arch_init.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 #include <stdint.h>
  25 #include <stdarg.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #ifndef _WIN32
  28 #include <sys/types.h>
  29 #include <sys/mman.h>
  30 #endif
  31 #include "config.h"
  32 #include "monitor/monitor.h"
  33 #include "sysemu/sysemu.h"
  34 #include "qemu/bitops.h"
  35 #include "qemu/bitmap.h"
  36 #include "sysemu/arch_init.h"
  37 #include "audio/audio.h"
  38 #include "hw/i386/pc.h"
  39 #include "hw/pci/pci.h"
  40 #include "hw/audio/audio.h"
  41 #include "sysemu/kvm.h"
  42 #include "migration/migration.h"
  43 #include "hw/i386/smbios.h"
  44 #include "exec/address-spaces.h"
  45 #include "hw/audio/pcspk.h"
  46 #include "migration/page_cache.h"
  47 #include "qemu/config-file.h"
  48 #include "qmp-commands.h"
  49 #include "trace.h"
  50 #include "exec/cpu-all.h"
  51 #include "exec/ram_addr.h"
  52 #include "hw/acpi/acpi.h"
  53 #include "qemu/host-utils.h"
  54
  55 #ifdef DEBUG_ARCH_INIT
  56 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  57     do { fprintf(stdout, "arch_init: " fmt, ## __VA_ARGS__); } while (0)
  58 #else
  59 #define DPRINTF(fmt, ...) \
  60     do { } while (0)
  61 #endif
  62
  63 #ifdef TARGET_SPARC
  64 int graphic_width = 1024;
  65 int graphic_height = 768;
  66 int graphic_depth = 8;
  67 #else
  68 int graphic_width = 800;
  69 int graphic_height = 600;
  70 int graphic_depth = 32;
  71 #endif
  72
  73
  74 #if defined(TARGET_ALPHA)
  75 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_ALPHA
  76 #elif defined(TARGET_ARM)
  77 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_ARM
  78 #elif defined(TARGET_CRIS)
  79 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_CRIS
  80 #elif defined(TARGET_I386)
  81 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_I386
  82 #elif defined(TARGET_M68K)
  83 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_M68K
  84 #elif defined(TARGET_LM32)
  85 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_LM32
  86 #elif defined(TARGET_MICROBLAZE)
  87 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_MICROBLAZE
  88 #elif defined(TARGET_MIPS)
  89 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_MIPS
  90 #elif defined(TARGET_MOXIE)
  91 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_MOXIE
  92 #elif defined(TARGET_OPENRISC)
  93 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_OPENRISC
  94 #elif defined(TARGET_PPC)
  95 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_PPC
  96 #elif defined(TARGET_S390X)
  97 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_S390X
  98 #elif defined(TARGET_SH4)
  99 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_SH4
 100 #elif defined(TARGET_SPARC)
 101 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_SPARC
 102 #elif defined(TARGET_XTENSA)
 103 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_XTENSA
 104 #elif defined(TARGET_UNICORE32)
 105 #define QEMU_ARCH QEMU_ARCH_UNICORE32
 106 #endif
 107
 108 const uint32_t arch_type = QEMU_ARCH;
 109 static bool mig_throttle_on;
 110 static int dirty_rate_high_cnt;
 111 static void check_guest_throttling(void);
 112
 113 /***********************************************************/
 114 /* ram save/restore */
 115
 116 #define RAM_SAVE_FLAG_FULL     0x01 /* Obsolete, not used anymore */
 117 #define RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS 0x02
 118 #define RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE 0x04
 119 #define RAM_SAVE_FLAG_PAGE     0x08
 120 #define RAM_SAVE_FLAG_EOS      0x10
 121 #define RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE 0x20
 122 #define RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE   0x40
 123 /* 0x80 is reserved in migration.h start with 0x100 next */
 124
 125 static struct defconfig_file {
 126     const char *filename;
 127     /* Indicates it is an user config file (disabled by -no-user-config) */
 128     bool userconfig;
 129 } default_config_files[] = {
 130     { CONFIG_QEMU_CONFDIR "/qemu.conf",                   true },
 131     { CONFIG_QEMU_CONFDIR "/target-" TARGET_NAME ".conf", true },
 132     { NULL }, /* end of list */
 133 };
 134
 135 static const uint8_t ZERO_TARGET_PAGE[TARGET_PAGE_SIZE];
 136
 137 int qemu_read_default_config_files(bool userconfig)
 138 {
 139     int ret;
 140     struct defconfig_file *f;
 141
 142     for (f = default_config_files; f->filename; f++) {
 143         if (!userconfig && f->userconfig) {
 144             continue;
 145         }
 146         ret = qemu_read_config_file(f->filename);
 147         if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
 148             return ret;
 149         }
 150     }
 151
 152     return 0;
 153 }
 154
 155 static inline bool is_zero_range(uint8_t *p, uint64_t size)
 156 {
 157     return buffer_find_nonzero_offset(p, size) == size;
 158 }
 159
 160 /* struct contains XBZRLE cache and a static page
 161    used by the compression */
 162 static struct {
 163     /* buffer used for XBZRLE encoding */
 164     uint8_t *encoded_buf;
 165     /* buffer for storing page content */
 166     uint8_t *current_buf;
 167     /* Cache for XBZRLE, Protected by lock. */
 168     PageCache *cache;
 169     QemuMutex lock;
 170 } XBZRLE = {
 171     .encoded_buf = NULL,
 172     .current_buf = NULL,
 173     .cache = NULL,
 174 };
 175 /* buffer used for XBZRLE decoding */
 176 static uint8_t *xbzrle_decoded_buf;
 177
 178 static void XBZRLE_cache_lock(void)
 179 {
 180     if (migrate_use_xbzrle())
 181         qemu_mutex_lock(&XBZRLE.lock);
 182 }
 183
 184 static void XBZRLE_cache_unlock(void)
 185 {
 186     if (migrate_use_xbzrle())
 187         qemu_mutex_unlock(&XBZRLE.lock);
 188 }
 189
 190 int64_t xbzrle_cache_resize(int64_t new_size)
 191 {
 192     PageCache *new_cache, *cache_to_free;
 193
 194     if (new_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
 195         return -1;
 196     }
 197
 198     /* no need to lock, the current thread holds qemu big lock */
 199     if (XBZRLE.cache != NULL) {
 200         /* check XBZRLE.cache again later */
 201         if (pow2floor(new_size) == migrate_xbzrle_cache_size()) {
 202             return pow2floor(new_size);
 203         }
 204         new_cache = cache_init(new_size / TARGET_PAGE_SIZE,
 205                                         TARGET_PAGE_SIZE);
 206         if (!new_cache) {
 207             DPRINTF("Error creating cache\n");
 208             return -1;
 209         }
 210
 211         XBZRLE_cache_lock();
 212         /* the XBZRLE.cache may have be destroyed, check it again */
 213         if (XBZRLE.cache != NULL) {
 214             cache_to_free = XBZRLE.cache;
 215             XBZRLE.cache = new_cache;
 216         } else {
 217             cache_to_free = new_cache;
 218         }
 219         XBZRLE_cache_unlock();
 220
 221         cache_fini(cache_to_free);
 222     }
 223
 224     return pow2floor(new_size);
 225 }
 226
 227 /* accounting for migration statistics */
 228 typedef struct AccountingInfo {
 229     uint64_t dup_pages;
 230     uint64_t skipped_pages;
 231     uint64_t norm_pages;
 232     uint64_t iterations;
 233     uint64_t xbzrle_bytes;
 234     uint64_t xbzrle_pages;
 235     uint64_t xbzrle_cache_miss;
 236     uint64_t xbzrle_overflows;
 237 } AccountingInfo;
 238
 239 static AccountingInfo acct_info;
 240
 241 static void acct_clear(void)
 242 {
 243     memset(&acct_info, 0, sizeof(acct_info));
 244 }
 245
 246 uint64_t dup_mig_bytes_transferred(void)
 247 {
 248     return acct_info.dup_pages * TARGET_PAGE_SIZE;
 249 }
 250
 251 uint64_t dup_mig_pages_transferred(void)
 252 {
 253     return acct_info.dup_pages;
 254 }
 255
 256 uint64_t skipped_mig_bytes_transferred(void)
 257 {
 258     return acct_info.skipped_pages * TARGET_PAGE_SIZE;
 259 }
 260
 261 uint64_t skipped_mig_pages_transferred(void)
 262 {
 263     return acct_info.skipped_pages;
 264 }
 265
 266 uint64_t norm_mig_bytes_transferred(void)
 267 {
 268     return acct_info.norm_pages * TARGET_PAGE_SIZE;
 269 }
 270
 271 uint64_t norm_mig_pages_transferred(void)
 272 {
 273     return acct_info.norm_pages;
 274 }
 275
 276 uint64_t xbzrle_mig_bytes_transferred(void)
 277 {
 278     return acct_info.xbzrle_bytes;
 279 }
 280
 281 uint64_t xbzrle_mig_pages_transferred(void)
 282 {
 283     return acct_info.xbzrle_pages;
 284 }
 285
 286 uint64_t xbzrle_mig_pages_cache_miss(void)
 287 {
 288     return acct_info.xbzrle_cache_miss;
 289 }
 290
 291 uint64_t xbzrle_mig_pages_overflow(void)
 292 {
 293     return acct_info.xbzrle_overflows;
 294 }
 295
 296 static size_t save_block_hdr(QEMUFile *f, RAMBlock *block, ram_addr_t offset,
 297                              int cont, int flag)
 298 {
 299     size_t size;
 300
 301     qemu_put_be64(f, offset | cont | flag);
 302     size = 8;
 303
 304     if (!cont) {
 305         qemu_put_byte(f, strlen(block->idstr));
 306         qemu_put_buffer(f, (uint8_t *)block->idstr,
 307                         strlen(block->idstr));
 308         size += 1 + strlen(block->idstr);
 309     }
 310     return size;
 311 }
 312
 313 /* This is the last block that we have visited serching for dirty pages
 314  */
 315 static RAMBlock *last_seen_block;
 316 /* This is the last block from where we have sent data */
 317 static RAMBlock *last_sent_block;
 318 static ram_addr_t last_offset;
 319 static unsigned long *migration_bitmap;
 320 static uint64_t migration_dirty_pages;
 321 static uint32_t last_version;
 322 static bool ram_bulk_stage;
 323
 324 /* Update the xbzrle cache to reflect a page that's been sent as all 0.
 325  * The important thing is that a stale (not-yet-0'd) page be replaced
 326  * by the new data.
 327  * As a bonus, if the page wasn't in the cache it gets added so that
 328  * when a small write is made into the 0'd page it gets XBZRLE sent
 329  */
 330 static void xbzrle_cache_zero_page(ram_addr_t current_addr)
 331 {
 332     if (ram_bulk_stage || !migrate_use_xbzrle()) {
 333         return;
 334     }
 335
 336     /* We don't care if this fails to allocate a new cache page
 337      * as long as it updated an old one */
 338     cache_insert(XBZRLE.cache, current_addr, ZERO_TARGET_PAGE);
 339 }
 340
 341 #define ENCODING_FLAG_XBZRLE 0x1
 342
 343 static int save_xbzrle_page(QEMUFile *f, uint8_t *current_data,
 344                             ram_addr_t current_addr, RAMBlock *block,
 345                             ram_addr_t offset, int cont, bool last_stage)
 346 {
 347     int encoded_len = 0, bytes_sent = -1;
 348     uint8_t *prev_cached_page;
 349
 350     if (!cache_is_cached(XBZRLE.cache, current_addr)) {
 351         if (!last_stage) {
 352             if (cache_insert(XBZRLE.cache, current_addr, current_data) == -1) {
 353                 return -1;
 354             }
 355         }
 356         acct_info.xbzrle_cache_miss++;
 357         return -1;
 358     }
 359
 360     prev_cached_page = get_cached_data(XBZRLE.cache, current_addr);
 361
 362     /* save current buffer into memory */
 363     memcpy(XBZRLE.current_buf, current_data, TARGET_PAGE_SIZE);
 364
 365     /* XBZRLE encoding (if there is no overflow) */
 366     encoded_len = xbzrle_encode_buffer(prev_cached_page, XBZRLE.current_buf,
 367                                        TARGET_PAGE_SIZE, XBZRLE.encoded_buf,
 368                                        TARGET_PAGE_SIZE);
 369     if (encoded_len == 0) {
 370         DPRINTF("Skipping unmodified page\n");
 371         return 0;
 372     } else if (encoded_len == -1) {
 373         DPRINTF("Overflow\n");
 374         acct_info.xbzrle_overflows++;
 375         /* update data in the cache */
 376         memcpy(prev_cached_page, current_data, TARGET_PAGE_SIZE);
 377         return -1;
 378     }
 379
 380     /* we need to update the data in the cache, in order to get the same data */
 381     if (!last_stage) {
 382         memcpy(prev_cached_page, XBZRLE.current_buf, TARGET_PAGE_SIZE);
 383     }
 384
 385     /* Send XBZRLE based compressed page */
 386     bytes_sent = save_block_hdr(f, block, offset, cont, RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE);
 387     qemu_put_byte(f, ENCODING_FLAG_XBZRLE);
 388     qemu_put_be16(f, encoded_len);
 389     qemu_put_buffer(f, XBZRLE.encoded_buf, encoded_len);
 390     bytes_sent += encoded_len + 1 + 2;
 391     acct_info.xbzrle_pages++;
 392     acct_info.xbzrle_bytes += bytes_sent;
 393
 394     return bytes_sent;
 395 }
 396
 397 static inline
 398 ram_addr_t migration_bitmap_find_and_reset_dirty(MemoryRegion *mr,
 399                                                  ram_addr_t start)
 400 {
 401     unsigned long base = mr->ram_addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 402     unsigned long nr = base + (start >> TARGET_PAGE_BITS);
 403     uint64_t mr_size = TARGET_PAGE_ALIGN(memory_region_size(mr));
 404     unsigned long size = base + (mr_size >> TARGET_PAGE_BITS);
 405
 406     unsigned long next;
 407
 408     if (ram_bulk_stage && nr > base) {
 409         next = nr + 1;
 410     } else {
 411         next = find_next_bit(migration_bitmap, size, nr);
 412     }
 413
 414     if (next < size) {
 415         clear_bit(next, migration_bitmap);
 416         migration_dirty_pages--;
 417     }
 418     return (next - base) << TARGET_PAGE_BITS;
 419 }
 420
 421 static inline bool migration_bitmap_set_dirty(ram_addr_t addr)
 422 {
 423     bool ret;
 424     int nr = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
 425
 426     ret = test_and_set_bit(nr, migration_bitmap);
 427
 428     if (!ret) {
 429         migration_dirty_pages++;
 430     }
 431     return ret;
 432 }
 433
 434 static void migration_bitmap_sync_range(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
 435 {
 436     ram_addr_t addr;
 437     unsigned long page = BIT_WORD(start >> TARGET_PAGE_BITS);
 438
 439     /* start address is aligned at the start of a word? */
 440     if (((page * BITS_PER_LONG) << TARGET_PAGE_BITS) == start) {
 441         int k;
 442         int nr = BITS_TO_LONGS(length >> TARGET_PAGE_BITS);
 443         unsigned long *src = ram_list.dirty_memory[DIRTY_MEMORY_MIGRATION];
 444
 445         for (k = page; k < page + nr; k++) {
 446             if (src[k]) {
 447                 unsigned long new_dirty;
 448                 new_dirty = ~migration_bitmap[k];
 449                 migration_bitmap[k] |= src[k];
 450                 new_dirty &= src[k];
 451                 migration_dirty_pages += ctpopl(new_dirty);
 452                 src[k] = 0;
 453             }
 454         }
 455     } else {
 456         for (addr = 0; addr < length; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
 457             if (cpu_physical_memory_get_dirty(start + addr,
 458                                               TARGET_PAGE_SIZE,
 459                                               DIRTY_MEMORY_MIGRATION)) {
 460                 cpu_physical_memory_reset_dirty(start + addr,
 461                                                 TARGET_PAGE_SIZE,
 462                                                 DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
 463                 migration_bitmap_set_dirty(start + addr);
 464             }
 465         }
 466     }
 467 }
 468
 469
 470 /* Needs iothread lock! */
 471
 472 static void migration_bitmap_sync(void)
 473 {
 474     RAMBlock *block;
 475     uint64_t num_dirty_pages_init = migration_dirty_pages;
 476     MigrationState *s = migrate_get_current();
 477     static int64_t start_time;
 478     static int64_t bytes_xfer_prev;
 479     static int64_t num_dirty_pages_period;
 480     int64_t end_time;
 481     int64_t bytes_xfer_now;
 482
 483     if (!bytes_xfer_prev) {
 484         bytes_xfer_prev = ram_bytes_transferred();
 485     }
 486
 487     if (!start_time) {
 488         start_time = qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME);
 489     }
 490
 491     trace_migration_bitmap_sync_start();
 492     address_space_sync_dirty_bitmap(&address_space_memory);
 493
 494     QTAILQ_FOREACH(block, &ram_list.blocks, next) {
 495         migration_bitmap_sync_range(block->mr->ram_addr, block->length);
 496     }
 497     trace_migration_bitmap_sync_end(migration_dirty_pages
 498                                     - num_dirty_pages_init);
 499     num_dirty_pages_period += migration_dirty_pages - num_dirty_pages_init;
 500     end_time = qemu_clock_get_ms(QEMU_CLOCK_REALTIME);
 501
 502     /* more than 1 second = 1000 millisecons */
 503     if (end_time > start_time + 1000) {
 504         if (migrate_auto_converge()) {
 505             /* The following detection logic can be refined later. For now:
 506                Check to see if the dirtied bytes is 50% more than the approx.
 507                amount of bytes that just got transferred since the last time we
 508                were in this routine. If that happens >N times (for now N==4)
 509                we turn on the throttle down logic */
 510             bytes_xfer_now = ram_bytes_transferred();
 511             if (s->dirty_pages_rate &&
 512                (num_dirty_pages_period * TARGET_PAGE_SIZE >
 513                    (bytes_xfer_now - bytes_xfer_prev)/2) &&
 514                (dirty_rate_high_cnt++ > 4)) {
 515                     trace_migration_throttle();
 516                     mig_throttle_on = true;
 517                     dirty_rate_high_cnt = 0;
 518              }
 519              bytes_xfer_prev = bytes_xfer_now;
 520         } else {
 521              mig_throttle_on = false;
 522         }
 523         s->dirty_pages_rate = num_dirty_pages_period * 1000
 524             / (end_time - start_time);
 525         s->dirty_bytes_rate = s->dirty_pages_rate * TARGET_PAGE_SIZE;
 526         start_time = end_time;
 527         num_dirty_pages_period = 0;
 528     }
 529 }
 530
 531 /*
 532  * ram_save_block: Writes a page of memory to the stream f
 533  *
 534  * Returns:  The number of bytes written.
 535  *           0 means no dirty pages
 536  */
 537
 538 static int ram_save_block(QEMUFile *f, bool last_stage)
 539 {
 540     RAMBlock *block = last_seen_block;
 541     ram_addr_t offset = last_offset;
 542     bool complete_round = false;
 543     int bytes_sent = 0;
 544     MemoryRegion *mr;
 545     ram_addr_t current_addr;
 546
 547     if (!block)
 548         block = QTAILQ_FIRST(&ram_list.blocks);
 549
 550     while (true) {
 551         mr = block->mr;
 552         offset = migration_bitmap_find_and_reset_dirty(mr, offset);
 553         if (complete_round && block == last_seen_block &&
 554             offset >= last_offset) {
 555             break;
 556         }
 557         if (offset >= block->length) {
 558             offset = 0;
 559             block = QTAILQ_NEXT(block, next);
 560             if (!block) {
 561                 block = QTAILQ_FIRST(&ram_list.blocks);
 562                 complete_round = true;
 563                 ram_bulk_stage = false;
 564             }
 565         } else {
 566             int ret;
 567             uint8_t *p;
 568             bool send_async = true;
 569             int cont = (block == last_sent_block) ?
 570                 RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE : 0;
 571
 572             p = memory_region_get_ram_ptr(mr) + offset;
 573
 574             /* In doubt sent page as normal */
 575             bytes_sent = -1;
 576             ret = ram_control_save_page(f, block->offset,
 577                                offset, TARGET_PAGE_SIZE, &bytes_sent);
 578
 579             XBZRLE_cache_lock();
 580
 581             current_addr = block->offset + offset;
 582             if (ret != RAM_SAVE_CONTROL_NOT_SUPP) {
 583                 if (ret != RAM_SAVE_CONTROL_DELAYED) {
 584                     if (bytes_sent > 0) {
 585                         acct_info.norm_pages++;
 586                     } else if (bytes_sent == 0) {
 587                         acct_info.dup_pages++;
 588                     }
 589                 }
 590             } else if (is_zero_range(p, TARGET_PAGE_SIZE)) {
 591                 acct_info.dup_pages++;
 592                 bytes_sent = save_block_hdr(f, block, offset, cont,
 593                                             RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS);
 594                 qemu_put_byte(f, 0);
 595                 bytes_sent++;
 596                 /* Must let xbzrle know, otherwise a previous (now 0'd) cached
 597                  * page would be stale
 598                  */
 599                 xbzrle_cache_zero_page(current_addr);
 600             } else if (!ram_bulk_stage && migrate_use_xbzrle()) {
 601                 bytes_sent = save_xbzrle_page(f, p, current_addr, block,
 602                                               offset, cont, last_stage);
 603                 if (!last_stage) {
 604                     /* We must send exactly what's in the xbzrle cache
 605                      * even if the page wasn't xbzrle compressed, so that
 606                      * it's right next time.
 607                      */
 608                     p = get_cached_data(XBZRLE.cache, current_addr);
 609
 610                     /* Can't send this cached data async, since the cache page
 611                      * might get updated before it gets to the wire
 612                      */
 613                     send_async = false;
 614                 }
 615             }
 616
 617             /* XBZRLE overflow or normal page */
 618             if (bytes_sent == -1) {
 619                 bytes_sent = save_block_hdr(f, block, offset, cont, RAM_SAVE_FLAG_PAGE);
 620                 if (send_async) {
 621                     qemu_put_buffer_async(f, p, TARGET_PAGE_SIZE);
 622                 } else {
 623                     qemu_put_buffer(f, p, TARGET_PAGE_SIZE);
 624                 }
 625                 bytes_sent += TARGET_PAGE_SIZE;
 626                 acct_info.norm_pages++;
 627             }
 628
 629             XBZRLE_cache_unlock();
 630             /* if page is unmodified, continue to the next */
 631             if (bytes_sent > 0) {
 632                 last_sent_block = block;
 633                 break;
 634             }
 635         }
 636     }
 637     last_seen_block = block;
 638     last_offset = offset;
 639
 640     return bytes_sent;
 641 }
 642
 643 static uint64_t bytes_transferred;
 644
 645 void acct_update_position(QEMUFile *f, size_t size, bool zero)
 646 {
 647     uint64_t pages = size / TARGET_PAGE_SIZE;
 648     if (zero) {
 649         acct_info.dup_pages += pages;
 650     } else {
 651         acct_info.norm_pages += pages;
 652         bytes_transferred += size;
 653         qemu_update_position(f, size);
 654     }
 655 }
 656
 657 static ram_addr_t ram_save_remaining(void)
 658 {
 659     return migration_dirty_pages;
 660 }
 661
 662 uint64_t ram_bytes_remaining(void)
 663 {
 664     return ram_save_remaining() * TARGET_PAGE_SIZE;
 665 }
 666
 667 uint64_t ram_bytes_transferred(void)
 668 {
 669     return bytes_transferred;
 670 }
 671
 672 uint64_t ram_bytes_total(void)
 673 {
 674     RAMBlock *block;
 675     uint64_t total = 0;
 676
 677     QTAILQ_FOREACH(block, &ram_list.blocks, next)
 678         total += block->length;
 679
 680     return total;
 681 }
 682
 683 void free_xbzrle_decoded_buf(void)
 684 {
 685     g_free(xbzrle_decoded_buf);
 686     xbzrle_decoded_buf = NULL;
 687 }
 688
 689 static void migration_end(void)
 690 {
 691     if (migration_bitmap) {
 692         memory_global_dirty_log_stop();
 693         g_free(migration_bitmap);
 694         migration_bitmap = NULL;
 695     }
 696
 697     XBZRLE_cache_lock();
 698     if (XBZRLE.cache) {
 699         cache_fini(XBZRLE.cache);
 700         g_free(XBZRLE.cache);
 701         g_free(XBZRLE.encoded_buf);
 702         g_free(XBZRLE.current_buf);
 703         XBZRLE.cache = NULL;
 704         XBZRLE.encoded_buf = NULL;
 705         XBZRLE.current_buf = NULL;
 706     }
 707     XBZRLE_cache_unlock();
 708 }
 709
 710 static void ram_migration_cancel(void *opaque)
 711 {
 712     migration_end();
 713 }
 714
 715 static void reset_ram_globals(void)
 716 {
 717     last_seen_block = NULL;
 718     last_sent_block = NULL;
 719     last_offset = 0;
 720     last_version = ram_list.version;
 721     ram_bulk_stage = true;
 722 }
 723
 724 #define MAX_WAIT 50 /* ms, half buffered_file limit */
 725
 726 static int ram_save_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
 727 {
 728     RAMBlock *block;
 729     int64_t ram_pages = last_ram_offset() >> TARGET_PAGE_BITS;
 730
 731     migration_bitmap = bitmap_new(ram_pages);
 732     bitmap_set(migration_bitmap, 0, ram_pages);
 733     migration_dirty_pages = ram_pages;
 734     mig_throttle_on = false;
 735     dirty_rate_high_cnt = 0;
 736
 737     if (migrate_use_xbzrle()) {
 738         qemu_mutex_lock_iothread();
 739         XBZRLE.cache = cache_init(migrate_xbzrle_cache_size() /
 740                                   TARGET_PAGE_SIZE,
 741                                   TARGET_PAGE_SIZE);
 742         if (!XBZRLE.cache) {
 743             qemu_mutex_unlock_iothread();
 744             DPRINTF("Error creating cache\n");
 745             return -1;
 746         }
 747         qemu_mutex_init(&XBZRLE.lock);
 748         qemu_mutex_unlock_iothread();
 749
 750         /* We prefer not to abort if there is no memory */
 751         XBZRLE.encoded_buf = g_try_malloc0(TARGET_PAGE_SIZE);
 752         if (!XBZRLE.encoded_buf) {
 753             DPRINTF("Error allocating encoded_buf\n");
 754             return -1;
 755         }
 756
 757         XBZRLE.current_buf = g_try_malloc(TARGET_PAGE_SIZE);
 758         if (!XBZRLE.current_buf) {
 759             DPRINTF("Error allocating current_buf\n");
 760             g_free(XBZRLE.encoded_buf);
 761             XBZRLE.encoded_buf = NULL;
 762             return -1;
 763         }
 764
 765         acct_clear();
 766     }
 767
 768     qemu_mutex_lock_iothread();
 769     qemu_mutex_lock_ramlist();
 770     bytes_transferred = 0;
 771     reset_ram_globals();
 772
 773     memory_global_dirty_log_start();
 774     migration_bitmap_sync();
 775     qemu_mutex_unlock_iothread();
 776
 777     qemu_put_be64(f, ram_bytes_total() | RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE);
 778
 779     QTAILQ_FOREACH(block, &ram_list.blocks, next) {
 780         qemu_put_byte(f, strlen(block->idstr));
 781         qemu_put_buffer(f, (uint8_t *)block->idstr, strlen(block->idstr));
 782         qemu_put_be64(f, block->length);
 783     }
 784
 785     qemu_mutex_unlock_ramlist();
 786
 787     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_SETUP);
 788     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_SETUP);
 789
 790     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
 791
 792     return 0;
 793 }
 794
 795 static int ram_save_iterate(QEMUFile *f, void *opaque)
 796 {
 797     int ret;
 798     int i;
 799     int64_t t0;
 800     int total_sent = 0;
 801
 802     qemu_mutex_lock_ramlist();
 803
 804     if (ram_list.version != last_version) {
 805         reset_ram_globals();
 806     }
 807
 808     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_ROUND);
 809
 810     t0 = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
 811     i = 0;
 812     while ((ret = qemu_file_rate_limit(f)) == 0) {
 813         int bytes_sent;
 814
 815         bytes_sent = ram_save_block(f, false);
 816         /* no more blocks to sent */
 817         if (bytes_sent == 0) {
 818             break;
 819         }
 820         total_sent += bytes_sent;
 821         acct_info.iterations++;
 822         check_guest_throttling();
 823         /* we want to check in the 1st loop, just in case it was the 1st time
 824            and we had to sync the dirty bitmap.
 825            qemu_get_clock_ns() is a bit expensive, so we only check each some
 826            iterations
 827         */
 828         if ((i & 63) == 0) {
 829             uint64_t t1 = (qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - t0) / 1000000;
 830             if (t1 > MAX_WAIT) {
 831                 DPRINTF("big wait: %" PRIu64 " milliseconds, %d iterations\n",
 832                         t1, i);
 833                 break;
 834             }
 835         }
 836         i++;
 837     }
 838
 839     qemu_mutex_unlock_ramlist();
 840
 841     /*
 842      * Must occur before EOS (or any QEMUFile operation)
 843      * because of RDMA protocol.
 844      */
 845     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_ROUND);
 846
 847     bytes_transferred += total_sent;
 848
 849     /*
 850      * Do not count these 8 bytes into total_sent, so that we can
 851      * return 0 if no page had been dirtied.
 852      */
 853     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
 854     bytes_transferred += 8;
 855
 856     ret = qemu_file_get_error(f);
 857     if (ret < 0) {
 858         return ret;
 859     }
 860
 861     return total_sent;
 862 }
 863
 864 static int ram_save_complete(QEMUFile *f, void *opaque)
 865 {
 866     qemu_mutex_lock_ramlist();
 867     migration_bitmap_sync();
 868
 869     ram_control_before_iterate(f, RAM_CONTROL_FINISH);
 870
 871     /* try transferring iterative blocks of memory */
 872
 873     /* flush all remaining blocks regardless of rate limiting */
 874     while (true) {
 875         int bytes_sent;
 876
 877         bytes_sent = ram_save_block(f, true);
 878         /* no more blocks to sent */
 879         if (bytes_sent == 0) {
 880             break;
 881         }
 882         bytes_transferred += bytes_sent;
 883     }
 884
 885     ram_control_after_iterate(f, RAM_CONTROL_FINISH);
 886     migration_end();
 887
 888     qemu_mutex_unlock_ramlist();
 889     qemu_put_be64(f, RAM_SAVE_FLAG_EOS);
 890
 891     return 0;
 892 }
 893
 894 static uint64_t ram_save_pending(QEMUFile *f, void *opaque, uint64_t max_size)
 895 {
 896     uint64_t remaining_size;
 897
 898     remaining_size = ram_save_remaining() * TARGET_PAGE_SIZE;
 899
 900     if (remaining_size < max_size) {
 901         qemu_mutex_lock_iothread();
 902         migration_bitmap_sync();
 903         qemu_mutex_unlock_iothread();
 904         remaining_size = ram_save_remaining() * TARGET_PAGE_SIZE;
 905     }
 906     return remaining_size;
 907 }
 908
 909 static int load_xbzrle(QEMUFile *f, ram_addr_t addr, void *host)
 910 {
 911     int ret, rc = 0;
 912     unsigned int xh_len;
 913     int xh_flags;
 914
 915     if (!xbzrle_decoded_buf) {
 916         xbzrle_decoded_buf = g_malloc(TARGET_PAGE_SIZE);
 917     }
 918
 919     /* extract RLE header */
 920     xh_flags = qemu_get_byte(f);
 921     xh_len = qemu_get_be16(f);
 922
 923     if (xh_flags != ENCODING_FLAG_XBZRLE) {
 924         fprintf(stderr, "Failed to load XBZRLE page - wrong compression!\n");
 925         return -1;
 926     }
 927
 928     if (xh_len > TARGET_PAGE_SIZE) {
 929         fprintf(stderr, "Failed to load XBZRLE page - len overflow!\n");
 930         return -1;
 931     }
 932     /* load data and decode */
 933     qemu_get_buffer(f, xbzrle_decoded_buf, xh_len);
 934
 935     /* decode RLE */
 936     ret = xbzrle_decode_buffer(xbzrle_decoded_buf, xh_len, host,
 937                                TARGET_PAGE_SIZE);
 938     if (ret == -1) {
 939         fprintf(stderr, "Failed to load XBZRLE page - decode error!\n");
 940         rc = -1;
 941     } else  if (ret > TARGET_PAGE_SIZE) {
 942         fprintf(stderr, "Failed to load XBZRLE page - size %d exceeds %d!\n",
 943                 ret, TARGET_PAGE_SIZE);
 944         abort();
 945     }
 946
 947     return rc;
 948 }
 949
 950 static inline void *host_from_stream_offset(QEMUFile *f,
 951                                             ram_addr_t offset,
 952                                             int flags)
 953 {
 954     static RAMBlock *block = NULL;
 955     char id[256];
 956     uint8_t len;
 957
 958     if (flags & RAM_SAVE_FLAG_CONTINUE) {
 959         if (!block) {
 960             fprintf(stderr, "Ack, bad migration stream!\n");
 961             return NULL;
 962         }
 963
 964         return memory_region_get_ram_ptr(block->mr) + offset;
 965     }
 966
 967     len = qemu_get_byte(f);
 968     qemu_get_buffer(f, (uint8_t *)id, len);
 969     id[len] = 0;
 970
 971     QTAILQ_FOREACH(block, &ram_list.blocks, next) {
 972         if (!strncmp(id, block->idstr, sizeof(id)))
 973             return memory_region_get_ram_ptr(block->mr) + offset;
 974     }
 975
 976     fprintf(stderr, "Can't find block %s!\n", id);
 977     return NULL;
 978 }
 979
 980 /*
 981  * If a page (or a whole RDMA chunk) has been
 982  * determined to be zero, then zap it.
 983  */
 984 void ram_handle_compressed(void *host, uint8_t ch, uint64_t size)
 985 {
 986     if (ch != 0 || !is_zero_range(host, size)) {
 987         memset(host, ch, size);
 988     }
 989 }
 990
 991 static int ram_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
 992 {
 993     ram_addr_t addr;
 994     int flags, ret = 0;
 995     int error;
 996     static uint64_t seq_iter;
 997
 998     seq_iter++;
 999
1000     if (version_id < 4 || version_id > 4) {
1001         return -EINVAL;
1002     }
1003
1004     do {
1005         addr = qemu_get_be64(f);
1006
1007         flags = addr & ~TARGET_PAGE_MASK;
1008         addr &= TARGET_PAGE_MASK;
1009
1010         if (flags & RAM_SAVE_FLAG_MEM_SIZE) {
1011             if (version_id == 4) {
1012                 /* Synchronize RAM block list */
1013                 char id[256];
1014                 ram_addr_t length;
1015                 ram_addr_t total_ram_bytes = addr;
1016
1017                 while (total_ram_bytes) {
1018                     RAMBlock *block;
1019                     uint8_t len;
1020
1021                     len = qemu_get_byte(f);
1022                     qemu_get_buffer(f, (uint8_t *)id, len);
1023                     id[len] = 0;
1024                     length = qemu_get_be64(f);
1025
1026                     QTAILQ_FOREACH(block, &ram_list.blocks, next) {
1027                         if (!strncmp(id, block->idstr, sizeof(id))) {
1028                             if (block->length != length) {
1029                                 fprintf(stderr,
1030                                         "Length mismatch: %s: " RAM_ADDR_FMT
1031                                         " in != " RAM_ADDR_FMT "\n", id, length,
1032                                         block->length);
1033                                 ret =  -EINVAL;
1034                                 goto done;
1035                             }
1036                             break;
1037                         }
1038                     }
1039
1040                     if (!block) {
1041                         fprintf(stderr, "Unknown ramblock \"%s\", cannot "
1042                                 "accept migration\n", id);
1043                         ret = -EINVAL;
1044                         goto done;
1045                     }
1046
1047                     total_ram_bytes -= length;
1048                 }
1049             }
1050         }
1051
1052         if (flags & RAM_SAVE_FLAG_COMPRESS) {
1053             void *host;
1054             uint8_t ch;
1055
1056             host = host_from_stream_offset(f, addr, flags);
1057             if (!host) {
1058                 return -EINVAL;
1059             }
1060
1061             ch = qemu_get_byte(f);
1062             ram_handle_compressed(host, ch, TARGET_PAGE_SIZE);
1063         } else if (flags & RAM_SAVE_FLAG_PAGE) {
1064             void *host;
1065
1066             host = host_from_stream_offset(f, addr, flags);
1067             if (!host) {
1068                 return -EINVAL;
1069             }
1070
1071             qemu_get_buffer(f, host, TARGET_PAGE_SIZE);
1072         } else if (flags & RAM_SAVE_FLAG_XBZRLE) {
1073             void *host = host_from_stream_offset(f, addr, flags);
1074             if (!host) {
1075                 return -EINVAL;
1076             }
1077
1078             if (load_xbzrle(f, addr, host) < 0) {
1079                 ret = -EINVAL;
1080                 goto done;
1081             }
1082         } else if (flags & RAM_SAVE_FLAG_HOOK) {
1083             ram_control_load_hook(f, flags);
1084         }
1085         error = qemu_file_get_error(f);
1086         if (error) {
1087             ret = error;
1088             goto done;
1089         }
1090     } while (!(flags & RAM_SAVE_FLAG_EOS));
1091
1092 done:
1093     DPRINTF("Completed load of VM with exit code %d seq iteration "
1094             "%" PRIu64 "\n", ret, seq_iter);
1095     return ret;
1096 }
1097
1098 SaveVMHandlers savevm_ram_handlers = {
1099     .save_live_setup = ram_save_setup,
1100     .save_live_iterate = ram_save_iterate,
1101     .save_live_complete = ram_save_complete,
1102     .save_live_pending = ram_save_pending,
1103     .load_state = ram_load,
1104     .cancel = ram_migration_cancel,
1105 };
1106
1107 struct soundhw {
1108     const char *name;
1109     const char *descr;
1110     int enabled;
1111     int isa;
1112     union {
1113         int (*init_isa) (ISABus *bus);
1114         int (*init_pci) (PCIBus *bus);
1115     } init;
1116 };
1117
1118 static struct soundhw soundhw[9];
1119 static int soundhw_count;
1120
1121 void isa_register_soundhw(const char *name, const char *descr,
1122                           int (*init_isa)(ISABus *bus))
1123 {
1124     assert(soundhw_count < ARRAY_SIZE(soundhw) - 1);
1125     soundhw[soundhw_count].name = name;
1126     soundhw[soundhw_count].descr = descr;
1127     soundhw[soundhw_count].isa = 1;
1128     soundhw[soundhw_count].init.init_isa = init_isa;
1129     soundhw_count++;
1130 }
1131
1132 void pci_register_soundhw(const char *name, const char *descr,
1133                           int (*init_pci)(PCIBus *bus))
1134 {
1135     assert(soundhw_count < ARRAY_SIZE(soundhw) - 1);
1136     soundhw[soundhw_count].name = name;
1137     soundhw[soundhw_count].descr = descr;
1138     soundhw[soundhw_count].isa = 0;
1139     soundhw[soundhw_count].init.init_pci = init_pci;
1140     soundhw_count++;
1141 }
1142
1143 void select_soundhw(const char *optarg)
1144 {
1145     struct soundhw *c;
1146
1147     if (is_help_option(optarg)) {
1148     show_valid_cards:
1149
1150         if (soundhw_count) {
1151              printf("Valid sound card names (comma separated):\n");
1152              for (c = soundhw; c->name; ++c) {
1153                  printf ("%-11s %s\n", c->name, c->descr);
1154              }
1155              printf("\n-soundhw all will enable all of the above\n");
1156         } else {
1157              printf("Machine has no user-selectable audio hardware "
1158                     "(it may or may not have always-present audio hardware).\n");
1159         }
1160         exit(!is_help_option(optarg));
1161     }
1162     else {
1163         size_t l;
1164         const char *p;
1165         char *e;
1166         int bad_card = 0;
1167
1168         if (!strcmp(optarg, "all")) {
1169             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
1170                 c->enabled = 1;
1171             }
1172             return;
1173         }
1174
1175         p = optarg;
1176         while (*p) {
1177             e = strchr(p, ',');
1178             l = !e ? strlen(p) : (size_t) (e - p);
1179
1180             for (c = soundhw; c->name; ++c) {
1181                 if (!strncmp(c->name, p, l) && !c->name[l]) {
1182                     c->enabled = 1;
1183                     break;
1184                 }
1185             }
1186
1187             if (!c->name) {
1188                 if (l > 80) {
1189                     fprintf(stderr,
1190                             "Unknown sound card name (too big to show)\n");
1191                 }
1192                 else {
1193                     fprintf(stderr, "Unknown sound card name `%.*s'\n",
1194                             (int) l, p);
1195                 }
1196                 bad_card = 1;
1197             }
1198             p += l + (e != NULL);
1199         }
1200
1201         if (bad_card) {
1202             goto show_valid_cards;
1203         }
1204     }
1205 }
1206
1207 void audio_init(void)
1208 {
1209     struct soundhw *c;
1210     ISABus *isa_bus = (ISABus *) object_resolve_path_type("", TYPE_ISA_BUS, NULL);
1211     PCIBus *pci_bus = (PCIBus *) object_resolve_path_type("", TYPE_PCI_BUS, NULL);
1212
1213     for (c = soundhw; c->name; ++c) {
1214         if (c->enabled) {
1215             if (c->isa) {
1216                 if (!isa_bus) {
1217                     fprintf(stderr, "ISA bus not available for %s\n", c->name);
1218                     exit(1);
1219                 }
1220                 c->init.init_isa(isa_bus);
1221             } else {
1222                 if (!pci_bus) {
1223                     fprintf(stderr, "PCI bus not available for %s\n", c->name);
1224                     exit(1);
1225                 }
1226                 c->init.init_pci(pci_bus);
1227             }
1228         }
1229     }
1230 }
1231
1232 int qemu_uuid_parse(const char *str, uint8_t *uuid)
1233 {
1234     int ret;
1235
1236     if (strlen(str) != 36) {
1237         return -1;
1238     }
1239
1240     ret = sscanf(str, UUID_FMT, &uuid[0], &uuid[1], &uuid[2], &uuid[3],
1241                  &uuid[4], &uuid[5], &uuid[6], &uuid[7], &uuid[8], &uuid[9],
1242                  &uuid[10], &uuid[11], &uuid[12], &uuid[13], &uuid[14],
1243                  &uuid[15]);
1244
1245     if (ret != 16) {
1246         return -1;
1247     }
1248     return 0;
1249 }
1250
1251 void do_acpitable_option(const QemuOpts *opts)
1252 {
1253 #ifdef TARGET_I386
1254     Error *err = NULL;
1255
1256     acpi_table_add(opts, &err);
1257     if (err) {
1258         error_report("Wrong acpi table provided: %s",
1259                      error_get_pretty(err));
1260         error_free(err);
1261         exit(1);
1262     }
1263 #endif
1264 }
1265
1266 void do_smbios_option(QemuOpts *opts)
1267 {
1268 #ifdef TARGET_I386
1269     smbios_entry_add(opts);
1270 #endif
1271 }
1272
1273 void cpudef_init(void)
1274 {
1275 #if defined(cpudef_setup)
1276     cpudef_setup(); /* parse cpu definitions in target config file */
1277 #endif
1278 }
1279
1280 int tcg_available(void)
1281 {
1282     return 1;
1283 }
1284
1285 int kvm_available(void)
1286 {
1287 #ifdef CONFIG_KVM
1288     return 1;
1289 #else
1290     return 0;
1291 #endif
1292 }
1293
1294 int xen_available(void)
1295 {
1296 #ifdef CONFIG_XEN
1297     return 1;
1298 #else
1299     return 0;
1300 #endif
1301 }
1302
1303
1304 TargetInfo *qmp_query_target(Error **errp)
1305 {
1306     TargetInfo *info = g_malloc0(sizeof(*info));
1307
1308     info->arch = g_strdup(TARGET_NAME);
1309
1310     return info;
1311 }
1312
1313 /* Stub function that's gets run on the vcpu when its brought out of the
1314    VM to run inside qemu via async_run_on_cpu()*/
1315 static void mig_sleep_cpu(void *opq)
1316 {
1317     qemu_mutex_unlock_iothread();
1318     g_usleep(30*1000);
1319     qemu_mutex_lock_iothread();
1320 }
1321
1322 /* To reduce the dirty rate explicitly disallow the VCPUs from spending
1323    much time in the VM. The migration thread will try to catchup.
1324    Workload will experience a performance drop.
1325 */
1326 static void mig_throttle_guest_down(void)
1327 {
1328     CPUState *cpu;
1329
1330     qemu_mutex_lock_iothread();
1331     CPU_FOREACH(cpu) {
1332         async_run_on_cpu(cpu, mig_sleep_cpu, NULL);
1333     }
1334     qemu_mutex_unlock_iothread();
1335 }
1336
1337 static void check_guest_throttling(void)
1338 {
1339     static int64_t t0;
1340     int64_t        t1;
1341
1342     if (!mig_throttle_on) {
1343         return;
1344     }
1345
1346     if (!t0)  {
1347         t0 = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1348         return;
1349     }
1350
1351     t1 = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
1352
1353     /* If it has been more than 40 ms since the last time the guest
1354      * was throttled then do it again.
1355      */
1356     if (40 < (t1-t0)/1000000) {
1357         mig_throttle_guest_down();
1358         t0 = t1;
1359     }
1360 }