QEMU 与 ACPI BIOS CPU 热插拔接口
QEMU 通过 ACPI 支持 CPU 热插拔。本文描述 QEMU 与 ACPI BIOS 的接口。
ACPI BIOS 的 GPE.2 处理程序专门向操作系统通知 CPU 热添加和热移除事件。
现代 ACPI CPU 热插拔接口寄存器
寄存器块基址：
ICH9-LPC I/O 端口 0x0cd8
PIIX-PM I/O 端口 0xaf00
寄存器块大小：
ACPI_CPU_HOTPLUG_REG_LEN = 12
以下所有寄存器访问均采用小端字节序。
保留寄存器的行为：
忽略写入。
读取返回全 0。
CPU selector 最后写入的值必须指向可能存在的 CPU，否则：
读取任意寄存器都返回 0。
忽略其他寄存器写入，直到选择器重新写入有效值。
QEMU 启动时将 CPU selector 初始化为有效值，复位时保留当前值。
读取行为
- 偏移 [0x0-0x3]
Command data 2，DWORD 访问。
根据 Command field 最后写入值：
- 0：
读取为 0x0。
- 3：
架构专用 CPU ID 的高 32 位。
- 其他值：
保留。
- 偏移 [0x4]
CPU 设备状态字段，1 字节访问。
位定义：
- 0：
设备已启用，客户机可使用。
- 1：
设备插入事件，识别尚未向 OSPM 发送设备检查事件的设备。 仅在位 0 已设置时有效。
- 2：
设备移除事件，识别尚未向 OSPM 发送弹出请求的设备。固件必须忽略此位。
- 3：
保留，OSPM 应忽略。
- 4：
为 1 时，OSPM 请求固件执行设备弹出。
- 5-7：
保留，OSPM 应忽略。
- 偏移 [0x5-0x7]
保留。
- 偏移 [0x8]
Command data，DWORD 访问。
根据 Command field 最后写入值：
- 0：
包含有待处理事件的 CPU 的选择器值。
- 3：
架构专用 CPU ID 的低 32 位，x86 为 APIC ID。
- 其他值：
包含 0。
写入行为
- 偏移 [0x0-0x3]
CPU selector，DWORD 访问。
选择活动 CPU，此后其他寄存器访问均读写所选 CPU 数据。 有效范围为 [0 .. max_cpus)。
- 偏移 [0x4]
CPU 设备控制字段，1 字节访问。
位定义：
- 0：
保留，OSPM 写入前必须清零。
- 1：
写 1 清除插入事件，OSPM 为所选 CPU 发出设备检查事件后设置。
- 2：
写 1 清除移除事件，OSPM 为所选 CPU 发出弹出请求后设置。
- 3：
写 1 发起弹出。OSPM 触发 CPU 移除并调用 _EJ0 时设置， 或在位 4 已设置时由固件设置。若位 4 已设置，弹出时将其清零。
- 4：
写 1 表示 OSPM 将弹出交给固件。固件应按上述位 3 发起弹出请求。 已要求固件执行时，OSPM 不应再操作位 3。
- 5-7：
保留，OSPM 写入前必须清零。
- 偏移 [0x5]
Command field，1 字节访问。
值定义：
- 0：
选择有插入／移除事件的 CPU，后续读取 Command data 返回所选 CPU 的选择器值。 若无待处理事件，当前选择器不变，也不修改相应插入／移除标志。
- 1：
后续写入 Command data 设置 QEMU 的 OST 事件寄存器。
- 2：
后续写入 Command data 设置 QEMU 的 OST 状态寄存器。
- 3：
后续读取 Command data 和 Command data 2 返回当前 CPU 的架构专用 ID。
- 其他值：
保留。
- 偏移 [0x6-0x7]
保留。
- 偏移 [0x8]
Command data，DWORD 访问。
根据 Command field 最后写入值：
- 1：
将值保存到 OST 事件寄存器。
- 2：
将值保存到 OST 状态寄存器，触发 QEMU 向外部应用发送 ACPI_DEVICE_OST QMP 事件， 包含当前 OST 事件和状态寄存器值。
- 其他值：
保留。
典型用例
x86：检测并启用现代 CPU 热插拔接口
QEMU 启动时已启用现代接口，可按以下步骤检测：
向 CPU selector 写 0x0，确保选择器有效。
向 Command field 写 0x0。
读取 Command data 2；若值为 0x0，现代接口已启用，否则没有可用 CPU 热插拔接口。
获取有待处理事件的 CPU
向 CPU selector 写 0x0。
向 Command field 写 0x0。
读取 CPU 设备状态字段。
若位 1、2 均为 0，则没有待处理事件，所选 CPU 保持不变。
否则读取 Command data，其值为有待处理事件且已被选中的 CPU 选择器。
枚举存在与不存在的 CPU
将现有 CPU 计数设为 0。
将迭代器设为 0。
向 CPU selector 写 0x0，确保有效，避免其他寄存器访问被忽略。
向 Command field 写 0x0，使 Command data 返回所选 CPU 选择器值。
读取 CPU 设备状态字段。
位 0 为 1 时递增现有 CPU 计数。
递增迭代器。
将迭代器写入 CPU selector。
读取 Command data。
若值非 0，跳转到第 5 步。
否则向 CPU selector 写 0x0 恢复有效状态并退出。 此时迭代器等于 max_cpus。