]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/cody/tags/block-pull-request' into staging
[qemu.git] / exec.c
1 /*
2  *  Virtual page mapping
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20 #include "qapi/error.h"
21
22 #include "qemu/cutils.h"
23 #include "cpu.h"
24 #include "exec/exec-all.h"
25 #include "exec/target_page.h"
26 #include "tcg.h"
27 #include "hw/qdev-core.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
30 #include "hw/boards.h"
31 #include "hw/xen/xen.h"
32 #endif
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "sysemu/sysemu.h"
35 #include "qemu/timer.h"
36 #include "qemu/config-file.h"
37 #include "qemu/error-report.h"
38 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
39 #include "qemu.h"
40 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
41 #include "hw/hw.h"
42 #include "exec/memory.h"
43 #include "exec/ioport.h"
44 #include "sysemu/dma.h"
45 #include "sysemu/numa.h"
46 #include "sysemu/hw_accel.h"
47 #include "exec/address-spaces.h"
48 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
49 #include "trace-root.h"
50
51 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
52 #include <linux/falloc.h>
53 #endif
54
55 #endif
56 #include "qemu/rcu_queue.h"
57 #include "qemu/main-loop.h"
58 #include "translate-all.h"
59 #include "sysemu/replay.h"
60
61 #include "exec/memory-internal.h"
62 #include "exec/ram_addr.h"
63 #include "exec/log.h"
64
65 #include "migration/vmstate.h"
66
67 #include "qemu/range.h"
68 #ifndef _WIN32
69 #include "qemu/mmap-alloc.h"
70 #endif
71
72 #include "monitor/monitor.h"
73
74 //#define DEBUG_SUBPAGE
75
76 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
77 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
78  * are protected by the ramlist lock.
79  */
80 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
81
82 static MemoryRegion *system_memory;
83 static MemoryRegion *system_io;
84
85 AddressSpace address_space_io;
86 AddressSpace address_space_memory;
87
88 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
89 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
90
91 /* RAM is pre-allocated and passed into qemu_ram_alloc_from_ptr */
92 #define RAM_PREALLOC   (1 << 0)
93
94 /* RAM is mmap-ed with MAP_SHARED */
95 #define RAM_SHARED     (1 << 1)
96
97 /* Only a portion of RAM (used_length) is actually used, and migrated.
98  * This used_length size can change across reboots.
99  */
100 #define RAM_RESIZEABLE (1 << 2)
101
102 #endif
103
104 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
105 int target_page_bits;
106 bool target_page_bits_decided;
107 #endif
108
109 struct CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
110 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
111    cpu_exec() */
112 __thread CPUState *current_cpu;
113 /* 0 = Do not count executed instructions.
114    1 = Precise instruction counting.
115    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
116 int use_icount;
117
118 uintptr_t qemu_host_page_size;
119 intptr_t qemu_host_page_mask;
120
121 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
122 {
123     /* The target page size is the lowest common denominator for all
124      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
125      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
126      * a particular size.
127      */
128 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
129     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
130     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
131         if (target_page_bits_decided) {
132             return false;
133         }
134         target_page_bits = bits;
135     }
136 #endif
137     return true;
138 }
139
140 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
141
142 static void finalize_target_page_bits(void)
143 {
144 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
145     if (target_page_bits == 0) {
146         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
147     }
148     target_page_bits_decided = true;
149 #endif
150 }
151
152 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
153
154 struct PhysPageEntry {
155     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
156     uint32_t skip : 6;
157      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
158     uint32_t ptr : 26;
159 };
160
161 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
162
163 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
164 #define ADDR_SPACE_BITS 64
165
166 #define P_L2_BITS 9
167 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
168
169 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
170
171 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
172
173 typedef struct PhysPageMap {
174     struct rcu_head rcu;
175
176     unsigned sections_nb;
177     unsigned sections_nb_alloc;
178     unsigned nodes_nb;
179     unsigned nodes_nb_alloc;
180     Node *nodes;
181     MemoryRegionSection *sections;
182 } PhysPageMap;
183
184 struct AddressSpaceDispatch {
185     MemoryRegionSection *mru_section;
186     /* This is a multi-level map on the physical address space.
187      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
188      */
189     PhysPageEntry phys_map;
190     PhysPageMap map;
191 };
192
193 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
194 typedef struct subpage_t {
195     MemoryRegion iomem;
196     FlatView *fv;
197     hwaddr base;
198     uint16_t sub_section[];
199 } subpage_t;
200
201 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
202 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
203 #define PHYS_SECTION_ROM 2
204 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
205
206 static void io_mem_init(void);
207 static void memory_map_init(void);
208 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
209
210 static MemoryRegion io_mem_watch;
211
212 /**
213  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
214  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
215  * @as: the AddressSpace itself
216  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
217  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
218  */
219 struct CPUAddressSpace {
220     CPUState *cpu;
221     AddressSpace *as;
222     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
223     MemoryListener tcg_as_listener;
224 };
225
226 struct DirtyBitmapSnapshot {
227     ram_addr_t start;
228     ram_addr_t end;
229     unsigned long dirty[];
230 };
231
232 #endif
233
234 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
235
236 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
237 {
238     static unsigned alloc_hint = 16;
239     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
240         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
241         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
242         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
243         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
244     }
245 }
246
247 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
248 {
249     unsigned i;
250     uint32_t ret;
251     PhysPageEntry e;
252     PhysPageEntry *p;
253
254     ret = map->nodes_nb++;
255     p = map->nodes[ret];
256     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
257     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
258
259     e.skip = leaf ? 0 : 1;
260     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
261     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
262         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
263     }
264     return ret;
265 }
266
267 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
268                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
269                                 int level)
270 {
271     PhysPageEntry *p;
272     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
273
274     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
275         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
276     }
277     p = map->nodes[lp->ptr];
278     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
279
280     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
281         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
282             lp->skip = 0;
283             lp->ptr = leaf;
284             *index += step;
285             *nb -= step;
286         } else {
287             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
288         }
289         ++lp;
290     }
291 }
292
293 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
294                           hwaddr index, hwaddr nb,
295                           uint16_t leaf)
296 {
297     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
298     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
299
300     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
301 }
302
303 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
304  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
305  */
306 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
307 {
308     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
309     int valid = 0;
310     PhysPageEntry *p;
311     int i;
312
313     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
314         return;
315     }
316
317     p = nodes[lp->ptr];
318     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
319         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
320             continue;
321         }
322
323         valid_ptr = i;
324         valid++;
325         if (p[i].skip) {
326             phys_page_compact(&p[i], nodes);
327         }
328     }
329
330     /* We can only compress if there's only one child. */
331     if (valid != 1) {
332         return;
333     }
334
335     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
336
337     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
338     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
339         return;
340     }
341
342     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
343     if (!p[valid_ptr].skip) {
344         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
345         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
346          * should never reach here.
347          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
348          * change this rule.
349          */
350         lp->skip = 0;
351     } else {
352         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
353     }
354 }
355
356 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
357 {
358     if (d->phys_map.skip) {
359         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
360     }
361 }
362
363 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
364                                        hwaddr addr)
365 {
366     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
367      * the section must cover the entire address space.
368      */
369     return int128_gethi(section->size) ||
370            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
371                              int128_getlo(section->size), addr);
372 }
373
374 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
375 {
376     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
377     Node *nodes = d->map.nodes;
378     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
379     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
380     int i;
381
382     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
383         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
384             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
385         }
386         p = nodes[lp.ptr];
387         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
388     }
389
390     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
391         return &sections[lp.ptr];
392     } else {
393         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
394     }
395 }
396
397 bool memory_region_is_unassigned(MemoryRegion *mr)
398 {
399     return mr != &io_mem_rom && mr != &io_mem_notdirty && !mr->rom_device
400         && mr != &io_mem_watch;
401 }
402
403 /* Called from RCU critical section */
404 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
405                                                         hwaddr addr,
406                                                         bool resolve_subpage)
407 {
408     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
409     subpage_t *subpage;
410
411     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
412         !section_covers_addr(section, addr)) {
413         section = phys_page_find(d, addr);
414         atomic_set(&d->mru_section, section);
415     }
416     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
417         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
418         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
419     }
420     return section;
421 }
422
423 /* Called from RCU critical section */
424 static MemoryRegionSection *
425 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
426                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
427 {
428     MemoryRegionSection *section;
429     MemoryRegion *mr;
430     Int128 diff;
431
432     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
433     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
434     addr -= section->offset_within_address_space;
435
436     /* Compute offset within MemoryRegion */
437     *xlat = addr + section->offset_within_region;
438
439     mr = section->mr;
440
441     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
442      * on their address, without considering adjacent registers that could
443      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
444      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
445      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
446      * here.
447      *
448      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
449      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
450      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
451      */
452     if (memory_region_is_ram(mr)) {
453         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
454         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
455     }
456     return section;
457 }
458
459 /**
460  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
461  *
462  * @fv: the flat view that we want to translate on
463  * @addr: the address to be translated in above address space
464  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
465  *        cannot be @NULL.
466  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
467  *            can be @NULL when we don't care about it.
468  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
469  *            should only be meaningful for IOMMU translated
470  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
471  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
472  * @is_write: whether the translation operation is for write
473  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
474  *
475  * This function is called from RCU critical section
476  */
477 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
478                                                  hwaddr addr,
479                                                  hwaddr *xlat,
480                                                  hwaddr *plen_out,
481                                                  hwaddr *page_mask_out,
482                                                  bool is_write,
483                                                  bool is_mmio,
484                                                  AddressSpace **target_as)
485 {
486     IOMMUTLBEntry iotlb;
487     MemoryRegionSection *section;
488     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
489     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
490     hwaddr page_mask = (hwaddr)(-1);
491     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
492
493     if (plen_out) {
494         plen = *plen_out;
495     }
496
497     for (;;) {
498         section = address_space_translate_internal(
499                 flatview_to_dispatch(fv), addr, &addr,
500                 &plen, is_mmio);
501
502         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
503         if (!iommu_mr) {
504             break;
505         }
506         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
507
508         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
509                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO);
510         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
511                 | (addr & iotlb.addr_mask));
512         page_mask &= iotlb.addr_mask;
513         plen = MIN(plen, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
514         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
515             goto translate_fail;
516         }
517
518         fv = address_space_to_flatview(iotlb.target_as);
519         *target_as = iotlb.target_as;
520     }
521
522     *xlat = addr;
523
524     if (page_mask == (hwaddr)(-1)) {
525         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
526         page_mask = ~TARGET_PAGE_MASK;
527     }
528
529     if (page_mask_out) {
530         *page_mask_out = page_mask;
531     }
532
533     if (plen_out) {
534         *plen_out = plen;
535     }
536
537     return *section;
538
539 translate_fail:
540     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
541 }
542
543 /* Called from RCU critical section */
544 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
545                                             bool is_write)
546 {
547     MemoryRegionSection section;
548     hwaddr xlat, page_mask;
549
550     /*
551      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
552      * but page mask.
553      */
554     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
555                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as);
556
557     /* Illegal translation */
558     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
559         goto iotlb_fail;
560     }
561
562     /* Convert memory region offset into address space offset */
563     xlat += section.offset_within_address_space -
564         section.offset_within_region;
565
566     return (IOMMUTLBEntry) {
567         .target_as = as,
568         .iova = addr & ~page_mask,
569         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
570         .addr_mask = page_mask,
571         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
572         .perm = IOMMU_RW,
573     };
574
575 iotlb_fail:
576     return (IOMMUTLBEntry) {0};
577 }
578
579 /* Called from RCU critical section */
580 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
581                                  hwaddr *plen, bool is_write)
582 {
583     MemoryRegion *mr;
584     MemoryRegionSection section;
585     AddressSpace *as = NULL;
586
587     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
588     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
589                                     is_write, true, &as);
590     mr = section.mr;
591
592     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
593         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
594         *plen = MIN(page, *plen);
595     }
596
597     return mr;
598 }
599
600 /* Called from RCU critical section */
601 MemoryRegionSection *
602 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
603                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen)
604 {
605     MemoryRegionSection *section;
606     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
607
608     section = address_space_translate_internal(d, addr, xlat, plen, false);
609
610     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
611     return section;
612 }
613 #endif
614
615 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
616
617 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
618 {
619     CPUState *cpu = opaque;
620
621     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
622        version_id is increased. */
623     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
624     tlb_flush(cpu);
625
626     return 0;
627 }
628
629 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
630 {
631     CPUState *cpu = opaque;
632
633     cpu->exception_index = -1;
634
635     return 0;
636 }
637
638 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
639 {
640     CPUState *cpu = opaque;
641
642     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
643 }
644
645 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
646     .name = "cpu_common/exception_index",
647     .version_id = 1,
648     .minimum_version_id = 1,
649     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
650     .fields = (VMStateField[]) {
651         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
652         VMSTATE_END_OF_LIST()
653     }
654 };
655
656 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
657 {
658     CPUState *cpu = opaque;
659
660     return cpu->crash_occurred;
661 }
662
663 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
664     .name = "cpu_common/crash_occurred",
665     .version_id = 1,
666     .minimum_version_id = 1,
667     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
668     .fields = (VMStateField[]) {
669         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
670         VMSTATE_END_OF_LIST()
671     }
672 };
673
674 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
675     .name = "cpu_common",
676     .version_id = 1,
677     .minimum_version_id = 1,
678     .pre_load = cpu_common_pre_load,
679     .post_load = cpu_common_post_load,
680     .fields = (VMStateField[]) {
681         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
682         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
683         VMSTATE_END_OF_LIST()
684     },
685     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
686         &vmstate_cpu_common_exception_index,
687         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
688         NULL
689     }
690 };
691
692 #endif
693
694 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
695 {
696     CPUState *cpu;
697
698     CPU_FOREACH(cpu) {
699         if (cpu->cpu_index == index) {
700             return cpu;
701         }
702     }
703
704     return NULL;
705 }
706
707 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
708 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, AddressSpace *as, int asidx)
709 {
710     CPUAddressSpace *newas;
711
712     /* Target code should have set num_ases before calling us */
713     assert(asidx < cpu->num_ases);
714
715     if (asidx == 0) {
716         /* address space 0 gets the convenience alias */
717         cpu->as = as;
718     }
719
720     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
721     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
722
723     if (!cpu->cpu_ases) {
724         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
725     }
726
727     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
728     newas->cpu = cpu;
729     newas->as = as;
730     if (tcg_enabled()) {
731         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
732         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
733     }
734 }
735
736 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
737 {
738     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
739     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
740 }
741 #endif
742
743 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
744 {
745     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
746
747     cpu_list_remove(cpu);
748
749     if (cc->vmsd != NULL) {
750         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
751     }
752     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
753         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
754     }
755 }
756
757 Property cpu_common_props[] = {
758 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
759     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
760      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
761      * because that file is compiled only once for both user-mode
762      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
763      * the system address space.
764      */
765     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
766                      MemoryRegion *),
767 #endif
768     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
769 };
770
771 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
772 {
773     cpu->as = NULL;
774     cpu->num_ases = 0;
775
776 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
777     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
778     cpu->memory = system_memory;
779     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
780 #endif
781 }
782
783 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
784 {
785     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
786     static bool tcg_target_initialized;
787
788     cpu_list_add(cpu);
789
790     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
791         tcg_target_initialized = true;
792         cc->tcg_initialize();
793     }
794
795 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
796     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
797         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
798     }
799     if (cc->vmsd != NULL) {
800         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
801     }
802 #endif
803 }
804
805 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
806 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
807 {
808     mmap_lock();
809     tb_lock();
810     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
811     tb_unlock();
812     mmap_unlock();
813 }
814 #else
815 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
816 {
817     MemTxAttrs attrs;
818     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
819     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
820     if (phys != -1) {
821         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
822         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
823                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK));
824     }
825 }
826 #endif
827
828 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
829 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
830
831 {
832 }
833
834 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
835                           int flags)
836 {
837     return -ENOSYS;
838 }
839
840 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
841 {
842 }
843
844 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
845                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
846 {
847     return -ENOSYS;
848 }
849 #else
850 /* Add a watchpoint.  */
851 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
852                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
853 {
854     CPUWatchpoint *wp;
855
856     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
857     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
858         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
859                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
860         return -EINVAL;
861     }
862     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
863
864     wp->vaddr = addr;
865     wp->len = len;
866     wp->flags = flags;
867
868     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
869     if (flags & BP_GDB) {
870         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
871     } else {
872         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
873     }
874
875     tlb_flush_page(cpu, addr);
876
877     if (watchpoint)
878         *watchpoint = wp;
879     return 0;
880 }
881
882 /* Remove a specific watchpoint.  */
883 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
884                           int flags)
885 {
886     CPUWatchpoint *wp;
887
888     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
889         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
890                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
891             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
892             return 0;
893         }
894     }
895     return -ENOENT;
896 }
897
898 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
899 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
900 {
901     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
902
903     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
904
905     g_free(watchpoint);
906 }
907
908 /* Remove all matching watchpoints.  */
909 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
910 {
911     CPUWatchpoint *wp, *next;
912
913     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
914         if (wp->flags & mask) {
915             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
916         }
917     }
918 }
919
920 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
921  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
922  * partially or completely with the address range covered by the
923  * access).
924  */
925 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
926                                                   vaddr addr,
927                                                   vaddr len)
928 {
929     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
930      * required to avoid errors in the case where the range ends
931      * exactly at the top of the address space and so addr + len
932      * wraps round to zero.
933      */
934     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
935     vaddr addrend = addr + len - 1;
936
937     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
938 }
939
940 #endif
941
942 /* Add a breakpoint.  */
943 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
944                           CPUBreakpoint **breakpoint)
945 {
946     CPUBreakpoint *bp;
947
948     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
949
950     bp->pc = pc;
951     bp->flags = flags;
952
953     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
954     if (flags & BP_GDB) {
955         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
956     } else {
957         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
958     }
959
960     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
961
962     if (breakpoint) {
963         *breakpoint = bp;
964     }
965     return 0;
966 }
967
968 /* Remove a specific breakpoint.  */
969 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
970 {
971     CPUBreakpoint *bp;
972
973     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
974         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
975             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
976             return 0;
977         }
978     }
979     return -ENOENT;
980 }
981
982 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
983 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
984 {
985     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
986
987     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
988
989     g_free(breakpoint);
990 }
991
992 /* Remove all matching breakpoints. */
993 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
994 {
995     CPUBreakpoint *bp, *next;
996
997     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
998         if (bp->flags & mask) {
999             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1000         }
1001     }
1002 }
1003
1004 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1005    CPU loop after each instruction */
1006 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1007 {
1008     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1009         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1010         if (kvm_enabled()) {
1011             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1012         } else {
1013             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1014             /* XXX: only flush what is necessary */
1015             tb_flush(cpu);
1016         }
1017     }
1018 }
1019
1020 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1021 {
1022     va_list ap;
1023     va_list ap2;
1024
1025     va_start(ap, fmt);
1026     va_copy(ap2, ap);
1027     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1028     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1029     fprintf(stderr, "\n");
1030     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1031     if (qemu_log_separate()) {
1032         qemu_log_lock();
1033         qemu_log("qemu: fatal: ");
1034         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1035         qemu_log("\n");
1036         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1037         qemu_log_flush();
1038         qemu_log_unlock();
1039         qemu_log_close();
1040     }
1041     va_end(ap2);
1042     va_end(ap);
1043     replay_finish();
1044 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1045     {
1046         struct sigaction act;
1047         sigfillset(&act.sa_mask);
1048         act.sa_handler = SIG_DFL;
1049         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1050     }
1051 #endif
1052     abort();
1053 }
1054
1055 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1056 /* Called from RCU critical section */
1057 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1058 {
1059     RAMBlock *block;
1060
1061     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1062     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1063         return block;
1064     }
1065     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1066         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1067             goto found;
1068         }
1069     }
1070
1071     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1072     abort();
1073
1074 found:
1075     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1076      * is what happens:
1077      *
1078      *     mru_block = xxx
1079      *     rcu_read_unlock()
1080      *                                        xxx removed from list
1081      *                  rcu_read_lock()
1082      *                  read mru_block
1083      *                                        mru_block = NULL;
1084      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1085      *                  rcu_read_unlock()
1086      *
1087      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1088      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1089      * copy of the pointer.
1090      */
1091     ram_list.mru_block = block;
1092     return block;
1093 }
1094
1095 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1096 {
1097     CPUState *cpu;
1098     ram_addr_t start1;
1099     RAMBlock *block;
1100     ram_addr_t end;
1101
1102     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1103     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1104
1105     rcu_read_lock();
1106     block = qemu_get_ram_block(start);
1107     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1108     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1109     CPU_FOREACH(cpu) {
1110         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1111     }
1112     rcu_read_unlock();
1113 }
1114
1115 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1116 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1117                                               ram_addr_t length,
1118                                               unsigned client)
1119 {
1120     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1121     unsigned long end, page;
1122     bool dirty = false;
1123
1124     if (length == 0) {
1125         return false;
1126     }
1127
1128     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1129     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1130
1131     rcu_read_lock();
1132
1133     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1134
1135     while (page < end) {
1136         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1137         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1138         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1139
1140         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1141                                               offset, num);
1142         page += num;
1143     }
1144
1145     rcu_read_unlock();
1146
1147     if (dirty && tcg_enabled()) {
1148         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1149     }
1150
1151     return dirty;
1152 }
1153
1154 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1155      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1156 {
1157     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1158     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1159     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1160     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1161     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1162     unsigned long page, end, dest;
1163
1164     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1165                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1166     snap->start = first;
1167     snap->end   = last;
1168
1169     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1170     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1171     dest = 0;
1172
1173     rcu_read_lock();
1174
1175     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1176
1177     while (page < end) {
1178         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1179         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1180         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1181
1182         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1183         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1184         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1185
1186         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1187                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1188                                      num);
1189         page += num;
1190         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1191     }
1192
1193     rcu_read_unlock();
1194
1195     if (tcg_enabled()) {
1196         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1197     }
1198
1199     return snap;
1200 }
1201
1202 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1203                                             ram_addr_t start,
1204                                             ram_addr_t length)
1205 {
1206     unsigned long page, end;
1207
1208     assert(start >= snap->start);
1209     assert(start + length <= snap->end);
1210
1211     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1212     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1213
1214     while (page < end) {
1215         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1216             return true;
1217         }
1218         page++;
1219     }
1220     return false;
1221 }
1222
1223 /* Called from RCU critical section */
1224 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1225                                        MemoryRegionSection *section,
1226                                        target_ulong vaddr,
1227                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1228                                        int prot,
1229                                        target_ulong *address)
1230 {
1231     hwaddr iotlb;
1232     CPUWatchpoint *wp;
1233
1234     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1235         /* Normal RAM.  */
1236         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1237         if (!section->readonly) {
1238             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1239         } else {
1240             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1241         }
1242     } else {
1243         AddressSpaceDispatch *d;
1244
1245         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1246         iotlb = section - d->map.sections;
1247         iotlb += xlat;
1248     }
1249
1250     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1251        watchpoint trap routines.  */
1252     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1253         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1254             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1255             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1256                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1257                 *address |= TLB_MMIO;
1258                 break;
1259             }
1260         }
1261     }
1262
1263     return iotlb;
1264 }
1265 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1266
1267 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1268
1269 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1270                              uint16_t section);
1271 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1272
1273 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align) =
1274                                qemu_anon_ram_alloc;
1275
1276 /*
1277  * Set a custom physical guest memory alloator.
1278  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1279  * get rid of it eventually.
1280  */
1281 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align))
1282 {
1283     phys_mem_alloc = alloc;
1284 }
1285
1286 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1287                                  MemoryRegionSection *section)
1288 {
1289     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1290      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1291      * never overflow into the page-aligned value.
1292      */
1293     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1294
1295     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1296         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1297         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1298                                 map->sections_nb_alloc);
1299     }
1300     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1301     memory_region_ref(section->mr);
1302     return map->sections_nb++;
1303 }
1304
1305 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1306 {
1307     bool have_sub_page = mr->subpage;
1308
1309     memory_region_unref(mr);
1310
1311     if (have_sub_page) {
1312         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1313         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1314         g_free(subpage);
1315     }
1316 }
1317
1318 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1319 {
1320     while (map->sections_nb > 0) {
1321         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1322         phys_section_destroy(section->mr);
1323     }
1324     g_free(map->sections);
1325     g_free(map->nodes);
1326 }
1327
1328 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1329 {
1330     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1331     subpage_t *subpage;
1332     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1333         & TARGET_PAGE_MASK;
1334     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1335     MemoryRegionSection subsection = {
1336         .offset_within_address_space = base,
1337         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1338     };
1339     hwaddr start, end;
1340
1341     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1342
1343     if (!(existing->mr->subpage)) {
1344         subpage = subpage_init(fv, base);
1345         subsection.fv = fv;
1346         subsection.mr = &subpage->iomem;
1347         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1348                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1349     } else {
1350         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1351     }
1352     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1353     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1354     subpage_register(subpage, start, end,
1355                      phys_section_add(&d->map, section));
1356 }
1357
1358
1359 static void register_multipage(FlatView *fv,
1360                                MemoryRegionSection *section)
1361 {
1362     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1363     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1364     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1365     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1366                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1367
1368     assert(num_pages);
1369     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1370 }
1371
1372 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1373 {
1374     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1375     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1376
1377     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1378         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1379                        - now.offset_within_address_space;
1380
1381         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1382         register_subpage(fv, &now);
1383     } else {
1384         now.size = int128_zero();
1385     }
1386     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1387         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1388         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1389         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1390         now = remain;
1391         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1392             register_subpage(fv, &now);
1393         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1394             now.size = page_size;
1395             register_subpage(fv, &now);
1396         } else {
1397             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1398             register_multipage(fv, &now);
1399         }
1400     }
1401 }
1402
1403 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1404 {
1405     if (kvm_enabled())
1406         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1407 }
1408
1409 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1410 {
1411     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1412 }
1413
1414 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1415 {
1416     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1417 }
1418
1419 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1420 {
1421     RAMBlock *block;
1422     char *psize;
1423
1424     rcu_read_lock();
1425     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1426                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1427     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1428         psize = size_to_str(block->page_size);
1429         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1430                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1431                        (uint64_t)block->offset,
1432                        (uint64_t)block->used_length,
1433                        (uint64_t)block->max_length);
1434         g_free(psize);
1435     }
1436     rcu_read_unlock();
1437 }
1438
1439 #ifdef __linux__
1440 /*
1441  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1442  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1443  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1444  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1445  */
1446 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1447 {
1448     char *mem_path;
1449     long *hpsize_min = opaque;
1450
1451     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1452         mem_path = object_property_get_str(obj, "mem-path", NULL);
1453         if (mem_path) {
1454             long hpsize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1455             if (hpsize < *hpsize_min) {
1456                 *hpsize_min = hpsize;
1457             }
1458         } else {
1459             *hpsize_min = getpagesize();
1460         }
1461     }
1462
1463     return 0;
1464 }
1465
1466 long qemu_getrampagesize(void)
1467 {
1468     long hpsize = LONG_MAX;
1469     long mainrampagesize;
1470     Object *memdev_root;
1471
1472     if (mem_path) {
1473         mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1474     } else {
1475         mainrampagesize = getpagesize();
1476     }
1477
1478     /* it's possible we have memory-backend objects with
1479      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1480      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1481      * hooks. we want to take these into account, but we
1482      * also want to make sure these supported hugepage
1483      * sizes are applicable across the entire range of memory
1484      * we may boot from, so we take the min across all
1485      * backends, and assume normal pages in cases where a
1486      * backend isn't backed by hugepages.
1487      */
1488     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1489     if (memdev_root) {
1490         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1491     }
1492     if (hpsize == LONG_MAX) {
1493         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1494         return mainrampagesize;
1495     }
1496
1497     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1498      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1499      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1500      */
1501     if (hpsize > mainrampagesize &&
1502         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1503         static bool warned;
1504         if (!warned) {
1505             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1506             warned = true;
1507         }
1508         return mainrampagesize;
1509     }
1510
1511     return hpsize;
1512 }
1513 #else
1514 long qemu_getrampagesize(void)
1515 {
1516     return getpagesize();
1517 }
1518 #endif
1519
1520 #ifdef __linux__
1521 static int64_t get_file_size(int fd)
1522 {
1523     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1524     if (size < 0) {
1525         return -errno;
1526     }
1527     return size;
1528 }
1529
1530 static int file_ram_open(const char *path,
1531                          const char *region_name,
1532                          bool *created,
1533                          Error **errp)
1534 {
1535     char *filename;
1536     char *sanitized_name;
1537     char *c;
1538     int fd = -1;
1539
1540     *created = false;
1541     for (;;) {
1542         fd = open(path, O_RDWR);
1543         if (fd >= 0) {
1544             /* @path names an existing file, use it */
1545             break;
1546         }
1547         if (errno == ENOENT) {
1548             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1549             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1550             if (fd >= 0) {
1551                 *created = true;
1552                 break;
1553             }
1554         } else if (errno == EISDIR) {
1555             /* @path names a directory, create a file there */
1556             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1557             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1558             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1559                 if (*c == '/') {
1560                     *c = '_';
1561                 }
1562             }
1563
1564             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1565                                        sanitized_name);
1566             g_free(sanitized_name);
1567
1568             fd = mkstemp(filename);
1569             if (fd >= 0) {
1570                 unlink(filename);
1571                 g_free(filename);
1572                 break;
1573             }
1574             g_free(filename);
1575         }
1576         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1577             error_setg_errno(errp, errno,
1578                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1579                              path);
1580             return -1;
1581         }
1582         /*
1583          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1584          * something else creates the file between our two open().
1585          */
1586     }
1587
1588     return fd;
1589 }
1590
1591 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1592                             ram_addr_t memory,
1593                             int fd,
1594                             bool truncate,
1595                             Error **errp)
1596 {
1597     void *area;
1598
1599     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1600     block->mr->align = block->page_size;
1601 #if defined(__s390x__)
1602     if (kvm_enabled()) {
1603         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1604     }
1605 #endif
1606
1607     if (memory < block->page_size) {
1608         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1609                    "or larger than page size 0x%zx",
1610                    memory, block->page_size);
1611         return NULL;
1612     }
1613
1614     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1615
1616     /*
1617      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1618      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1619      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1620      * mmap will fail.
1621      *
1622      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1623      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1624      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1625      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1626      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1627      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1628      * is disabled as well.
1629      */
1630     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1631         perror("ftruncate");
1632     }
1633
1634     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1635                          block->flags & RAM_SHARED);
1636     if (area == MAP_FAILED) {
1637         error_setg_errno(errp, errno,
1638                          "unable to map backing store for guest RAM");
1639         return NULL;
1640     }
1641
1642     if (mem_prealloc) {
1643         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1644         if (errp && *errp) {
1645             qemu_ram_munmap(area, memory);
1646             return NULL;
1647         }
1648     }
1649
1650     block->fd = fd;
1651     return area;
1652 }
1653 #endif
1654
1655 /* Called with the ramlist lock held.  */
1656 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1657 {
1658     RAMBlock *block, *next_block;
1659     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1660
1661     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1662
1663     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1664         return 0;
1665     }
1666
1667     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1668         ram_addr_t end, next = RAM_ADDR_MAX;
1669
1670         end = block->offset + block->max_length;
1671
1672         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1673             if (next_block->offset >= end) {
1674                 next = MIN(next, next_block->offset);
1675             }
1676         }
1677         if (next - end >= size && next - end < mingap) {
1678             offset = end;
1679             mingap = next - end;
1680         }
1681     }
1682
1683     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1684         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1685                 (uint64_t)size);
1686         abort();
1687     }
1688
1689     return offset;
1690 }
1691
1692 unsigned long last_ram_page(void)
1693 {
1694     RAMBlock *block;
1695     ram_addr_t last = 0;
1696
1697     rcu_read_lock();
1698     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1699         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1700     }
1701     rcu_read_unlock();
1702     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1703 }
1704
1705 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1706 {
1707     int ret;
1708
1709     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1710     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1711         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1712         if (ret) {
1713             perror("qemu_madvise");
1714             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1715                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1716         }
1717     }
1718 }
1719
1720 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1721 {
1722     return rb->idstr;
1723 }
1724
1725 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1726 {
1727     return rb->flags & RAM_SHARED;
1728 }
1729
1730 /* Called with iothread lock held.  */
1731 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1732 {
1733     RAMBlock *block;
1734
1735     assert(new_block);
1736     assert(!new_block->idstr[0]);
1737
1738     if (dev) {
1739         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
1740         if (id) {
1741             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
1742             g_free(id);
1743         }
1744     }
1745     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
1746
1747     rcu_read_lock();
1748     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1749         if (block != new_block &&
1750             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
1751             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
1752                     new_block->idstr);
1753             abort();
1754         }
1755     }
1756     rcu_read_unlock();
1757 }
1758
1759 /* Called with iothread lock held.  */
1760 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
1761 {
1762     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
1763      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
1764      * does not work anyway.
1765      */
1766     if (block) {
1767         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
1768     }
1769 }
1770
1771 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
1772 {
1773     return rb->page_size;
1774 }
1775
1776 /* Returns the largest size of page in use */
1777 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
1778 {
1779     RAMBlock *block;
1780     size_t largest = 0;
1781
1782     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1783         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
1784     }
1785
1786     return largest;
1787 }
1788
1789 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
1790 {
1791     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
1792         /* disabled by the user */
1793         return 0;
1794     }
1795
1796     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
1797 }
1798
1799 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
1800  * incoming migration, or right after reset.
1801  *
1802  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
1803  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
1804  * misuse, if necessary.
1805  */
1806 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1807 {
1808     assert(block);
1809
1810     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
1811
1812     if (block->used_length == newsize) {
1813         return 0;
1814     }
1815
1816     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
1817         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1818                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1819                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1820                          newsize, block->used_length);
1821         return -EINVAL;
1822     }
1823
1824     if (block->max_length < newsize) {
1825         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1826                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1827                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1828                          newsize, block->max_length);
1829         return -EINVAL;
1830     }
1831
1832     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
1833     block->used_length = newsize;
1834     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
1835                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1836     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
1837     if (block->resized) {
1838         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
1839     }
1840     return 0;
1841 }
1842
1843 /* Called with ram_list.mutex held */
1844 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
1845                                 ram_addr_t new_ram_size)
1846 {
1847     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
1848                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1849     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
1850                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1851     int i;
1852
1853     /* Only need to extend if block count increased */
1854     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
1855         return;
1856     }
1857
1858     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
1859         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
1860         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
1861         int j;
1862
1863         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
1864         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
1865                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
1866
1867         if (old_num_blocks) {
1868             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
1869                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
1870         }
1871
1872         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
1873             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1874         }
1875
1876         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
1877
1878         if (old_blocks) {
1879             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
1880         }
1881     }
1882 }
1883
1884 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp)
1885 {
1886     RAMBlock *block;
1887     RAMBlock *last_block = NULL;
1888     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
1889     Error *err = NULL;
1890
1891     old_ram_size = last_ram_page();
1892
1893     qemu_mutex_lock_ramlist();
1894     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
1895
1896     if (!new_block->host) {
1897         if (xen_enabled()) {
1898             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
1899                           new_block->mr, &err);
1900             if (err) {
1901                 error_propagate(errp, err);
1902                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1903                 return;
1904             }
1905         } else {
1906             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
1907                                              &new_block->mr->align);
1908             if (!new_block->host) {
1909                 error_setg_errno(errp, errno,
1910                                  "cannot set up guest memory '%s'",
1911                                  memory_region_name(new_block->mr));
1912                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1913                 return;
1914             }
1915             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
1916         }
1917     }
1918
1919     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
1920               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
1921     if (new_ram_size > old_ram_size) {
1922         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
1923     }
1924     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
1925      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
1926      * tail, so save the last element in last_block.
1927      */
1928     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1929         last_block = block;
1930         if (block->max_length < new_block->max_length) {
1931             break;
1932         }
1933     }
1934     if (block) {
1935         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
1936     } else if (last_block) {
1937         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
1938     } else { /* list is empty */
1939         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
1940     }
1941     ram_list.mru_block = NULL;
1942
1943     /* Write list before version */
1944     smp_wmb();
1945     ram_list.version++;
1946     qemu_mutex_unlock_ramlist();
1947
1948     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
1949                                         new_block->used_length,
1950                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1951
1952     if (new_block->host) {
1953         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
1954         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
1955         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
1956         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
1957         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
1958     }
1959 }
1960
1961 #ifdef __linux__
1962 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
1963                                  bool share, int fd,
1964                                  Error **errp)
1965 {
1966     RAMBlock *new_block;
1967     Error *local_err = NULL;
1968     int64_t file_size;
1969
1970     if (xen_enabled()) {
1971         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
1972         return NULL;
1973     }
1974
1975     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
1976         error_setg(errp,
1977                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
1978         return NULL;
1979     }
1980
1981     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
1982         /*
1983          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
1984          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
1985          * a hook there.
1986          */
1987         error_setg(errp,
1988                    "-mem-path not supported with this accelerator");
1989         return NULL;
1990     }
1991
1992     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
1993     file_size = get_file_size(fd);
1994     if (file_size > 0 && file_size < size) {
1995         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
1996                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
1997                    mem_path, file_size, size);
1998         return NULL;
1999     }
2000
2001     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2002     new_block->mr = mr;
2003     new_block->used_length = size;
2004     new_block->max_length = size;
2005     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2006     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2007     if (!new_block->host) {
2008         g_free(new_block);
2009         return NULL;
2010     }
2011
2012     ram_block_add(new_block, &local_err);
2013     if (local_err) {
2014         g_free(new_block);
2015         error_propagate(errp, local_err);
2016         return NULL;
2017     }
2018     return new_block;
2019
2020 }
2021
2022
2023 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2024                                    bool share, const char *mem_path,
2025                                    Error **errp)
2026 {
2027     int fd;
2028     bool created;
2029     RAMBlock *block;
2030
2031     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2032     if (fd < 0) {
2033         return NULL;
2034     }
2035
2036     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2037     if (!block) {
2038         if (created) {
2039             unlink(mem_path);
2040         }
2041         close(fd);
2042         return NULL;
2043     }
2044
2045     return block;
2046 }
2047 #endif
2048
2049 static
2050 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2051                                   void (*resized)(const char*,
2052                                                   uint64_t length,
2053                                                   void *host),
2054                                   void *host, bool resizeable,
2055                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2056 {
2057     RAMBlock *new_block;
2058     Error *local_err = NULL;
2059
2060     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2061     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2062     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2063     new_block->mr = mr;
2064     new_block->resized = resized;
2065     new_block->used_length = size;
2066     new_block->max_length = max_size;
2067     assert(max_size >= size);
2068     new_block->fd = -1;
2069     new_block->page_size = getpagesize();
2070     new_block->host = host;
2071     if (host) {
2072         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2073     }
2074     if (resizeable) {
2075         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2076     }
2077     ram_block_add(new_block, &local_err);
2078     if (local_err) {
2079         g_free(new_block);
2080         error_propagate(errp, local_err);
2081         return NULL;
2082     }
2083     return new_block;
2084 }
2085
2086 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2087                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2088 {
2089     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false, mr, errp);
2090 }
2091
2092 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr, Error **errp)
2093 {
2094     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false, mr, errp);
2095 }
2096
2097 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2098                                      void (*resized)(const char*,
2099                                                      uint64_t length,
2100                                                      void *host),
2101                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2102 {
2103     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true, mr, errp);
2104 }
2105
2106 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2107 {
2108     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2109         ;
2110     } else if (xen_enabled()) {
2111         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2112 #ifndef _WIN32
2113     } else if (block->fd >= 0) {
2114         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2115         close(block->fd);
2116 #endif
2117     } else {
2118         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2119     }
2120     g_free(block);
2121 }
2122
2123 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2124 {
2125     if (!block) {
2126         return;
2127     }
2128
2129     if (block->host) {
2130         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2131     }
2132
2133     qemu_mutex_lock_ramlist();
2134     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2135     ram_list.mru_block = NULL;
2136     /* Write list before version */
2137     smp_wmb();
2138     ram_list.version++;
2139     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2140     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2141 }
2142
2143 #ifndef _WIN32
2144 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2145 {
2146     RAMBlock *block;
2147     ram_addr_t offset;
2148     int flags;
2149     void *area, *vaddr;
2150
2151     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2152         offset = addr - block->offset;
2153         if (offset < block->max_length) {
2154             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2155             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2156                 ;
2157             } else if (xen_enabled()) {
2158                 abort();
2159             } else {
2160                 flags = MAP_FIXED;
2161                 if (block->fd >= 0) {
2162                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2163                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2164                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2165                                 flags, block->fd, offset);
2166                 } else {
2167                     /*
2168                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2169                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2170                      * we'd need a remap hook here.
2171                      */
2172                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2173
2174                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2175                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2176                                 flags, -1, 0);
2177                 }
2178                 if (area != vaddr) {
2179                     fprintf(stderr, "Could not remap addr: "
2180                             RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "\n",
2181                             length, addr);
2182                     exit(1);
2183                 }
2184                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2185                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2186             }
2187         }
2188     }
2189 }
2190 #endif /* !_WIN32 */
2191
2192 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2193  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2194  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2195  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2196  *
2197  * Called within RCU critical section.
2198  */
2199 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2200 {
2201     RAMBlock *block = ram_block;
2202
2203     if (block == NULL) {
2204         block = qemu_get_ram_block(addr);
2205         addr -= block->offset;
2206     }
2207
2208     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2209         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2210          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2211          * In that case just map until the end of the page.
2212          */
2213         if (block->offset == 0) {
2214             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2215         }
2216
2217         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2218     }
2219     return ramblock_ptr(block, addr);
2220 }
2221
2222 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2223  * but takes a size argument.
2224  *
2225  * Called within RCU critical section.
2226  */
2227 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2228                                  hwaddr *size, bool lock)
2229 {
2230     RAMBlock *block = ram_block;
2231     if (*size == 0) {
2232         return NULL;
2233     }
2234
2235     if (block == NULL) {
2236         block = qemu_get_ram_block(addr);
2237         addr -= block->offset;
2238     }
2239     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2240
2241     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2242         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2243          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2244          * In that case just map the requested area.
2245          */
2246         if (block->offset == 0) {
2247             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2248         }
2249
2250         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2251     }
2252
2253     return ramblock_ptr(block, addr);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2258  * in that RAMBlock.
2259  *
2260  * ptr: Host pointer to look up
2261  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2262  * *ram_addr: set to result ram_addr
2263  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2264  *
2265  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2266  *
2267  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2268  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2269  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2270  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2271  * ram_addr_t.
2272  */
2273 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2274                                    ram_addr_t *offset)
2275 {
2276     RAMBlock *block;
2277     uint8_t *host = ptr;
2278
2279     if (xen_enabled()) {
2280         ram_addr_t ram_addr;
2281         rcu_read_lock();
2282         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2283         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2284         if (block) {
2285             *offset = ram_addr - block->offset;
2286         }
2287         rcu_read_unlock();
2288         return block;
2289     }
2290
2291     rcu_read_lock();
2292     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2293     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2294         goto found;
2295     }
2296
2297     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2298         /* This case append when the block is not mapped. */
2299         if (block->host == NULL) {
2300             continue;
2301         }
2302         if (host - block->host < block->max_length) {
2303             goto found;
2304         }
2305     }
2306
2307     rcu_read_unlock();
2308     return NULL;
2309
2310 found:
2311     *offset = (host - block->host);
2312     if (round_offset) {
2313         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2314     }
2315     rcu_read_unlock();
2316     return block;
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Finds the named RAMBlock
2321  *
2322  * name: The name of RAMBlock to find
2323  *
2324  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2325  */
2326 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2327 {
2328     RAMBlock *block;
2329
2330     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2331         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2332             return block;
2333         }
2334     }
2335
2336     return NULL;
2337 }
2338
2339 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2340    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2341 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2342 {
2343     RAMBlock *block;
2344     ram_addr_t offset;
2345
2346     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2347     if (!block) {
2348         return RAM_ADDR_INVALID;
2349     }
2350
2351     return block->offset + offset;
2352 }
2353
2354 /* Called within RCU critical section. */
2355 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2356                           CPUState *cpu,
2357                           vaddr mem_vaddr,
2358                           ram_addr_t ram_addr,
2359                           unsigned size)
2360 {
2361     ndi->cpu = cpu;
2362     ndi->ram_addr = ram_addr;
2363     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2364     ndi->size = size;
2365     ndi->locked = false;
2366
2367     assert(tcg_enabled());
2368     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2369         ndi->locked = true;
2370         tb_lock();
2371         tb_invalidate_phys_page_fast(ram_addr, size);
2372     }
2373 }
2374
2375 /* Called within RCU critical section. */
2376 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2377 {
2378     if (ndi->locked) {
2379         tb_unlock();
2380     }
2381
2382     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2383      * the notdirty callback faster.
2384      */
2385     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2386                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2387     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2388        flushed */
2389     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2390         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2391     }
2392 }
2393
2394 /* Called within RCU critical section.  */
2395 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2396                                uint64_t val, unsigned size)
2397 {
2398     NotDirtyInfo ndi;
2399
2400     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2401                          ram_addr, size);
2402
2403     switch (size) {
2404     case 1:
2405         stb_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2406         break;
2407     case 2:
2408         stw_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2409         break;
2410     case 4:
2411         stl_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2412         break;
2413     case 8:
2414         stq_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2415         break;
2416     default:
2417         abort();
2418     }
2419     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2420 }
2421
2422 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2423                                  unsigned size, bool is_write)
2424 {
2425     return is_write;
2426 }
2427
2428 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2429     .write = notdirty_mem_write,
2430     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2431     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2432     .valid = {
2433         .min_access_size = 1,
2434         .max_access_size = 8,
2435         .unaligned = false,
2436     },
2437     .impl = {
2438         .min_access_size = 1,
2439         .max_access_size = 8,
2440         .unaligned = false,
2441     },
2442 };
2443
2444 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2445 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2446 {
2447     CPUState *cpu = current_cpu;
2448     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2449     target_ulong vaddr;
2450     CPUWatchpoint *wp;
2451
2452     assert(tcg_enabled());
2453     if (cpu->watchpoint_hit) {
2454         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2455          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2456          * current instruction. */
2457         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2458         return;
2459     }
2460     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2461     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2462     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2463         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2464             && (wp->flags & flags)) {
2465             if (flags == BP_MEM_READ) {
2466                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2467             } else {
2468                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2469             }
2470             wp->hitaddr = vaddr;
2471             wp->hitattrs = attrs;
2472             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2473                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2474                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2475                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2476                     continue;
2477                 }
2478                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2479
2480                 /* Both tb_lock and iothread_mutex will be reset when
2481                  * cpu_loop_exit or cpu_loop_exit_noexc longjmp
2482                  * back into the cpu_exec main loop.
2483                  */
2484                 tb_lock();
2485                 tb_check_watchpoint(cpu);
2486                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2487                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2488                     cpu_loop_exit(cpu);
2489                 } else {
2490                     /* Force execution of one insn next time.  */
2491                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2492                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2493                 }
2494             }
2495         } else {
2496             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2497         }
2498     }
2499 }
2500
2501 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2502    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2503    phys routines.  */
2504 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2505                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2506 {
2507     MemTxResult res;
2508     uint64_t data;
2509     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2510     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2511
2512     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2513     switch (size) {
2514     case 1:
2515         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2516         break;
2517     case 2:
2518         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2519         break;
2520     case 4:
2521         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2522         break;
2523     case 8:
2524         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2525         break;
2526     default: abort();
2527     }
2528     *pdata = data;
2529     return res;
2530 }
2531
2532 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2533                                    uint64_t val, unsigned size,
2534                                    MemTxAttrs attrs)
2535 {
2536     MemTxResult res;
2537     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2538     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2539
2540     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2541     switch (size) {
2542     case 1:
2543         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2544         break;
2545     case 2:
2546         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2547         break;
2548     case 4:
2549         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2550         break;
2551     case 8:
2552         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2553         break;
2554     default: abort();
2555     }
2556     return res;
2557 }
2558
2559 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2560     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2561     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2562     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2563     .valid = {
2564         .min_access_size = 1,
2565         .max_access_size = 8,
2566         .unaligned = false,
2567     },
2568     .impl = {
2569         .min_access_size = 1,
2570         .max_access_size = 8,
2571         .unaligned = false,
2572     },
2573 };
2574
2575 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2576                                   const uint8_t *buf, int len);
2577 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2578                                   bool is_write);
2579
2580 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2581                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2582 {
2583     subpage_t *subpage = opaque;
2584     uint8_t buf[8];
2585     MemTxResult res;
2586
2587 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2588     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2589            subpage, len, addr);
2590 #endif
2591     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2592     if (res) {
2593         return res;
2594     }
2595     switch (len) {
2596     case 1:
2597         *data = ldub_p(buf);
2598         return MEMTX_OK;
2599     case 2:
2600         *data = lduw_p(buf);
2601         return MEMTX_OK;
2602     case 4:
2603         *data = ldl_p(buf);
2604         return MEMTX_OK;
2605     case 8:
2606         *data = ldq_p(buf);
2607         return MEMTX_OK;
2608     default:
2609         abort();
2610     }
2611 }
2612
2613 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2614                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2615 {
2616     subpage_t *subpage = opaque;
2617     uint8_t buf[8];
2618
2619 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2620     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2621            " value %"PRIx64"\n",
2622            __func__, subpage, len, addr, value);
2623 #endif
2624     switch (len) {
2625     case 1:
2626         stb_p(buf, value);
2627         break;
2628     case 2:
2629         stw_p(buf, value);
2630         break;
2631     case 4:
2632         stl_p(buf, value);
2633         break;
2634     case 8:
2635         stq_p(buf, value);
2636         break;
2637     default:
2638         abort();
2639     }
2640     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2641 }
2642
2643 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2644                             unsigned len, bool is_write)
2645 {
2646     subpage_t *subpage = opaque;
2647 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2648     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2649            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2650 #endif
2651
2652     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2653                                  len, is_write);
2654 }
2655
2656 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2657     .read_with_attrs = subpage_read,
2658     .write_with_attrs = subpage_write,
2659     .impl.min_access_size = 1,
2660     .impl.max_access_size = 8,
2661     .valid.min_access_size = 1,
2662     .valid.max_access_size = 8,
2663     .valid.accepts = subpage_accepts,
2664     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2665 };
2666
2667 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2668                              uint16_t section)
2669 {
2670     int idx, eidx;
2671
2672     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2673         return -1;
2674     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2675     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2676 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2677     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2678            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2679 #endif
2680     for (; idx <= eidx; idx++) {
2681         mmio->sub_section[idx] = section;
2682     }
2683
2684     return 0;
2685 }
2686
2687 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2688 {
2689     subpage_t *mmio;
2690
2691     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2692     mmio->fv = fv;
2693     mmio->base = base;
2694     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2695                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2696     mmio->iomem.subpage = true;
2697 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2698     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2699            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2700 #endif
2701     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2702
2703     return mmio;
2704 }
2705
2706 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2707 {
2708     assert(fv);
2709     MemoryRegionSection section = {
2710         .fv = fv,
2711         .mr = mr,
2712         .offset_within_address_space = 0,
2713         .offset_within_region = 0,
2714         .size = int128_2_64(),
2715     };
2716
2717     return phys_section_add(map, &section);
2718 }
2719
2720 MemoryRegion *iotlb_to_region(CPUState *cpu, hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2721 {
2722     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2723     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2724     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2725     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2726
2727     return sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK].mr;
2728 }
2729
2730 static void io_mem_init(void)
2731 {
2732     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL, NULL, UINT64_MAX);
2733     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
2734                           NULL, UINT64_MAX);
2735
2736     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
2737      * which can be called without the iothread mutex.
2738      */
2739     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
2740                           NULL, UINT64_MAX);
2741     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
2742
2743     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
2744                           NULL, UINT64_MAX);
2745 }
2746
2747 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
2748 {
2749     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
2750     uint16_t n;
2751
2752     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
2753     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2754     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
2755     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
2756     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
2757     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
2758     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
2759     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
2760
2761     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
2762
2763     return d;
2764 }
2765
2766 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
2767 {
2768     phys_sections_free(&d->map);
2769     g_free(d);
2770 }
2771
2772 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
2773 {
2774     CPUAddressSpace *cpuas;
2775     AddressSpaceDispatch *d;
2776
2777     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
2778        reset the modified entries */
2779     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
2780     cpu_reloading_memory_map();
2781     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
2782      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
2783      * may have split the RCU critical section.
2784      */
2785     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
2786     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
2787     tlb_flush(cpuas->cpu);
2788 }
2789
2790 static void memory_map_init(void)
2791 {
2792     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
2793
2794     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
2795     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
2796
2797     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
2798     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
2799                           65536);
2800     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
2801 }
2802
2803 MemoryRegion *get_system_memory(void)
2804 {
2805     return system_memory;
2806 }
2807
2808 MemoryRegion *get_system_io(void)
2809 {
2810     return system_io;
2811 }
2812
2813 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
2814
2815 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
2816 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2817 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2818                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
2819 {
2820     int l, flags;
2821     target_ulong page;
2822     void * p;
2823
2824     while (len > 0) {
2825         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
2826         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
2827         if (l > len)
2828             l = len;
2829         flags = page_get_flags(page);
2830         if (!(flags & PAGE_VALID))
2831             return -1;
2832         if (is_write) {
2833             if (!(flags & PAGE_WRITE))
2834                 return -1;
2835             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2836             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
2837                 return -1;
2838             memcpy(p, buf, l);
2839             unlock_user(p, addr, l);
2840         } else {
2841             if (!(flags & PAGE_READ))
2842                 return -1;
2843             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2844             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
2845                 return -1;
2846             memcpy(buf, p, l);
2847             unlock_user(p, addr, 0);
2848         }
2849         len -= l;
2850         buf += l;
2851         addr += l;
2852     }
2853     return 0;
2854 }
2855
2856 #else
2857
2858 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2859                                      hwaddr length)
2860 {
2861     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
2862     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
2863
2864     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
2865      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
2866      * xen_modified_memory.
2867      */
2868     if (dirty_log_mask) {
2869         dirty_log_mask =
2870             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
2871     }
2872     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2873         assert(tcg_enabled());
2874         tb_lock();
2875         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
2876         tb_unlock();
2877         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
2878     }
2879     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
2880 }
2881
2882 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
2883 {
2884     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
2885
2886     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
2887        otherwise specified.  */
2888     if (access_size_max == 0) {
2889         access_size_max = 4;
2890     }
2891
2892     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
2893     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
2894         unsigned align_size_max = addr & -addr;
2895         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
2896             access_size_max = align_size_max;
2897         }
2898     }
2899
2900     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
2901     if (l > access_size_max) {
2902         l = access_size_max;
2903     }
2904     l = pow2floor(l);
2905
2906     return l;
2907 }
2908
2909 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
2910 {
2911     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
2912     bool release_lock = false;
2913
2914     if (unlocked && mr->global_locking) {
2915         qemu_mutex_lock_iothread();
2916         unlocked = false;
2917         release_lock = true;
2918     }
2919     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
2920         if (unlocked) {
2921             qemu_mutex_lock_iothread();
2922         }
2923         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2924         if (unlocked) {
2925             qemu_mutex_unlock_iothread();
2926         }
2927     }
2928
2929     return release_lock;
2930 }
2931
2932 /* Called within RCU critical section.  */
2933 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
2934                                            MemTxAttrs attrs,
2935                                            const uint8_t *buf,
2936                                            int len, hwaddr addr1,
2937                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
2938 {
2939     uint8_t *ptr;
2940     uint64_t val;
2941     MemTxResult result = MEMTX_OK;
2942     bool release_lock = false;
2943
2944     for (;;) {
2945         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
2946             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
2947             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
2948             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
2949                potential bugs */
2950             switch (l) {
2951             case 8:
2952                 /* 64 bit write access */
2953                 val = ldq_p(buf);
2954                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 8,
2955                                                        attrs);
2956                 break;
2957             case 4:
2958                 /* 32 bit write access */
2959                 val = (uint32_t)ldl_p(buf);
2960                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 4,
2961                                                        attrs);
2962                 break;
2963             case 2:
2964                 /* 16 bit write access */
2965                 val = lduw_p(buf);
2966                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 2,
2967                                                        attrs);
2968                 break;
2969             case 1:
2970                 /* 8 bit write access */
2971                 val = ldub_p(buf);
2972                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 1,
2973                                                        attrs);
2974                 break;
2975             default:
2976                 abort();
2977             }
2978         } else {
2979             /* RAM case */
2980             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
2981             memcpy(ptr, buf, l);
2982             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
2983         }
2984
2985         if (release_lock) {
2986             qemu_mutex_unlock_iothread();
2987             release_lock = false;
2988         }
2989
2990         len -= l;
2991         buf += l;
2992         addr += l;
2993
2994         if (!len) {
2995             break;
2996         }
2997
2998         l = len;
2999         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3000     }
3001
3002     return result;
3003 }
3004
3005 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3006                                   const uint8_t *buf, int len)
3007 {
3008     hwaddr l;
3009     hwaddr addr1;
3010     MemoryRegion *mr;
3011     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3012
3013     if (len > 0) {
3014         rcu_read_lock();
3015         l = len;
3016         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3017         result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3018                                          addr1, l, mr);
3019         rcu_read_unlock();
3020     }
3021
3022     return result;
3023 }
3024
3025 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3026                                               MemTxAttrs attrs,
3027                                               const uint8_t *buf, int len)
3028 {
3029     return flatview_write(address_space_to_flatview(as), addr, attrs, buf, len);
3030 }
3031
3032 /* Called within RCU critical section.  */
3033 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3034                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3035                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3036                                    MemoryRegion *mr)
3037 {
3038     uint8_t *ptr;
3039     uint64_t val;
3040     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3041     bool release_lock = false;
3042
3043     for (;;) {
3044         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3045             /* I/O case */
3046             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3047             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3048             switch (l) {
3049             case 8:
3050                 /* 64 bit read access */
3051                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 8,
3052                                                       attrs);
3053                 stq_p(buf, val);
3054                 break;
3055             case 4:
3056                 /* 32 bit read access */
3057                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 4,
3058                                                       attrs);
3059                 stl_p(buf, val);
3060                 break;
3061             case 2:
3062                 /* 16 bit read access */
3063                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 2,
3064                                                       attrs);
3065                 stw_p(buf, val);
3066                 break;
3067             case 1:
3068                 /* 8 bit read access */
3069                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 1,
3070                                                       attrs);
3071                 stb_p(buf, val);
3072                 break;
3073             default:
3074                 abort();
3075             }
3076         } else {
3077             /* RAM case */
3078             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3079             memcpy(buf, ptr, l);
3080         }
3081
3082         if (release_lock) {
3083             qemu_mutex_unlock_iothread();
3084             release_lock = false;
3085         }
3086
3087         len -= l;
3088         buf += l;
3089         addr += l;
3090
3091         if (!len) {
3092             break;
3093         }
3094
3095         l = len;
3096         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3097     }
3098
3099     return result;
3100 }
3101
3102 MemTxResult flatview_read_full(FlatView *fv, hwaddr addr,
3103                                MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3104 {
3105     hwaddr l;
3106     hwaddr addr1;
3107     MemoryRegion *mr;
3108     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3109
3110     if (len > 0) {
3111         rcu_read_lock();
3112         l = len;
3113         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3114         result = flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3115                                         addr1, l, mr);
3116         rcu_read_unlock();
3117     }
3118
3119     return result;
3120 }
3121
3122 static MemTxResult flatview_rw(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3123                                uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3124 {
3125     if (is_write) {
3126         return flatview_write(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3127     } else {
3128         return flatview_read(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3129     }
3130 }
3131
3132 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3133                              MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3134                              int len, bool is_write)
3135 {
3136     return flatview_rw(address_space_to_flatview(as),
3137                        addr, attrs, buf, len, is_write);
3138 }
3139
3140 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3141                             int len, int is_write)
3142 {
3143     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3144                      buf, len, is_write);
3145 }
3146
3147 enum write_rom_type {
3148     WRITE_DATA,
3149     FLUSH_CACHE,
3150 };
3151
3152 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3153     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3154 {
3155     hwaddr l;
3156     uint8_t *ptr;
3157     hwaddr addr1;
3158     MemoryRegion *mr;
3159
3160     rcu_read_lock();
3161     while (len > 0) {
3162         l = len;
3163         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true);
3164
3165         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3166               memory_region_is_romd(mr))) {
3167             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3168         } else {
3169             /* ROM/RAM case */
3170             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3171             switch (type) {
3172             case WRITE_DATA:
3173                 memcpy(ptr, buf, l);
3174                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3175                 break;
3176             case FLUSH_CACHE:
3177                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3178                 break;
3179             }
3180         }
3181         len -= l;
3182         buf += l;
3183         addr += l;
3184     }
3185     rcu_read_unlock();
3186 }
3187
3188 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3189 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3190                                    const uint8_t *buf, int len)
3191 {
3192     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3193 }
3194
3195 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3196 {
3197     /*
3198      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3199      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3200      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3201      * the host's instruction cache at least.
3202      */
3203     if (tcg_enabled()) {
3204         return;
3205     }
3206
3207     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3208                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3209 }
3210
3211 typedef struct {
3212     MemoryRegion *mr;
3213     void *buffer;
3214     hwaddr addr;
3215     hwaddr len;
3216     bool in_use;
3217 } BounceBuffer;
3218
3219 static BounceBuffer bounce;
3220
3221 typedef struct MapClient {
3222     QEMUBH *bh;
3223     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3224 } MapClient;
3225
3226 QemuMutex map_client_list_lock;
3227 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3228     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3229
3230 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3231 {
3232     QLIST_REMOVE(client, link);
3233     g_free(client);
3234 }
3235
3236 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3237 {
3238     MapClient *client;
3239
3240     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3241         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3242         qemu_bh_schedule(client->bh);
3243         cpu_unregister_map_client_do(client);
3244     }
3245 }
3246
3247 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3248 {
3249     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3250
3251     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3252     client->bh = bh;
3253     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3254     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3255         cpu_notify_map_clients_locked();
3256     }
3257     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3258 }
3259
3260 void cpu_exec_init_all(void)
3261 {
3262     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3263     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3264      * so no more changes can be made after this point.
3265      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3266      * machine setup would care about the target page size, and we could
3267      * do this much later, rather than requiring board models to state
3268      * up front what their requirements are.
3269      */
3270     finalize_target_page_bits();
3271     io_mem_init();
3272     memory_map_init();
3273     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3274 }
3275
3276 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3277 {
3278     MapClient *client;
3279
3280     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3281     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3282         if (client->bh == bh) {
3283             cpu_unregister_map_client_do(client);
3284             break;
3285         }
3286     }
3287     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3288 }
3289
3290 static void cpu_notify_map_clients(void)
3291 {
3292     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3293     cpu_notify_map_clients_locked();
3294     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3295 }
3296
3297 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3298                                   bool is_write)
3299 {
3300     MemoryRegion *mr;
3301     hwaddr l, xlat;
3302
3303     rcu_read_lock();
3304     while (len > 0) {
3305         l = len;
3306         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3307         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3308             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3309             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write)) {
3310                 rcu_read_unlock();
3311                 return false;
3312             }
3313         }
3314
3315         len -= l;
3316         addr += l;
3317     }
3318     rcu_read_unlock();
3319     return true;
3320 }
3321
3322 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3323                                 int len, bool is_write)
3324 {
3325     return flatview_access_valid(address_space_to_flatview(as),
3326                                  addr, len, is_write);
3327 }
3328
3329 static hwaddr
3330 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3331                                  hwaddr target_len,
3332                                  MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3333                                  bool is_write)
3334 {
3335     hwaddr done = 0;
3336     hwaddr xlat;
3337     MemoryRegion *this_mr;
3338
3339     for (;;) {
3340         target_len -= len;
3341         addr += len;
3342         done += len;
3343         if (target_len == 0) {
3344             return done;
3345         }
3346
3347         len = target_len;
3348         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3349                                                    &len, is_write);
3350         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3351             return done;
3352         }
3353     }
3354 }
3355
3356 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3357  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3358  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3359  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3360  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3361  * likely to succeed.
3362  */
3363 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3364                         hwaddr addr,
3365                         hwaddr *plen,
3366                         bool is_write)
3367 {
3368     hwaddr len = *plen;
3369     hwaddr l, xlat;
3370     MemoryRegion *mr;
3371     void *ptr;
3372     FlatView *fv = address_space_to_flatview(as);
3373
3374     if (len == 0) {
3375         return NULL;
3376     }
3377
3378     l = len;
3379     rcu_read_lock();
3380     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3381
3382     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3383         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3384             rcu_read_unlock();
3385             return NULL;
3386         }
3387         /* Avoid unbounded allocations */
3388         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3389         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3390         bounce.addr = addr;
3391         bounce.len = l;
3392
3393         memory_region_ref(mr);
3394         bounce.mr = mr;
3395         if (!is_write) {
3396             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3397                                bounce.buffer, l);
3398         }
3399
3400         rcu_read_unlock();
3401         *plen = l;
3402         return bounce.buffer;
3403     }
3404
3405
3406     memory_region_ref(mr);
3407     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3408                                              l, is_write);
3409     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3410     rcu_read_unlock();
3411
3412     return ptr;
3413 }
3414
3415 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3416  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3417  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3418  */
3419 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3420                          int is_write, hwaddr access_len)
3421 {
3422     if (buffer != bounce.buffer) {
3423         MemoryRegion *mr;
3424         ram_addr_t addr1;
3425
3426         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3427         assert(mr != NULL);
3428         if (is_write) {
3429             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3430         }
3431         if (xen_enabled()) {
3432             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3433         }
3434         memory_region_unref(mr);
3435         return;
3436     }
3437     if (is_write) {
3438         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3439                             bounce.buffer, access_len);
3440     }
3441     qemu_vfree(bounce.buffer);
3442     bounce.buffer = NULL;
3443     memory_region_unref(bounce.mr);
3444     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3445     cpu_notify_map_clients();
3446 }
3447
3448 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3449                               hwaddr *plen,
3450                               int is_write)
3451 {
3452     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write);
3453 }
3454
3455 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3456                                int is_write, hwaddr access_len)
3457 {
3458     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3459 }
3460
3461 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3462 #define ARG1                     as
3463 #define SUFFIX
3464 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3465 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3466 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3467 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3468 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3469 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3470 #include "memory_ldst.inc.c"
3471
3472 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3473                                  AddressSpace *as,
3474                                  hwaddr addr,
3475                                  hwaddr len,
3476                                  bool is_write)
3477 {
3478     cache->len = len;
3479     cache->as = as;
3480     cache->xlat = addr;
3481     return len;
3482 }
3483
3484 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3485                                     hwaddr addr,
3486                                     hwaddr access_len)
3487 {
3488 }
3489
3490 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3491 {
3492     cache->as = NULL;
3493 }
3494
3495 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3496 #define ARG1                     cache
3497 #define SUFFIX                   _cached
3498 #define TRANSLATE(addr, ...)     \
3499     address_space_translate(cache->as, cache->xlat + (addr), __VA_ARGS__)
3500 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  true
3501 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3502 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3503 #define RCU_READ_LOCK()          rcu_read_lock()
3504 #define RCU_READ_UNLOCK()        rcu_read_unlock()
3505 #include "memory_ldst.inc.c"
3506
3507 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3508 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3509                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3510 {
3511     int l;
3512     hwaddr phys_addr;
3513     target_ulong page;
3514
3515     cpu_synchronize_state(cpu);
3516     while (len > 0) {
3517         int asidx;
3518         MemTxAttrs attrs;
3519
3520         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3521         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3522         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3523         /* if no physical page mapped, return an error */
3524         if (phys_addr == -1)
3525             return -1;
3526         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3527         if (l > len)
3528             l = len;
3529         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3530         if (is_write) {
3531             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3532                                           phys_addr, buf, l);
3533         } else {
3534             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3535                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3536                              buf, l, 0);
3537         }
3538         len -= l;
3539         buf += l;
3540         addr += l;
3541     }
3542     return 0;
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3547  * target independent.
3548  */
3549 size_t qemu_target_page_size(void)
3550 {
3551     return TARGET_PAGE_SIZE;
3552 }
3553
3554 int qemu_target_page_bits(void)
3555 {
3556     return TARGET_PAGE_BITS;
3557 }
3558
3559 int qemu_target_page_bits_min(void)
3560 {
3561     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3562 }
3563 #endif
3564
3565 /*
3566  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3567  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3568  */
3569 bool target_words_bigendian(void);
3570 bool target_words_bigendian(void)
3571 {
3572 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3573     return true;
3574 #else
3575     return false;
3576 #endif
3577 }
3578
3579 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3580 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3581 {
3582     MemoryRegion*mr;
3583     hwaddr l = 1;
3584     bool res;
3585
3586     rcu_read_lock();
3587     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3588                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false);
3589
3590     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3591     rcu_read_unlock();
3592     return res;
3593 }
3594
3595 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3596 {
3597     RAMBlock *block;
3598     int ret = 0;
3599
3600     rcu_read_lock();
3601     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3602         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3603                    block->used_length, opaque);
3604         if (ret) {
3605             break;
3606         }
3607     }
3608     rcu_read_unlock();
3609     return ret;
3610 }
3611
3612 /*
3613  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3614  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3615  * the OS provides for postcopy.
3616  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3617  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3618  *
3619  */
3620 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3621 {
3622     int ret = -1;
3623
3624     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3625
3626     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3627         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3628                      host_startaddr);
3629         goto err;
3630     }
3631
3632     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3633         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3634         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3635             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3636                          host_endaddr);
3637             goto err;
3638         }
3639
3640         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
3641
3642         if (rb->page_size == qemu_host_page_size) {
3643 #if defined(CONFIG_MADVISE)
3644             /* Note: We need the madvise MADV_DONTNEED behaviour of definitely
3645              * freeing the page.
3646              */
3647             ret = madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
3648 #endif
3649         } else {
3650             /* Huge page case  - unfortunately it can't do DONTNEED, but
3651              * it can do the equivalent by FALLOC_FL_PUNCH_HOLE in the
3652              * huge page file.
3653              */
3654 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
3655             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
3656                             start, length);
3657 #endif
3658         }
3659         if (ret) {
3660             ret = -errno;
3661             error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
3662                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
3663                          rb->idstr, start, length, ret);
3664         }
3665     } else {
3666         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
3667                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
3668                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
3669     }
3670
3671 err:
3672     return ret;
3673 }
3674
3675 #endif
3676
3677 void page_size_init(void)
3678 {
3679     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
3680        TARGET_PAGE_SIZE */
3681     if (qemu_host_page_size == 0) {
3682         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
3683     }
3684     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
3685         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
3686     }
3687     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
3688 }
3689
3690 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3691
3692 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
3693                                      int start, int end, int skip, int ptr)
3694 {
3695     if (start == end - 1) {
3696         mon(f, "\t%3d      ", start);
3697     } else {
3698         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
3699     }
3700     mon(f, " skip=%d ", skip);
3701     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
3702         mon(f, " ptr=NIL");
3703     } else if (!skip) {
3704         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
3705     } else {
3706         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
3707     }
3708     mon(f, "\n");
3709 }
3710
3711 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
3712                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
3713
3714 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
3715                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
3716 {
3717     int i;
3718
3719     mon(f, "  Dispatch\n");
3720     mon(f, "    Physical sections\n");
3721
3722     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
3723         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
3724         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
3725                                 " [ROM]", " [watch]" };
3726
3727         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
3728             i,
3729             s->offset_within_address_space,
3730             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
3731             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
3732             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
3733             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
3734             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
3735             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
3736
3737         if (s->mr->alias) {
3738             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
3739                     s->mr->alias->name : "noname");
3740         }
3741         mon(f, "\n");
3742     }
3743
3744     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
3745                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
3746     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
3747         int j, jprev;
3748         PhysPageEntry prev;
3749         Node *n = d->map.nodes + i;
3750
3751         mon(f, "      [%d]\n", i);
3752
3753         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
3754             PhysPageEntry *pe = *n + j;
3755
3756             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
3757                 continue;
3758             }
3759
3760             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3761
3762             jprev = j;
3763             prev = *pe;
3764         }
3765
3766         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
3767             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3768         }
3769     }
3770 }
3771
3772 #endif
This page took 0.222255 seconds and 4 git commands to generate.