acpi 如何支持到 CPU 热插拔机制
acpi 中断的过程 : 以 hotplug 为例子
热添加的流程大致是：
QEMU device_add 创建 vCPU
↓
设置 CPU 插入状态，触发 SCI（ACPI 中断）
↓
guest 执行 ACPI AML，发出 Notify：检查这个设备
↓
Linux ACPI 重新扫描，查询 _STA 等设备信息
↓
建立 CPU 编号映射，注册 CPU 设备
↓
打印 “CPU2 has been hot-added”
↓
后续上线，CPU 开始执行任务
QEMU 在这里模拟了支持 CPU 热插拔的硬件平台，并提供相应 ACPI 描述和方法。 QEMU ACPI CPU 热插拔接口 (https://www.qemu.org/docs/master/specs/acpi_cpu_hotplug.html)
当前源码的 drivers/acpi/acpi_processor.c 中，acpi_processor_hotadd_init() 的关键顺序就是：
acpi_map_cpu(...); /* 建立 CPU 编号映射 */
arch_register_cpu(...); /* 注册 CPU 设备 */
pr_info("CPU%d has been hot-added\n", pr->id);
接到 ACPI 通知后，热插拔工作队列中的流程（不是硬中断调用栈）：
- 中断
131.257837 irq/9-acpi-42 acpi_os_execute(kind=2, callback=acpi_ev_asynch_execute_gpe_method) acpi_ev_gpe_dispatch acpi_ev_detect_gpe acpi_ev_gpe_detect acpi_ev_sci_xrupt_handler acpi_irq irq_thread_fn irq_thread kthread ret_from_fork ret_from_fork_asm - 在 workqueue 中执行 aml 函数来 notify
131.258546 kworker/0:2-104 acpi_ev_queue_notify_request(node=C002, value=1) acpi_ex_opcode_2A_0T_0R acpi_ds_exec_end_op acpi_ps_parse_loop acpi_ps_parse_aml acpi_ps_execute_method acpi_ns_evaluate acpi_ev_asynch_execute_gpe_method acpi_os_execute_deferred process_one_work worker_thread kthread ret_from_fork ret_from_fork_asm - 接受到 notify 后，来执行真正的任务，在 kacpi_hotplug_wq 中
- ret_from_fork_asm
- ret_from_fork
- kthread
- worker_thread
- process_scheduled_works
- process_one_work
- acpi_hotplug_work_fn
- acpi_device_hotplug
- acpi_generic_hotplug_event
- acpi_scan_device_check
- acpi_scan_rescan_bus
- acpi_bus_scan
- acpi_bus_attach
- acpi_dev_for_each_child
- device_for_each_child
- acpi_bus_attach
- acpi_scan_attach_handler
- acpi_processor_add
- acpi_processor_get_info
- acpi_processor_hotadd_init
- acpi_processor_get_info
- acpi_processor_add
- acpi_scan_attach_handler
- acpi_bus_attach
- device_for_each_child
- acpi_dev_for_each_child
- acpi_bus_attach
- acpi_bus_scan
- acpi_scan_rescan_bus
- acpi_scan_device_check
- acpi_generic_hotplug_event
- acpi_device_hotplug
- acpi_hotplug_work_fn
- process_one_work
- process_scheduled_works
- worker_thread
- ret_from_fork_asm
这里的确有三个 backtrace
- SCI: 从中断到执行 GPE AML 方法。
- kacpid_wq : AML 的执行希望是 async ，所以放到 kacpid_wq 中去
- kacpi_hotplug_wq : 真的完成任务
让 aml 来执行 notify 真的有点奇怪，但是大致就是如此的:
Linux 初始化：
acpi_install_notify_handler(..., acpi_bus_notify, ...)
↑ 保存这个函数指针
AML 执行：
Notify(C002, 1)
→ AML_NOTIFY_OP 的 C 实现
→ acpi_ev_queue_notify_request
→ acpi_os_execute
└─ Linux 实现：queue_work(kacpi_notify_wq)
↓
acpi_ev_notify_dispatch
→ 调用注册的函数指针：acpi_bus_notify
→ acpi_hotplug_schedule
AML 方法总结
如果你指的是 QEMU device_add 热添加 CPU，这次实验确实执行了 AML。 热添加和热拔出都需要，只是执行的方法不同。
操作 执行的主要 AML 作用 ━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 热添加 _E02 → CSCN → CTFY → Notify(C002, 1) 通知 Linux 检查新增 CPU ────────────── ────────────────────────────────────── ───────────────────────────────────── 添加后的枚举 _STA → CSTA 等 查询 CPU 是否存在、可用 ────────────── ────────────────────────────────────── ───────────────────────────────────── 热拔出请求 _E02 → CSCN → CTFY → Notify(C002, 3) 请求 Linux 准备移除 ────────────── ────────────────────────────────────── ───────────────────────────────────── 真正拔出 _EJ0 → CEJ0 Linux 下线 CPU 后，通知 QEMU 删除它
热添加时，QEMU 已经创建了 vCPU；AML 帮助 Linux 发现它、查询状态并注册设备，因此不需要一个与 _EJ0 对称的“插入方法”。
如果只是 guest 内写 cpuN/online=0/1，则不会走上面的 ACPI 设备添加/移除通知链。本次实验也验证了这一点。
QEMU 模拟
QEMU 提供 AML，同时实现 AML 访问的寄存器
hw/i386/acpi-build.c的build_dsdt()调用build_cpus_aml()，后者位于hw/acpi/cpu.c，生成_E02、CSCN、CTFY、_STA、_EJ0等 AML。hw/acpi/cpu.c的cpu_hotplug_hw_init()注册cpu_hotplug_ops，其中.read = cpu_hotplug_rd、.write = cpu_hotplug_wr，实现 CPU 热插拔寄存器。 本机这些寄存器映射在 I/O 地址空间的0xaf00开始处。
static const MemoryRegionOps cpu_hotplug_ops = {
.read = cpu_hotplug_rd,
.write = cpu_hotplug_wr,
.endianness = DEVICE_LITTLE_ENDIAN,
.valid = {
.min_access_size = 1,
.max_access_size = 4,
},
};
unplug
qmp 发送请求，Guest 接受到中断，之后 Guest 执行 AML 方法， 最后写入到 MMIO 空间，qemu 接受到后，真正的卸载
- __clone3
- start_thread
- qemu_thread_start
- kvm_vcpu_thread_fn
- kvm_cpu_exec
- kvm_handle_io
- address_space_write
- flatview_write
- flatview_write_continue
- flatview_write_continue_step
- memory_region_dispatch_write
- access_with_adjusted_size
- memory_region_write_accessor
- cpu_hotplug_wr
- object_unparent
- object_property_del_child
- object_unref
- object_finalize
- object_deinit
- device_finalize
- qapi_event_send_device_deleted
此时对应的 qemu 的代码:
acpi_os_write_port(port=0xaf04, value=0x08, width=8)
acpi_ex_system_io_space_handler
acpi_ev_address_space_dispatch
acpi_ex_access_region
acpi_ex_field_datum_io
acpi_ex_write_with_update_rule
acpi_ex_insert_into_field
acpi_ex_write_data_to_field
acpi_ex_store_object_to_node
acpi_ex_store
acpi_ex_opcode_1A_1T_1R
acpi_ds_exec_end_op
acpi_ps_parse_loop
acpi_ps_parse_aml
acpi_ps_execute_method
acpi_ns_evaluate
acpi_evaluate_object
acpi_evaluate_ej0
acpi_device_hotplug
acpi_hotplug_work_fn
process_one_work
worker_thread
kthread
ret_from_fork
ret_from_fork_asm
plug
- main
- qemu_default_main
- qemu_main_loop
- main_loop_wait
- os_host_main_loop_wait
- glib_pollfds_poll
- g_main_context_dispatch
- g_main_context_dispatch_unlocked
- aio_ctx_dispatch
- aio_dispatch
- aio_bh_poll
- aio_bh_call
- do_qmp_dispatch_bh
- qmp_device_add
- qdev_device_add_from_qdict
- qdev_realize
- object_property_set_bool
- object_property_set_qobject
- object_property_set
- property_set_bool
- device_set_realized
- x86_cpu_plug
- acpi_cpu_plug_cb
这里的 acpi_cpu_plug_cb() 找到对应 AcpiCpuStatus 槽位，
保存 cdev->cpu。 当 dev->hotplugged 为真时，执行：
void acpi_cpu_plug_cb(HotplugHandler *hotplug_dev,
CPUHotplugState *cpu_st, DeviceState *dev, Error **errp)
{
AcpiCpuStatus *cdev;
cdev = get_cpu_status(cpu_st, dev);
if (!cdev) {
return;
}
cdev->cpu = CPU(dev);
if (dev->hotplugged) {
cdev->is_inserting = true;
acpi_send_event(DEVICE(hotplug_dev), ACPI_CPU_HOTPLUG_STATUS);
}
}
问题回答
写了这么多，都是之前发现了热插拔的时候总是有这些日志:
[ 1249.343862] ACPI: CPU59 has been hot-added
[ 1249.360313] smpboot: Booting Node 1 Processor 59 APIC 0x4b
smpboot 为什么知道是哪一个 Processor ?
TODO
- 使用 make menuconfig 大致分析一下一共都存在什么功能吧
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