]> git.proxmox.com Git - mirror_qemu.git/blobdiff - include/exec/ram_addr.h
core: replace getpagesize() with qemu_real_host_page_size
[mirror_qemu.git] / include / exec / ram_addr.h
index 73d1bea8b6278ce19d4158e16506bf7cf59e1edd..bed0554f4d2a5a1d6b77552a6febf5f3b714f1f1 100644 (file)
 #define RAM_ADDR_H
 
 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
+#include "cpu.h"
 #include "hw/xen/xen.h"
+#include "sysemu/tcg.h"
 #include "exec/ramlist.h"
 
 struct RAMBlock {
     struct rcu_head rcu;
     struct MemoryRegion *mr;
     uint8_t *host;
+    uint8_t *colo_cache; /* For colo, VM's ram cache */
     ram_addr_t offset;
     ram_addr_t used_length;
     ram_addr_t max_length;
@@ -41,14 +44,72 @@ struct RAMBlock {
     size_t page_size;
     /* dirty bitmap used during migration */
     unsigned long *bmap;
-    /* bitmap of pages that haven't been sent even once
-     * only maintained and used in postcopy at the moment
-     * where it's used to send the dirtymap at the start
-     * of the postcopy phase
+    /* bitmap of already received pages in postcopy */
+    unsigned long *receivedmap;
+
+    /*
+     * bitmap to track already cleared dirty bitmap.  When the bit is
+     * set, it means the corresponding memory chunk needs a log-clear.
+     * Set this up to non-NULL to enable the capability to postpone
+     * and split clearing of dirty bitmap on the remote node (e.g.,
+     * KVM).  The bitmap will be set only when doing global sync.
+     *
+     * NOTE: this bitmap is different comparing to the other bitmaps
+     * in that one bit can represent multiple guest pages (which is
+     * decided by the `clear_bmap_shift' variable below).  On
+     * destination side, this should always be NULL, and the variable
+     * `clear_bmap_shift' is meaningless.
      */
-    unsigned long *unsentmap;
+    unsigned long *clear_bmap;
+    uint8_t clear_bmap_shift;
 };
 
+/**
+ * clear_bmap_size: calculate clear bitmap size
+ *
+ * @pages: number of guest pages
+ * @shift: guest page number shift
+ *
+ * Returns: number of bits for the clear bitmap
+ */
+static inline long clear_bmap_size(uint64_t pages, uint8_t shift)
+{
+    return DIV_ROUND_UP(pages, 1UL << shift);
+}
+
+/**
+ * clear_bmap_set: set clear bitmap for the page range
+ *
+ * @rb: the ramblock to operate on
+ * @start: the start page number
+ * @size: number of pages to set in the bitmap
+ *
+ * Returns: None
+ */
+static inline void clear_bmap_set(RAMBlock *rb, uint64_t start,
+                                  uint64_t npages)
+{
+    uint8_t shift = rb->clear_bmap_shift;
+
+    bitmap_set_atomic(rb->clear_bmap, start >> shift,
+                      clear_bmap_size(npages, shift));
+}
+
+/**
+ * clear_bmap_test_and_clear: test clear bitmap for the page, clear if set
+ *
+ * @rb: the ramblock to operate on
+ * @page: the page number to check
+ *
+ * Returns: true if the bit was set, false otherwise
+ */
+static inline bool clear_bmap_test_and_clear(RAMBlock *rb, uint64_t page)
+{
+    uint8_t shift = rb->clear_bmap_shift;
+
+    return bitmap_test_and_clear_atomic(rb->clear_bmap, page >> shift, 1);
+}
+
 static inline bool offset_in_ramblock(RAMBlock *b, ram_addr_t offset)
 {
     return (b && b->host && offset < b->used_length) ? true : false;
@@ -60,17 +121,50 @@ static inline void *ramblock_ptr(RAMBlock *block, ram_addr_t offset)
     return (char *)block->host + offset;
 }
 
-long qemu_getrampagesize(void);
-unsigned long last_ram_page(void);
+static inline unsigned long int ramblock_recv_bitmap_offset(void *host_addr,
+                                                            RAMBlock *rb)
+{
+    uint64_t host_addr_offset =
+            (uint64_t)(uintptr_t)(host_addr - (void *)rb->host);
+    return host_addr_offset >> TARGET_PAGE_BITS;
+}
+
+bool ramblock_is_pmem(RAMBlock *rb);
+
+long qemu_minrampagesize(void);
+long qemu_maxrampagesize(void);
+
+/**
+ * qemu_ram_alloc_from_file,
+ * qemu_ram_alloc_from_fd:  Allocate a ram block from the specified backing
+ *                          file or device
+ *
+ * Parameters:
+ *  @size: the size in bytes of the ram block
+ *  @mr: the memory region where the ram block is
+ *  @ram_flags: specify the properties of the ram block, which can be one
+ *              or bit-or of following values
+ *              - RAM_SHARED: mmap the backing file or device with MAP_SHARED
+ *              - RAM_PMEM: the backend @mem_path or @fd is persistent memory
+ *              Other bits are ignored.
+ *  @mem_path or @fd: specify the backing file or device
+ *  @errp: pointer to Error*, to store an error if it happens
+ *
+ * Return:
+ *  On success, return a pointer to the ram block.
+ *  On failure, return NULL.
+ */
 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
-                                   bool share, const char *mem_path,
+                                   uint32_t ram_flags, const char *mem_path,
                                    Error **errp);
 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
-                                 bool share, int fd,
+                                 uint32_t ram_flags, int fd,
                                  Error **errp);
+
 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
                                   MemoryRegion *mr, Error **errp);
-RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr, Error **errp);
+RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share, MemoryRegion *mr,
+                         Error **errp);
 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
                                     void (*resized)(const char*,
                                                     uint64_t length,
@@ -83,6 +177,8 @@ int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp);
 #define DIRTY_CLIENTS_ALL     ((1 << DIRTY_MEMORY_NUM) - 1)
 #define DIRTY_CLIENTS_NOCODE  (DIRTY_CLIENTS_ALL & ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE))
 
+void tb_invalidate_phys_range(ram_addr_t start, ram_addr_t end);
+
 static inline bool cpu_physical_memory_get_dirty(ram_addr_t start,
                                                  ram_addr_t length,
                                                  unsigned client)
@@ -97,30 +193,29 @@ static inline bool cpu_physical_memory_get_dirty(ram_addr_t start,
     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
 
-    rcu_read_lock();
-
-    blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
+    WITH_RCU_READ_LOCK_GUARD() {
+        blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
+
+        idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
+        offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
+        base = page - offset;
+        while (page < end) {
+            unsigned long next = MIN(end, base + DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
+            unsigned long num = next - base;
+            unsigned long found = find_next_bit(blocks->blocks[idx],
+                                                num, offset);
+            if (found < num) {
+                dirty = true;
+                break;
+            }
 
-    idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
-    offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
-    base = page - offset;
-    while (page < end) {
-        unsigned long next = MIN(end, base + DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
-        unsigned long num = next - base;
-        unsigned long found = find_next_bit(blocks->blocks[idx], num, offset);
-        if (found < num) {
-            dirty = true;
-            break;
+            page = next;
+            idx++;
+            offset = 0;
+            base += DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
         }
-
-        page = next;
-        idx++;
-        offset = 0;
-        base += DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
     }
 
-    rcu_read_unlock();
-
     return dirty;
 }
 
@@ -138,7 +233,7 @@ static inline bool cpu_physical_memory_all_dirty(ram_addr_t start,
     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
 
-    rcu_read_lock();
+    RCU_READ_LOCK_GUARD();
 
     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
 
@@ -160,8 +255,6 @@ static inline bool cpu_physical_memory_all_dirty(ram_addr_t start,
         base += DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
     }
 
-    rcu_read_unlock();
-
     return dirty;
 }
 
@@ -213,13 +306,11 @@ static inline void cpu_physical_memory_set_dirty_flag(ram_addr_t addr,
     idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
     offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
 
-    rcu_read_lock();
+    RCU_READ_LOCK_GUARD();
 
     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
 
     set_bit_atomic(offset, blocks->blocks[idx]);
-
-    rcu_read_unlock();
 }
 
 static inline void cpu_physical_memory_set_dirty_range(ram_addr_t start,
@@ -238,39 +329,37 @@ static inline void cpu_physical_memory_set_dirty_range(ram_addr_t start,
     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
 
-    rcu_read_lock();
+    WITH_RCU_READ_LOCK_GUARD() {
+        for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
+            blocks[i] = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
+        }
 
-    for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
-        blocks[i] = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
-    }
+        idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
+        offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
+        base = page - offset;
+        while (page < end) {
+            unsigned long next = MIN(end, base + DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
 
-    idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
-    offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
-    base = page - offset;
-    while (page < end) {
-        unsigned long next = MIN(end, base + DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
+            if (likely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION))) {
+                bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_MIGRATION]->blocks[idx],
+                                  offset, next - page);
+            }
+            if (unlikely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_VGA))) {
+                bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_VGA]->blocks[idx],
+                                  offset, next - page);
+            }
+            if (unlikely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE))) {
+                bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_CODE]->blocks[idx],
+                                  offset, next - page);
+            }
 
-        if (likely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION))) {
-            bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_MIGRATION]->blocks[idx],
-                              offset, next - page);
+            page = next;
+            idx++;
+            offset = 0;
+            base += DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
         }
-        if (unlikely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_VGA))) {
-            bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_VGA]->blocks[idx],
-                              offset, next - page);
-        }
-        if (unlikely(mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE))) {
-            bitmap_set_atomic(blocks[DIRTY_MEMORY_CODE]->blocks[idx],
-                              offset, next - page);
-        }
-
-        page = next;
-        idx++;
-        offset = 0;
-        base += DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
     }
 
-    rcu_read_unlock();
-
     xen_hvm_modified_memory(start, length);
 }
 
@@ -284,7 +373,7 @@ static inline void cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(unsigned long *bitmap,
     hwaddr addr;
     ram_addr_t ram_addr;
     unsigned long len = (pages + HOST_LONG_BITS - 1) / HOST_LONG_BITS;
-    unsigned long hpratio = getpagesize() / TARGET_PAGE_SIZE;
+    unsigned long hpratio = qemu_real_host_page_size / TARGET_PAGE_SIZE;
     unsigned long page = BIT_WORD(start >> TARGET_PAGE_BITS);
 
     /* start address is aligned at the start of a word? */
@@ -300,34 +389,43 @@ static inline void cpu_physical_memory_set_dirty_lebitmap(unsigned long *bitmap,
         offset = BIT_WORD((start >> TARGET_PAGE_BITS) %
                           DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
 
-        rcu_read_lock();
+        WITH_RCU_READ_LOCK_GUARD() {
+            for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
+                blocks[i] = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i])->blocks;
+            }
 
-        for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
-            blocks[i] = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i])->blocks;
-        }
+            for (k = 0; k < nr; k++) {
+                if (bitmap[k]) {
+                    unsigned long temp = leul_to_cpu(bitmap[k]);
 
-        for (k = 0; k < nr; k++) {
-            if (bitmap[k]) {
-                unsigned long temp = leul_to_cpu(bitmap[k]);
+                    atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_VGA][idx][offset], temp);
 
-                atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_MIGRATION][idx][offset], temp);
-                atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_VGA][idx][offset], temp);
-                if (tcg_enabled()) {
-                    atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_CODE][idx][offset], temp);
+                    if (global_dirty_log) {
+                        atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_MIGRATION][idx][offset],
+                                  temp);
+                    }
+
+                    if (tcg_enabled()) {
+                        atomic_or(&blocks[DIRTY_MEMORY_CODE][idx][offset],
+                                  temp);
+                    }
                 }
-            }
 
-            if (++offset >= BITS_TO_LONGS(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE)) {
-                offset = 0;
-                idx++;
+                if (++offset >= BITS_TO_LONGS(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE)) {
+                    offset = 0;
+                    idx++;
+                }
             }
         }
 
-        rcu_read_unlock();
-
         xen_hvm_modified_memory(start, pages << TARGET_PAGE_BITS);
     } else {
         uint8_t clients = tcg_enabled() ? DIRTY_CLIENTS_ALL : DIRTY_CLIENTS_NOCODE;
+
+        if (!global_dirty_log) {
+            clients &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
+        }
+
         /*
          * bitmap-traveling is faster than memory-traveling (for addr...)
          * especially when most of the memory is not dirty.
@@ -355,7 +453,7 @@ bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
                                               unsigned client);
 
 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
-    (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client);
+    (MemoryRegion *mr, hwaddr offset, hwaddr length, unsigned client);
 
 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
                                             ram_addr_t start,
@@ -370,6 +468,7 @@ static inline void cpu_physical_memory_clear_dirty_range(ram_addr_t start,
 }
 
 
+/* Called with RCU critical section */
 static inline
 uint64_t cpu_physical_memory_sync_dirty_bitmap(RAMBlock *rb,
                                                ram_addr_t start,
@@ -377,20 +476,21 @@ uint64_t cpu_physical_memory_sync_dirty_bitmap(RAMBlock *rb,
                                                uint64_t *real_dirty_pages)
 {
     ram_addr_t addr;
-    unsigned long page = BIT_WORD(start >> TARGET_PAGE_BITS);
+    unsigned long word = BIT_WORD((start + rb->offset) >> TARGET_PAGE_BITS);
     uint64_t num_dirty = 0;
     unsigned long *dest = rb->bmap;
 
-    /* start address is aligned at the start of a word? */
-    if (((page * BITS_PER_LONG) << TARGET_PAGE_BITS) == start) {
+    /* start address and length is aligned at the start of a word? */
+    if (((word * BITS_PER_LONG) << TARGET_PAGE_BITS) ==
+         (start + rb->offset) &&
+        !(length & ((BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS) - 1))) {
         int k;
         int nr = BITS_TO_LONGS(length >> TARGET_PAGE_BITS);
         unsigned long * const *src;
-        unsigned long idx = (page * BITS_PER_LONG) / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
-        unsigned long offset = BIT_WORD((page * BITS_PER_LONG) %
+        unsigned long idx = (word * BITS_PER_LONG) / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
+        unsigned long offset = BIT_WORD((word * BITS_PER_LONG) %
                                         DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
-
-        rcu_read_lock();
+        unsigned long page = BIT_WORD(start >> TARGET_PAGE_BITS);
 
         src = atomic_rcu_read(
                 &ram_list.dirty_memory[DIRTY_MEMORY_MIGRATION])->blocks;
@@ -412,11 +512,24 @@ uint64_t cpu_physical_memory_sync_dirty_bitmap(RAMBlock *rb,
             }
         }
 
-        rcu_read_unlock();
+        if (rb->clear_bmap) {
+            /*
+             * Postpone the dirty bitmap clear to the point before we
+             * really send the pages, also we will split the clear
+             * dirty procedure into smaller chunks.
+             */
+            clear_bmap_set(rb, start >> TARGET_PAGE_BITS,
+                           length >> TARGET_PAGE_BITS);
+        } else {
+            /* Slow path - still do that in a huge chunk */
+            memory_region_clear_dirty_bitmap(rb->mr, start, length);
+        }
     } else {
+        ram_addr_t offset = rb->offset;
+
         for (addr = 0; addr < length; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
             if (cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
-                        start + addr,
+                        start + addr + offset,
                         TARGET_PAGE_SIZE,
                         DIRTY_MEMORY_MIGRATION)) {
                 *real_dirty_pages += 1;