OSDN Git Service

linux-user/aarch64: Pass syndrome to EXC_*_ABORT
[qmiga/qemu.git] / softmmu / cpus.c
1 /*
2  * QEMU System Emulator
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 #include "qemu/osdep.h"
26 #include "qemu-common.h"
27 #include "monitor/monitor.h"
28 #include "qapi/error.h"
29 #include "qapi/qapi-commands-machine.h"
30 #include "qapi/qapi-commands-misc.h"
31 #include "qapi/qapi-events-run-state.h"
32 #include "qapi/qmp/qerror.h"
33 #include "exec/gdbstub.h"
34 #include "sysemu/hw_accel.h"
35 #include "exec/exec-all.h"
36 #include "qemu/thread.h"
37 #include "qemu/plugin.h"
38 #include "sysemu/cpus.h"
39 #include "qemu/guest-random.h"
40 #include "hw/nmi.h"
41 #include "sysemu/replay.h"
42 #include "sysemu/runstate.h"
43 #include "sysemu/cpu-timers.h"
44 #include "sysemu/whpx.h"
45 #include "hw/boards.h"
46 #include "hw/hw.h"
47
48 #ifdef CONFIG_LINUX
49
50 #include <sys/prctl.h>
51
52 #ifndef PR_MCE_KILL
53 #define PR_MCE_KILL 33
54 #endif
55
56 #ifndef PR_MCE_KILL_SET
57 #define PR_MCE_KILL_SET 1
58 #endif
59
60 #ifndef PR_MCE_KILL_EARLY
61 #define PR_MCE_KILL_EARLY 1
62 #endif
63
64 #endif /* CONFIG_LINUX */
65
66 static QemuMutex qemu_global_mutex;
67
68 bool cpu_is_stopped(CPUState *cpu)
69 {
70     return cpu->stopped || !runstate_is_running();
71 }
72
73 bool cpu_work_list_empty(CPUState *cpu)
74 {
75     bool ret;
76
77     qemu_mutex_lock(&cpu->work_mutex);
78     ret = QSIMPLEQ_EMPTY(&cpu->work_list);
79     qemu_mutex_unlock(&cpu->work_mutex);
80     return ret;
81 }
82
83 bool cpu_thread_is_idle(CPUState *cpu)
84 {
85     if (cpu->stop || !cpu_work_list_empty(cpu)) {
86         return false;
87     }
88     if (cpu_is_stopped(cpu)) {
89         return true;
90     }
91     if (!cpu->halted || cpu_has_work(cpu) ||
92         kvm_halt_in_kernel() || whpx_apic_in_platform()) {
93         return false;
94     }
95     return true;
96 }
97
98 bool all_cpu_threads_idle(void)
99 {
100     CPUState *cpu;
101
102     CPU_FOREACH(cpu) {
103         if (!cpu_thread_is_idle(cpu)) {
104             return false;
105         }
106     }
107     return true;
108 }
109
110 /***********************************************************/
111 void hw_error(const char *fmt, ...)
112 {
113     va_list ap;
114     CPUState *cpu;
115
116     va_start(ap, fmt);
117     fprintf(stderr, "qemu: hardware error: ");
118     vfprintf(stderr, fmt, ap);
119     fprintf(stderr, "\n");
120     CPU_FOREACH(cpu) {
121         fprintf(stderr, "CPU #%d:\n", cpu->cpu_index);
122         cpu_dump_state(cpu, stderr, CPU_DUMP_FPU);
123     }
124     va_end(ap);
125     abort();
126 }
127
128 /*
129  * The chosen accelerator is supposed to register this.
130  */
131 static const AccelOpsClass *cpus_accel;
132
133 void cpu_synchronize_all_states(void)
134 {
135     CPUState *cpu;
136
137     CPU_FOREACH(cpu) {
138         cpu_synchronize_state(cpu);
139     }
140 }
141
142 void cpu_synchronize_all_post_reset(void)
143 {
144     CPUState *cpu;
145
146     CPU_FOREACH(cpu) {
147         cpu_synchronize_post_reset(cpu);
148     }
149 }
150
151 void cpu_synchronize_all_post_init(void)
152 {
153     CPUState *cpu;
154
155     CPU_FOREACH(cpu) {
156         cpu_synchronize_post_init(cpu);
157     }
158 }
159
160 void cpu_synchronize_all_pre_loadvm(void)
161 {
162     CPUState *cpu;
163
164     CPU_FOREACH(cpu) {
165         cpu_synchronize_pre_loadvm(cpu);
166     }
167 }
168
169 void cpu_synchronize_state(CPUState *cpu)
170 {
171     if (cpus_accel->synchronize_state) {
172         cpus_accel->synchronize_state(cpu);
173     }
174 }
175
176 void cpu_synchronize_post_reset(CPUState *cpu)
177 {
178     if (cpus_accel->synchronize_post_reset) {
179         cpus_accel->synchronize_post_reset(cpu);
180     }
181 }
182
183 void cpu_synchronize_post_init(CPUState *cpu)
184 {
185     if (cpus_accel->synchronize_post_init) {
186         cpus_accel->synchronize_post_init(cpu);
187     }
188 }
189
190 void cpu_synchronize_pre_loadvm(CPUState *cpu)
191 {
192     if (cpus_accel->synchronize_pre_loadvm) {
193         cpus_accel->synchronize_pre_loadvm(cpu);
194     }
195 }
196
197 int64_t cpus_get_virtual_clock(void)
198 {
199     /*
200      * XXX
201      *
202      * need to check that cpus_accel is not NULL, because qcow2 calls
203      * qemu_get_clock_ns(CLOCK_VIRTUAL) without any accel initialized and
204      * with ticks disabled in some io-tests:
205      * 030 040 041 060 099 120 127 140 156 161 172 181 191 192 195 203 229 249 256 267
206      *
207      * is this expected?
208      *
209      * XXX
210      */
211     if (cpus_accel && cpus_accel->get_virtual_clock) {
212         return cpus_accel->get_virtual_clock();
213     }
214     return cpu_get_clock();
215 }
216
217 /*
218  * return the time elapsed in VM between vm_start and vm_stop.  Unless
219  * icount is active, cpus_get_elapsed_ticks() uses units of the host CPU cycle
220  * counter.
221  */
222 int64_t cpus_get_elapsed_ticks(void)
223 {
224     if (cpus_accel->get_elapsed_ticks) {
225         return cpus_accel->get_elapsed_ticks();
226     }
227     return cpu_get_ticks();
228 }
229
230 static void generic_handle_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
231 {
232     cpu->interrupt_request |= mask;
233
234     if (!qemu_cpu_is_self(cpu)) {
235         qemu_cpu_kick(cpu);
236     }
237 }
238
239 void cpu_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
240 {
241     if (cpus_accel->handle_interrupt) {
242         cpus_accel->handle_interrupt(cpu, mask);
243     } else {
244         generic_handle_interrupt(cpu, mask);
245     }
246 }
247
248 static int do_vm_stop(RunState state, bool send_stop)
249 {
250     int ret = 0;
251
252     if (runstate_is_running()) {
253         runstate_set(state);
254         cpu_disable_ticks();
255         pause_all_vcpus();
256         vm_state_notify(0, state);
257         if (send_stop) {
258             qapi_event_send_stop();
259         }
260     }
261
262     bdrv_drain_all();
263     ret = bdrv_flush_all();
264
265     return ret;
266 }
267
268 /* Special vm_stop() variant for terminating the process.  Historically clients
269  * did not expect a QMP STOP event and so we need to retain compatibility.
270  */
271 int vm_shutdown(void)
272 {
273     return do_vm_stop(RUN_STATE_SHUTDOWN, false);
274 }
275
276 bool cpu_can_run(CPUState *cpu)
277 {
278     if (cpu->stop) {
279         return false;
280     }
281     if (cpu_is_stopped(cpu)) {
282         return false;
283     }
284     return true;
285 }
286
287 void cpu_handle_guest_debug(CPUState *cpu)
288 {
289     if (replay_running_debug()) {
290         if (!cpu->singlestep_enabled) {
291             /*
292              * Report about the breakpoint and
293              * make a single step to skip it
294              */
295             replay_breakpoint();
296             cpu_single_step(cpu, SSTEP_ENABLE);
297         } else {
298             cpu_single_step(cpu, 0);
299         }
300     } else {
301         gdb_set_stop_cpu(cpu);
302         qemu_system_debug_request();
303         cpu->stopped = true;
304     }
305 }
306
307 #ifdef CONFIG_LINUX
308 static void sigbus_reraise(void)
309 {
310     sigset_t set;
311     struct sigaction action;
312
313     memset(&action, 0, sizeof(action));
314     action.sa_handler = SIG_DFL;
315     if (!sigaction(SIGBUS, &action, NULL)) {
316         raise(SIGBUS);
317         sigemptyset(&set);
318         sigaddset(&set, SIGBUS);
319         pthread_sigmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
320     }
321     perror("Failed to re-raise SIGBUS!\n");
322     abort();
323 }
324
325 static void sigbus_handler(int n, siginfo_t *siginfo, void *ctx)
326 {
327     if (siginfo->si_code != BUS_MCEERR_AO && siginfo->si_code != BUS_MCEERR_AR) {
328         sigbus_reraise();
329     }
330
331     if (current_cpu) {
332         /* Called asynchronously in VCPU thread.  */
333         if (kvm_on_sigbus_vcpu(current_cpu, siginfo->si_code, siginfo->si_addr)) {
334             sigbus_reraise();
335         }
336     } else {
337         /* Called synchronously (via signalfd) in main thread.  */
338         if (kvm_on_sigbus(siginfo->si_code, siginfo->si_addr)) {
339             sigbus_reraise();
340         }
341     }
342 }
343
344 static void qemu_init_sigbus(void)
345 {
346     struct sigaction action;
347
348     memset(&action, 0, sizeof(action));
349     action.sa_flags = SA_SIGINFO;
350     action.sa_sigaction = sigbus_handler;
351     sigaction(SIGBUS, &action, NULL);
352
353     prctl(PR_MCE_KILL, PR_MCE_KILL_SET, PR_MCE_KILL_EARLY, 0, 0);
354 }
355 #else /* !CONFIG_LINUX */
356 static void qemu_init_sigbus(void)
357 {
358 }
359 #endif /* !CONFIG_LINUX */
360
361 static QemuThread io_thread;
362
363 /* cpu creation */
364 static QemuCond qemu_cpu_cond;
365 /* system init */
366 static QemuCond qemu_pause_cond;
367
368 void qemu_init_cpu_loop(void)
369 {
370     qemu_init_sigbus();
371     qemu_cond_init(&qemu_cpu_cond);
372     qemu_cond_init(&qemu_pause_cond);
373     qemu_mutex_init(&qemu_global_mutex);
374
375     qemu_thread_get_self(&io_thread);
376 }
377
378 void run_on_cpu(CPUState *cpu, run_on_cpu_func func, run_on_cpu_data data)
379 {
380     do_run_on_cpu(cpu, func, data, &qemu_global_mutex);
381 }
382
383 static void qemu_cpu_stop(CPUState *cpu, bool exit)
384 {
385     g_assert(qemu_cpu_is_self(cpu));
386     cpu->stop = false;
387     cpu->stopped = true;
388     if (exit) {
389         cpu_exit(cpu);
390     }
391     qemu_cond_broadcast(&qemu_pause_cond);
392 }
393
394 void qemu_wait_io_event_common(CPUState *cpu)
395 {
396     qatomic_mb_set(&cpu->thread_kicked, false);
397     if (cpu->stop) {
398         qemu_cpu_stop(cpu, false);
399     }
400     process_queued_cpu_work(cpu);
401 }
402
403 void qemu_wait_io_event(CPUState *cpu)
404 {
405     bool slept = false;
406
407     while (cpu_thread_is_idle(cpu)) {
408         if (!slept) {
409             slept = true;
410             qemu_plugin_vcpu_idle_cb(cpu);
411         }
412         qemu_cond_wait(cpu->halt_cond, &qemu_global_mutex);
413     }
414     if (slept) {
415         qemu_plugin_vcpu_resume_cb(cpu);
416     }
417
418 #ifdef _WIN32
419     /* Eat dummy APC queued by cpus_kick_thread. */
420     if (hax_enabled()) {
421         SleepEx(0, TRUE);
422     }
423 #endif
424     qemu_wait_io_event_common(cpu);
425 }
426
427 void cpus_kick_thread(CPUState *cpu)
428 {
429 #ifndef _WIN32
430     int err;
431
432     if (cpu->thread_kicked) {
433         return;
434     }
435     cpu->thread_kicked = true;
436     err = pthread_kill(cpu->thread->thread, SIG_IPI);
437     if (err && err != ESRCH) {
438         fprintf(stderr, "qemu:%s: %s", __func__, strerror(err));
439         exit(1);
440     }
441 #endif
442 }
443
444 void qemu_cpu_kick(CPUState *cpu)
445 {
446     qemu_cond_broadcast(cpu->halt_cond);
447     if (cpus_accel->kick_vcpu_thread) {
448         cpus_accel->kick_vcpu_thread(cpu);
449     } else { /* default */
450         cpus_kick_thread(cpu);
451     }
452 }
453
454 void qemu_cpu_kick_self(void)
455 {
456     assert(current_cpu);
457     cpus_kick_thread(current_cpu);
458 }
459
460 bool qemu_cpu_is_self(CPUState *cpu)
461 {
462     return qemu_thread_is_self(cpu->thread);
463 }
464
465 bool qemu_in_vcpu_thread(void)
466 {
467     return current_cpu && qemu_cpu_is_self(current_cpu);
468 }
469
470 static __thread bool iothread_locked = false;
471
472 bool qemu_mutex_iothread_locked(void)
473 {
474     return iothread_locked;
475 }
476
477 /*
478  * The BQL is taken from so many places that it is worth profiling the
479  * callers directly, instead of funneling them all through a single function.
480  */
481 void qemu_mutex_lock_iothread_impl(const char *file, int line)
482 {
483     QemuMutexLockFunc bql_lock = qatomic_read(&qemu_bql_mutex_lock_func);
484
485     g_assert(!qemu_mutex_iothread_locked());
486     bql_lock(&qemu_global_mutex, file, line);
487     iothread_locked = true;
488 }
489
490 void qemu_mutex_unlock_iothread(void)
491 {
492     g_assert(qemu_mutex_iothread_locked());
493     iothread_locked = false;
494     qemu_mutex_unlock(&qemu_global_mutex);
495 }
496
497 void qemu_cond_wait_iothread(QemuCond *cond)
498 {
499     qemu_cond_wait(cond, &qemu_global_mutex);
500 }
501
502 void qemu_cond_timedwait_iothread(QemuCond *cond, int ms)
503 {
504     qemu_cond_timedwait(cond, &qemu_global_mutex, ms);
505 }
506
507 /* signal CPU creation */
508 void cpu_thread_signal_created(CPUState *cpu)
509 {
510     cpu->created = true;
511     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
512 }
513
514 /* signal CPU destruction */
515 void cpu_thread_signal_destroyed(CPUState *cpu)
516 {
517     cpu->created = false;
518     qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
519 }
520
521
522 static bool all_vcpus_paused(void)
523 {
524     CPUState *cpu;
525
526     CPU_FOREACH(cpu) {
527         if (!cpu->stopped) {
528             return false;
529         }
530     }
531
532     return true;
533 }
534
535 void pause_all_vcpus(void)
536 {
537     CPUState *cpu;
538
539     qemu_clock_enable(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, false);
540     CPU_FOREACH(cpu) {
541         if (qemu_cpu_is_self(cpu)) {
542             qemu_cpu_stop(cpu, true);
543         } else {
544             cpu->stop = true;
545             qemu_cpu_kick(cpu);
546         }
547     }
548
549     /* We need to drop the replay_lock so any vCPU threads woken up
550      * can finish their replay tasks
551      */
552     replay_mutex_unlock();
553
554     while (!all_vcpus_paused()) {
555         qemu_cond_wait(&qemu_pause_cond, &qemu_global_mutex);
556         CPU_FOREACH(cpu) {
557             qemu_cpu_kick(cpu);
558         }
559     }
560
561     qemu_mutex_unlock_iothread();
562     replay_mutex_lock();
563     qemu_mutex_lock_iothread();
564 }
565
566 void cpu_resume(CPUState *cpu)
567 {
568     cpu->stop = false;
569     cpu->stopped = false;
570     qemu_cpu_kick(cpu);
571 }
572
573 void resume_all_vcpus(void)
574 {
575     CPUState *cpu;
576
577     if (!runstate_is_running()) {
578         return;
579     }
580
581     qemu_clock_enable(QEMU_CLOCK_VIRTUAL, true);
582     CPU_FOREACH(cpu) {
583         cpu_resume(cpu);
584     }
585 }
586
587 void cpu_remove_sync(CPUState *cpu)
588 {
589     cpu->stop = true;
590     cpu->unplug = true;
591     qemu_cpu_kick(cpu);
592     qemu_mutex_unlock_iothread();
593     qemu_thread_join(cpu->thread);
594     qemu_mutex_lock_iothread();
595 }
596
597 void cpus_register_accel(const AccelOpsClass *ops)
598 {
599     assert(ops != NULL);
600     assert(ops->create_vcpu_thread != NULL); /* mandatory */
601     cpus_accel = ops;
602 }
603
604 void qemu_init_vcpu(CPUState *cpu)
605 {
606     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
607
608     cpu->nr_cores = ms->smp.cores;
609     cpu->nr_threads =  ms->smp.threads;
610     cpu->stopped = true;
611     cpu->random_seed = qemu_guest_random_seed_thread_part1();
612
613     if (!cpu->as) {
614         /* If the target cpu hasn't set up any address spaces itself,
615          * give it the default one.
616          */
617         cpu->num_ases = 1;
618         cpu_address_space_init(cpu, 0, "cpu-memory", cpu->memory);
619     }
620
621     /* accelerators all implement the AccelOpsClass */
622     g_assert(cpus_accel != NULL && cpus_accel->create_vcpu_thread != NULL);
623     cpus_accel->create_vcpu_thread(cpu);
624
625     while (!cpu->created) {
626         qemu_cond_wait(&qemu_cpu_cond, &qemu_global_mutex);
627     }
628 }
629
630 void cpu_stop_current(void)
631 {
632     if (current_cpu) {
633         current_cpu->stop = true;
634         cpu_exit(current_cpu);
635     }
636 }
637
638 int vm_stop(RunState state)
639 {
640     if (qemu_in_vcpu_thread()) {
641         qemu_system_vmstop_request_prepare();
642         qemu_system_vmstop_request(state);
643         /*
644          * FIXME: should not return to device code in case
645          * vm_stop() has been requested.
646          */
647         cpu_stop_current();
648         return 0;
649     }
650
651     return do_vm_stop(state, true);
652 }
653
654 /**
655  * Prepare for (re)starting the VM.
656  * Returns -1 if the vCPUs are not to be restarted (e.g. if they are already
657  * running or in case of an error condition), 0 otherwise.
658  */
659 int vm_prepare_start(void)
660 {
661     RunState requested;
662
663     qemu_vmstop_requested(&requested);
664     if (runstate_is_running() && requested == RUN_STATE__MAX) {
665         return -1;
666     }
667
668     /* Ensure that a STOP/RESUME pair of events is emitted if a
669      * vmstop request was pending.  The BLOCK_IO_ERROR event, for
670      * example, according to documentation is always followed by
671      * the STOP event.
672      */
673     if (runstate_is_running()) {
674         qapi_event_send_stop();
675         qapi_event_send_resume();
676         return -1;
677     }
678
679     /* We are sending this now, but the CPUs will be resumed shortly later */
680     qapi_event_send_resume();
681
682     cpu_enable_ticks();
683     runstate_set(RUN_STATE_RUNNING);
684     vm_state_notify(1, RUN_STATE_RUNNING);
685     return 0;
686 }
687
688 void vm_start(void)
689 {
690     if (!vm_prepare_start()) {
691         resume_all_vcpus();
692     }
693 }
694
695 /* does a state transition even if the VM is already stopped,
696    current state is forgotten forever */
697 int vm_stop_force_state(RunState state)
698 {
699     if (runstate_is_running()) {
700         return vm_stop(state);
701     } else {
702         runstate_set(state);
703
704         bdrv_drain_all();
705         /* Make sure to return an error if the flush in a previous vm_stop()
706          * failed. */
707         return bdrv_flush_all();
708     }
709 }
710
711 void list_cpus(const char *optarg)
712 {
713     /* XXX: implement xxx_cpu_list for targets that still miss it */
714 #if defined(cpu_list)
715     cpu_list();
716 #endif
717 }
718
719 void qmp_memsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
720                  bool has_cpu, int64_t cpu_index, Error **errp)
721 {
722     FILE *f;
723     uint32_t l;
724     CPUState *cpu;
725     uint8_t buf[1024];
726     int64_t orig_addr = addr, orig_size = size;
727
728     if (!has_cpu) {
729         cpu_index = 0;
730     }
731
732     cpu = qemu_get_cpu(cpu_index);
733     if (cpu == NULL) {
734         error_setg(errp, QERR_INVALID_PARAMETER_VALUE, "cpu-index",
735                    "a CPU number");
736         return;
737     }
738
739     f = fopen(filename, "wb");
740     if (!f) {
741         error_setg_file_open(errp, errno, filename);
742         return;
743     }
744
745     while (size != 0) {
746         l = sizeof(buf);
747         if (l > size)
748             l = size;
749         if (cpu_memory_rw_debug(cpu, addr, buf, l, 0) != 0) {
750             error_setg(errp, "Invalid addr 0x%016" PRIx64 "/size %" PRId64
751                              " specified", orig_addr, orig_size);
752             goto exit;
753         }
754         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
755             error_setg(errp, QERR_IO_ERROR);
756             goto exit;
757         }
758         addr += l;
759         size -= l;
760     }
761
762 exit:
763     fclose(f);
764 }
765
766 void qmp_pmemsave(int64_t addr, int64_t size, const char *filename,
767                   Error **errp)
768 {
769     FILE *f;
770     uint32_t l;
771     uint8_t buf[1024];
772
773     f = fopen(filename, "wb");
774     if (!f) {
775         error_setg_file_open(errp, errno, filename);
776         return;
777     }
778
779     while (size != 0) {
780         l = sizeof(buf);
781         if (l > size)
782             l = size;
783         cpu_physical_memory_read(addr, buf, l);
784         if (fwrite(buf, 1, l, f) != l) {
785             error_setg(errp, QERR_IO_ERROR);
786             goto exit;
787         }
788         addr += l;
789         size -= l;
790     }
791
792 exit:
793     fclose(f);
794 }
795
796 void qmp_inject_nmi(Error **errp)
797 {
798     nmi_monitor_handle(monitor_get_cpu_index(monitor_cur()), errp);
799 }
800