]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - util/aio-posix.c
Merge tag 'pull-loongarch-20240201' of https://gitlab.com/gaosong/qemu into staging
[mirror_qemu.git] / util / aio-posix.c
index 1b2a3af65b79d4f2f6804961407a7a44ebdd91bb..266c9dd35fa04c91fc65345a45bd56e6fd9a78d7 100644 (file)
@@ -15,6 +15,8 @@
 
 #include "qemu/osdep.h"
 #include "block/block.h"
+#include "block/thread-pool.h"
+#include "qemu/main-loop.h"
 #include "qemu/rcu.h"
 #include "qemu/rcu_queue.h"
 #include "qemu/sockets.h"
@@ -27,7 +29,7 @@
 
 bool aio_poll_disabled(AioContext *ctx)
 {
-    return atomic_read(&ctx->poll_disable_cnt);
+    return qatomic_read(&ctx->poll_disable_cnt);
 }
 
 void aio_add_ready_handler(AioHandlerList *ready_list,
@@ -39,6 +41,14 @@ void aio_add_ready_handler(AioHandlerList *ready_list,
     QLIST_INSERT_HEAD(ready_list, node, node_ready);
 }
 
+static void aio_add_poll_ready_handler(AioHandlerList *ready_list,
+                                       AioHandler *node)
+{
+    QLIST_SAFE_REMOVE(node, node_ready); /* remove from nested parent's list */
+    node->poll_ready = true;
+    QLIST_INSERT_HEAD(ready_list, node, node_ready);
+}
+
 static AioHandler *find_aio_handler(AioContext *ctx, int fd)
 {
     AioHandler *node;
@@ -66,6 +76,7 @@ static bool aio_remove_fd_handler(AioContext *ctx, AioHandler *node)
     }
 
     node->pfd.revents = 0;
+    node->poll_ready = false;
 
     /* If the fd monitor has already marked it deleted, leave it alone */
     if (QLIST_IS_INSERTED(node, node_deleted)) {
@@ -88,10 +99,10 @@ static bool aio_remove_fd_handler(AioContext *ctx, AioHandler *node)
 
 void aio_set_fd_handler(AioContext *ctx,
                         int fd,
-                        bool is_external,
                         IOHandler *io_read,
                         IOHandler *io_write,
                         AioPollFn *io_poll,
+                        IOHandler *io_poll_ready,
                         void *opaque)
 {
     AioHandler *node;
@@ -100,6 +111,10 @@ void aio_set_fd_handler(AioContext *ctx,
     bool deleted = false;
     int poll_disable_change;
 
+    if (io_poll && !io_poll_ready) {
+        io_poll = NULL; /* polling only makes sense if there is a handler */
+    }
+
     qemu_lockcnt_lock(&ctx->list_lock);
 
     node = find_aio_handler(ctx, fd);
@@ -126,8 +141,8 @@ void aio_set_fd_handler(AioContext *ctx,
         new_node->io_read = io_read;
         new_node->io_write = io_write;
         new_node->io_poll = io_poll;
+        new_node->io_poll_ready = io_poll_ready;
         new_node->opaque = opaque;
-        new_node->is_external = is_external;
 
         if (is_new) {
             new_node->pfd.fd = fd;
@@ -148,8 +163,8 @@ void aio_set_fd_handler(AioContext *ctx,
      * Changing handlers is a rare event, and a little wasted polling until
      * the aio_notify below is not an issue.
      */
-    atomic_set(&ctx->poll_disable_cnt,
-               atomic_read(&ctx->poll_disable_cnt) + poll_disable_change);
+    qatomic_set(&ctx->poll_disable_cnt,
+               qatomic_read(&ctx->poll_disable_cnt) + poll_disable_change);
 
     ctx->fdmon_ops->update(ctx, node, new_node);
     if (node) {
@@ -163,9 +178,9 @@ void aio_set_fd_handler(AioContext *ctx,
     }
 }
 
-void aio_set_fd_poll(AioContext *ctx, int fd,
-                     IOHandler *io_poll_begin,
-                     IOHandler *io_poll_end)
+static void aio_set_fd_poll(AioContext *ctx, int fd,
+                            IOHandler *io_poll_begin,
+                            IOHandler *io_poll_end)
 {
     AioHandler *node = find_aio_handler(ctx, fd);
 
@@ -179,12 +194,13 @@ void aio_set_fd_poll(AioContext *ctx, int fd,
 
 void aio_set_event_notifier(AioContext *ctx,
                             EventNotifier *notifier,
-                            bool is_external,
                             EventNotifierHandler *io_read,
-                            AioPollFn *io_poll)
+                            AioPollFn *io_poll,
+                            EventNotifierHandler *io_poll_ready)
 {
-    aio_set_fd_handler(ctx, event_notifier_get_fd(notifier), is_external,
-                       (IOHandler *)io_read, NULL, io_poll, notifier);
+    aio_set_fd_handler(ctx, event_notifier_get_fd(notifier),
+                       (IOHandler *)io_read, NULL, io_poll,
+                       (IOHandler *)io_poll_ready, notifier);
 }
 
 void aio_set_event_notifier_poll(AioContext *ctx,
@@ -197,7 +213,8 @@ void aio_set_event_notifier_poll(AioContext *ctx,
                     (IOHandler *)io_poll_end);
 }
 
-static bool poll_set_started(AioContext *ctx, bool started)
+static bool poll_set_started(AioContext *ctx, AioHandlerList *ready_list,
+                             bool started)
 {
     AioHandler *node;
     bool progress = false;
@@ -227,8 +244,9 @@ static bool poll_set_started(AioContext *ctx, bool started)
         }
 
         /* Poll one last time in case ->io_poll_end() raced with the event */
-        if (!started) {
-            progress = node->io_poll(node->opaque) || progress;
+        if (!started && node->io_poll(node->opaque)) {
+            aio_add_poll_ready_handler(ready_list, node);
+            progress = true;
         }
     }
     qemu_lockcnt_dec(&ctx->list_lock);
@@ -239,8 +257,11 @@ static bool poll_set_started(AioContext *ctx, bool started)
 
 bool aio_prepare(AioContext *ctx)
 {
+    AioHandlerList ready_list = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ready_list);
+
     /* Poll mode cannot be used with glib's event loop, disable it. */
-    poll_set_started(ctx, false);
+    poll_set_started(ctx, &ready_list, false);
+    /* TODO what to do with this list? */
 
     return false;
 }
@@ -259,14 +280,13 @@ bool aio_pending(AioContext *ctx)
     QLIST_FOREACH_RCU(node, &ctx->aio_handlers, node) {
         int revents;
 
+        /* TODO should this check poll ready? */
         revents = node->pfd.revents & node->pfd.events;
-        if (revents & (G_IO_IN | G_IO_HUP | G_IO_ERR) && node->io_read &&
-            aio_node_check(ctx, node->is_external)) {
+        if (revents & (G_IO_IN | G_IO_HUP | G_IO_ERR) && node->io_read) {
             result = true;
             break;
         }
-        if (revents & (G_IO_OUT | G_IO_ERR) && node->io_write &&
-            aio_node_check(ctx, node->is_external)) {
+        if (revents & (G_IO_OUT | G_IO_ERR) && node->io_write) {
             result = true;
             break;
         }
@@ -300,11 +320,15 @@ static void aio_free_deleted_handlers(AioContext *ctx)
 static bool aio_dispatch_handler(AioContext *ctx, AioHandler *node)
 {
     bool progress = false;
+    bool poll_ready;
     int revents;
 
     revents = node->pfd.revents & node->pfd.events;
     node->pfd.revents = 0;
 
+    poll_ready = node->poll_ready;
+    node->poll_ready = false;
+
     /*
      * Start polling AioHandlers when they become ready because activity is
      * likely to continue.  Note that starvation is theoretically possible when
@@ -320,10 +344,30 @@ static bool aio_dispatch_handler(AioContext *ctx, AioHandler *node)
         }
         QLIST_INSERT_HEAD(&ctx->poll_aio_handlers, node, node_poll);
     }
+    if (!QLIST_IS_INSERTED(node, node_deleted) &&
+        poll_ready && revents == 0 && node->io_poll_ready) {
+        /*
+         * Remove temporarily to avoid infinite loops when ->io_poll_ready()
+         * calls aio_poll() before clearing the condition that made the poll
+         * handler become ready.
+         */
+        QLIST_SAFE_REMOVE(node, node_poll);
+
+        node->io_poll_ready(node->opaque);
+
+        if (!QLIST_IS_INSERTED(node, node_poll)) {
+            QLIST_INSERT_HEAD(&ctx->poll_aio_handlers, node, node_poll);
+        }
+
+        /*
+         * Return early since revents was zero. aio_notify() does not count as
+         * progress.
+         */
+        return node->opaque != &ctx->notifier;
+    }
 
     if (!QLIST_IS_INSERTED(node, node_deleted) &&
         (revents & (G_IO_IN | G_IO_HUP | G_IO_ERR)) &&
-        aio_node_check(ctx, node->is_external) &&
         node->io_read) {
         node->io_read(node->opaque);
 
@@ -334,7 +378,6 @@ static bool aio_dispatch_handler(AioContext *ctx, AioHandler *node)
     }
     if (!QLIST_IS_INSERTED(node, node_deleted) &&
         (revents & (G_IO_OUT | G_IO_ERR)) &&
-        aio_node_check(ctx, node->is_external) &&
         node->io_write) {
         node->io_write(node->opaque);
         progress = true;
@@ -386,6 +429,7 @@ void aio_dispatch(AioContext *ctx)
 }
 
 static bool run_poll_handlers_once(AioContext *ctx,
+                                   AioHandlerList *ready_list,
                                    int64_t now,
                                    int64_t *timeout)
 {
@@ -394,8 +438,9 @@ static bool run_poll_handlers_once(AioContext *ctx,
     AioHandler *tmp;
 
     QLIST_FOREACH_SAFE(node, &ctx->poll_aio_handlers, node_poll, tmp) {
-        if (aio_node_check(ctx, node->is_external) &&
-            node->io_poll(node->opaque)) {
+        if (node->io_poll(node->opaque)) {
+            aio_add_poll_ready_handler(ready_list, node);
+
             node->poll_idle_timeout = now + POLL_IDLE_INTERVAL_NS;
 
             /*
@@ -419,7 +464,9 @@ static bool fdmon_supports_polling(AioContext *ctx)
     return ctx->fdmon_ops->need_wait != aio_poll_disabled;
 }
 
-static bool remove_idle_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t now)
+static bool remove_idle_poll_handlers(AioContext *ctx,
+                                      AioHandlerList *ready_list,
+                                      int64_t now)
 {
     AioHandler *node;
     AioHandler *tmp;
@@ -450,7 +497,10 @@ static bool remove_idle_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t now)
                  * Nevermind about re-adding the handler in the rare case where
                  * this causes progress.
                  */
-                progress = node->io_poll(node->opaque) || progress;
+                if (node->io_poll(node->opaque)) {
+                    aio_add_poll_ready_handler(ready_list, node);
+                    progress = true;
+                }
             }
         }
     }
@@ -460,23 +510,21 @@ static bool remove_idle_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t now)
 
 /* run_poll_handlers:
  * @ctx: the AioContext
+ * @ready_list: the list to place ready handlers on
  * @max_ns: maximum time to poll for, in nanoseconds
  *
  * Polls for a given time.
  *
- * Note that ctx->notify_me must be non-zero so this function can detect
- * aio_notify().
- *
  * Note that the caller must have incremented ctx->list_lock.
  *
  * Returns: true if progress was made, false otherwise
  */
-static bool run_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t max_ns, int64_t *timeout)
+static bool run_poll_handlers(AioContext *ctx, AioHandlerList *ready_list,
+                              int64_t max_ns, int64_t *timeout)
 {
     bool progress;
     int64_t start_time, elapsed_time;
 
-    assert(ctx->notify_me);
     assert(qemu_lockcnt_count(&ctx->list_lock) > 0);
 
     trace_run_poll_handlers_begin(ctx, max_ns, *timeout);
@@ -493,13 +541,15 @@ static bool run_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t max_ns, int64_t *timeout)
 
     start_time = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
     do {
-        progress = run_poll_handlers_once(ctx, start_time, timeout);
+        progress = run_poll_handlers_once(ctx, ready_list,
+                                          start_time, timeout);
         elapsed_time = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - start_time;
         max_ns = qemu_soonest_timeout(*timeout, max_ns);
         assert(!(max_ns && progress));
     } while (elapsed_time < max_ns && !ctx->fdmon_ops->need_wait(ctx));
 
-    if (remove_idle_poll_handlers(ctx, start_time + elapsed_time)) {
+    if (remove_idle_poll_handlers(ctx, ready_list,
+                                  start_time + elapsed_time)) {
         *timeout = 0;
         progress = true;
     }
@@ -517,16 +567,16 @@ static bool run_poll_handlers(AioContext *ctx, int64_t max_ns, int64_t *timeout)
 
 /* try_poll_mode:
  * @ctx: the AioContext
+ * @ready_list: list to add handlers that need to be run
  * @timeout: timeout for blocking wait, computed by the caller and updated if
  *    polling succeeds.
  *
- * ctx->notify_me must be non-zero so this function can detect aio_notify().
- *
  * Note that the caller must have incremented ctx->list_lock.
  *
  * Returns: true if progress was made, false otherwise
  */
-static bool try_poll_mode(AioContext *ctx, int64_t *timeout)
+static bool try_poll_mode(AioContext *ctx, AioHandlerList *ready_list,
+                          int64_t *timeout)
 {
     int64_t max_ns;
 
@@ -536,26 +586,24 @@ static bool try_poll_mode(AioContext *ctx, int64_t *timeout)
 
     max_ns = qemu_soonest_timeout(*timeout, ctx->poll_ns);
     if (max_ns && !ctx->fdmon_ops->need_wait(ctx)) {
-        poll_set_started(ctx, true);
+        /*
+         * Enable poll mode. It pairs with the poll_set_started() in
+         * aio_poll() which disables poll mode.
+         */
+        poll_set_started(ctx, ready_list, true);
 
-        if (run_poll_handlers(ctx, max_ns, timeout)) {
+        if (run_poll_handlers(ctx, ready_list, max_ns, timeout)) {
             return true;
         }
     }
-
-    if (poll_set_started(ctx, false)) {
-        *timeout = 0;
-        return true;
-    }
-
     return false;
 }
 
 bool aio_poll(AioContext *ctx, bool blocking)
 {
     AioHandlerList ready_list = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ready_list);
-    int ret = 0;
     bool progress;
+    bool use_notify_me;
     int64_t timeout;
     int64_t start = 0;
 
@@ -563,49 +611,73 @@ bool aio_poll(AioContext *ctx, bool blocking)
      * There cannot be two concurrent aio_poll calls for the same AioContext (or
      * an aio_poll concurrent with a GSource prepare/check/dispatch callback).
      * We rely on this below to avoid slow locked accesses to ctx->notify_me.
+     *
+     * aio_poll() may only be called in the AioContext's thread. iohandler_ctx
+     * is special in that it runs in the main thread, but that thread's context
+     * is qemu_aio_context.
      */
-    assert(in_aio_context_home_thread(ctx));
+    assert(in_aio_context_home_thread(ctx == iohandler_get_aio_context() ?
+                                      qemu_get_aio_context() : ctx));
+
+    qemu_lockcnt_inc(&ctx->list_lock);
 
-    /* aio_notify can avoid the expensive event_notifier_set if
+    if (ctx->poll_max_ns) {
+        start = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
+    }
+
+    timeout = blocking ? aio_compute_timeout(ctx) : 0;
+    progress = try_poll_mode(ctx, &ready_list, &timeout);
+    assert(!(timeout && progress));
+
+    /*
+     * aio_notify can avoid the expensive event_notifier_set if
      * everything (file descriptors, bottom halves, timers) will
      * be re-evaluated before the next blocking poll().  This is
      * already true when aio_poll is called with blocking == false;
      * if blocking == true, it is only true after poll() returns,
      * so disable the optimization now.
      */
-    if (blocking) {
-        atomic_set(&ctx->notify_me, atomic_read(&ctx->notify_me) + 2);
+    use_notify_me = timeout != 0;
+    if (use_notify_me) {
+        qatomic_set(&ctx->notify_me, qatomic_read(&ctx->notify_me) + 2);
         /*
-         * Write ctx->notify_me before computing the timeout
-         * (reading bottom half flags, etc.).  Pairs with
+         * Write ctx->notify_me before reading ctx->notified.  Pairs with
          * smp_mb in aio_notify().
          */
         smp_mb();
-    }
 
-    qemu_lockcnt_inc(&ctx->list_lock);
-
-    if (ctx->poll_max_ns) {
-        start = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME);
+        /* Don't block if aio_notify() was called */
+        if (qatomic_read(&ctx->notified)) {
+            timeout = 0;
+        }
     }
 
-    timeout = blocking ? aio_compute_timeout(ctx) : 0;
-    progress = try_poll_mode(ctx, &timeout);
-    assert(!(timeout && progress));
-
     /* If polling is allowed, non-blocking aio_poll does not need the
      * system call---a single round of run_poll_handlers_once suffices.
      */
     if (timeout || ctx->fdmon_ops->need_wait(ctx)) {
-        ret = ctx->fdmon_ops->wait(ctx, &ready_list, timeout);
+        /*
+         * Disable poll mode. poll mode should be disabled before the call
+         * of ctx->fdmon_ops->wait() so that guest's notification can wake
+         * up IO threads when some work becomes pending. It is essential to
+         * avoid hangs or unnecessary latency.
+         */
+        if (poll_set_started(ctx, &ready_list, false)) {
+            timeout = 0;
+            progress = true;
+        }
+
+        ctx->fdmon_ops->wait(ctx, &ready_list, timeout);
     }
 
-    if (blocking) {
+    if (use_notify_me) {
         /* Finish the poll before clearing the flag.  */
-        atomic_store_release(&ctx->notify_me, atomic_read(&ctx->notify_me) - 2);
-        aio_notify_accept(ctx);
+        qatomic_store_release(&ctx->notify_me,
+                             qatomic_read(&ctx->notify_me) - 2);
     }
 
+    aio_notify_accept(ctx);
+
     /* Adjust polling time */
     if (ctx->poll_max_ns) {
         int64_t block_ns = qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME) - start;
@@ -648,10 +720,7 @@ bool aio_poll(AioContext *ctx, bool blocking)
     }
 
     progress |= aio_bh_poll(ctx);
-
-    if (ret > 0) {
-        progress |= aio_dispatch_ready_handlers(ctx, &ready_list);
-    }
+    progress |= aio_dispatch_ready_handlers(ctx, &ready_list);
 
     aio_free_deleted_handlers(ctx);
 
@@ -707,3 +776,14 @@ void aio_context_set_poll_params(AioContext *ctx, int64_t max_ns,
 
     aio_notify(ctx);
 }
+
+void aio_context_set_aio_params(AioContext *ctx, int64_t max_batch)
+{
+    /*
+     * No thread synchronization here, it doesn't matter if an incorrect value
+     * is used once.
+     */
+    ctx->aio_max_batch = max_batch;
+
+    aio_notify(ctx);
+}