fd_read callback temporarily.
181  * This is useful to avoid calling qemu_set_fd_handler2 every time the
182  * client becomes interested in reading (or dually, stops being interested).
183  * A typical example is when @fd is a listening socket and you want to bound
184  * the number of active clients.  Remember to call qemu_notify_event whenever
185  * the condition may change from %false to %true.
186  *
187  * The callbacks that are set up by qemu_set_fd_handler2 are level-triggered.
188  * If @fd_read does not read from @fd, or @fd_write does not write to @fd
189  * until its buffers are full, they will be called again on the next
190  * iteration.
191  *
192  * @fd: The file descriptor to be observed.  Under Windows it must be
193  * a #SOCKET.
194  *
195  * @fd_read_poll: A function that returns 1 if the @fd_read callback
196  * should be fired.  If the function returns 0, the main loop will not
197  * end its iteration even if @fd becomes readable.
198  *
199  * @fd_read: A level-triggered callback that is fired if @fd is readable
200  * at the beginning of a main loop iteration, or if it becomes readable
201  * during one.
202  *
203  * @fd_write: A level-triggered callback that is fired when @fd is writable
204  * at the beginning of a main loop iteration, or if it becomes writable
205  * during one.
206  *
207  * @opaque: A pointer-sized value that is passed to @fd_read_poll,
208  * @fd_read and @fd_write.
209  */
210 int qemu_set_fd_handler2(int fd,
211                          IOCanReadHandler *fd_read_poll,
212                          IOHandler *fd_read,
213                          IOHandler *fd_write,
214                          void *opaque);
215
216 /**
217  * qemu_set_fd_handler: Register a file descriptor with the main loop
218  *
219  * This function tells the main loop to wake up whenever one of the
220  * following conditions is true:
221  *
222  * 1) if @fd_write is not %NULL, when the file descriptor is writable;
223  *
224  * 2) if @fd_read is not %NULL, when the file descriptor is readable.
225  *
226  * The callbacks that are set up by qemu_set_fd_handler are level-triggered.
227  * If @fd_read does not read from @fd, or @fd_write does not write to @fd
228  * until its buffers are full, they will be called again on the next
229  * iteration.
230  *
231  * @fd: The file descriptor to be observed.  Under Windows it must be
232  * a #SOCKET.
233  *
234  * @fd_read: A level-triggered callback that is fired if @fd is readable
235  * at the beginning of a main loop iteration, or if it becomes readable
236  * during one.
237  *
238  * @fd_write: A level-triggered callback that is fired when @fd is writable
239  * at the beginning of a main loop iteration, or if it becomes writable
240  * during one.
241  *
242  * @opaque: A pointer-sized value that is passed to @fd_read and @fd_write.
243  */
244 int qemu_set_fd_handler(int fd,
245                         IOHandler *fd_read,
246                         IOHandler *fd_write,
247                         void *opaque);
248
249 typedef struct QEMUBH QEMUBH;
250 typedef void QEMUBHFunc(void *opaque);
251
252 /**
253  * qemu_bh_new: Allocate a new bottom half structure.
254  *
255  * Bottom halves are lightweight callbacks whose invocation is guaranteed
256  * to be wait-free, thread-safe and signal-safe.  The #QEMUBH structure
257  * is opaque and must be allocated prior to its use.
258  */
259 QEMUBH *qemu_bh_new(QEMUBHFunc *cb, void *opaque);
260
261 /**
262  * qemu_bh_schedule: Schedule a bottom half.
263  *
264  * Scheduling a bottom half interrupts the main loop and causes the
265  * execution of the callback that was passed to qemu_bh_new.
266  *
267  * Bottom halves that are scheduled from a bottom half handler are instantly
268  * invoked.  This can create an infinite loop if a bottom half handler
269  * schedules itself.
270  *
271  * @bh: The bottom half to be scheduled.
272  */
273 void qemu_bh_schedule(QEMUBH *bh);
274
275 /**
276  * qemu_bh_cancel: Cancel execution of a bottom half.
277  *
278  * Canceling execution of a bottom half undoes the effect of calls to
279  * qemu_bh_schedule without freeing its resources yet.  While cancellation
280  * itself is also wait-free and thread-safe, it can of course race with the
281  * loop that executes bottom halves unless you are holding the iothread
282  * mutex.  This makes it mostly useless if you are not holding the mutex.
283  *
284  * @bh: The bottom half to be canceled.
285  */
286 void qemu_bh_cancel(QEMUBH *bh);
287
288 /**
289  *qemu_bh_delete: Cancel execution of a bottom half and free its resources.
290  *
291  * Deleting a bottom half frees the memory that was allocated for it by
292  * qemu_bh_new.  It also implies canceling the bottom half if it was
293  * scheduled.
294  *
295  * @bh: The bottom half to be deleted.
296  */
297 void qemu_bh_delete(QEMUBH *bh);
298
299 #ifdef CONFIG_POSIX
300 /**
301  * qemu_add_child_watch: Register a child process for reaping.
302  *
303  * Under POSIX systems, a parent process must read the exit status of
304  * its child processes using waitpid, or the operating system will not
305  * free some of the resources attached to that process.
306  *
307  * This function directs the QEMU main loop to observe a child process
308  * and call waitpid as soon as it exits; the watch is then removed
309  * automatically.  It is useful whenever QEMU forks a child process
310  * but will find out about its termination by other means such as a
311  * "broken pipe".
312  *
313  * @pid: The pid that QEMU should observe.
314  */
315 int qemu_add_child_watch(pid_t pid);
316 #endif
317
318 /**
319  * qemu_mutex_lock_iothread: Lock the main loop mutex.
320  *
321  * This function locks the main loop mutex.  The mutex is taken by
322  * qemu_init_main_loop and always taken except while waiting on
323  * external events (such as with select).  The mutex should be taken
324  * by threads other than the main loop thread when calling
325  * qemu_bh_new(), qemu_set_fd_handler() and basically all other
326  * functions documented in this file.
327  *
328  * NOTE: tools currently are single-threaded and qemu_mutex_lock_iothread
329  * is a no-op there.
330  */
331 void qemu_mutex_lock_iothread(void);
332
333 /**
334  * qemu_mutex_unlock_iothread: Unlock the main loop mutex.
335  *
336  * This function unlocks the main loop mutex.  The mutex is taken by
337  * qemu_init_main_loop and always taken except while waiting on
338  * external events (such as with select).  The mutex should be unlocked
339  * as soon as possible by threads other than the main loop thread,
340  * because it prevents the main loop from processing callbacks,
341  * including timers and bottom halves.
342  *
343  * NOTE: tools currently are single-threaded and qemu_mutex_unlock_iothread
344  * is a no-op there.
345  */
346 void qemu_mutex_unlock_iothread(void);
347
348 /* internal interfaces */
349
350 void qemu_iohandler_fill(int *pnfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *xfds);
351 void qemu_iohandler_poll(fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *xfds, int rc);
352
353 void qemu_bh_schedule_idle(QEMUBH *bh);
354 int qemu_bh_poll(void);
355 void qemu_bh_update_timeout(int *timeout);
356
357 #endif