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