]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
fsdev: fix some type definitions
[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, int asidx,
709                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
710 {
711     CPUAddressSpace *newas;
712     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
713     char *as_name;
714
715     assert(mr);
716     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
717     address_space_init(as, mr, as_name);
718     g_free(as_name);
719
720     /* Target code should have set num_ases before calling us */
721     assert(asidx < cpu->num_ases);
722
723     if (asidx == 0) {
724         /* address space 0 gets the convenience alias */
725         cpu->as = as;
726     }
727
728     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
729     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
730
731     if (!cpu->cpu_ases) {
732         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
733     }
734
735     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
736     newas->cpu = cpu;
737     newas->as = as;
738     if (tcg_enabled()) {
739         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
740         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
741     }
742 }
743
744 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
745 {
746     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
747     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
748 }
749 #endif
750
751 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
752 {
753     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
754
755     cpu_list_remove(cpu);
756
757     if (cc->vmsd != NULL) {
758         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
759     }
760     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
761         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
762     }
763 }
764
765 Property cpu_common_props[] = {
766 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
767     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
768      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
769      * because that file is compiled only once for both user-mode
770      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
771      * the system address space.
772      */
773     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
774                      MemoryRegion *),
775 #endif
776     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
777 };
778
779 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
780 {
781     cpu->as = NULL;
782     cpu->num_ases = 0;
783
784 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
785     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
786     cpu->memory = system_memory;
787     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
788 #endif
789 }
790
791 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
792 {
793     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
794     static bool tcg_target_initialized;
795
796     cpu_list_add(cpu);
797
798     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
799         tcg_target_initialized = true;
800         cc->tcg_initialize();
801     }
802
803 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
804     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
805         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
806     }
807     if (cc->vmsd != NULL) {
808         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
809     }
810 #endif
811 }
812
813 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
814 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
815 {
816     mmap_lock();
817     tb_lock();
818     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
819     tb_unlock();
820     mmap_unlock();
821 }
822 #else
823 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
824 {
825     MemTxAttrs attrs;
826     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
827     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
828     if (phys != -1) {
829         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
830         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
831                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK));
832     }
833 }
834 #endif
835
836 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
837 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
838
839 {
840 }
841
842 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
843                           int flags)
844 {
845     return -ENOSYS;
846 }
847
848 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
849 {
850 }
851
852 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
853                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
854 {
855     return -ENOSYS;
856 }
857 #else
858 /* Add a watchpoint.  */
859 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
860                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
861 {
862     CPUWatchpoint *wp;
863
864     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
865     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
866         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
867                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
868         return -EINVAL;
869     }
870     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
871
872     wp->vaddr = addr;
873     wp->len = len;
874     wp->flags = flags;
875
876     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
877     if (flags & BP_GDB) {
878         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
879     } else {
880         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
881     }
882
883     tlb_flush_page(cpu, addr);
884
885     if (watchpoint)
886         *watchpoint = wp;
887     return 0;
888 }
889
890 /* Remove a specific watchpoint.  */
891 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
892                           int flags)
893 {
894     CPUWatchpoint *wp;
895
896     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
897         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
898                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
899             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
900             return 0;
901         }
902     }
903     return -ENOENT;
904 }
905
906 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
907 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
908 {
909     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
910
911     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
912
913     g_free(watchpoint);
914 }
915
916 /* Remove all matching watchpoints.  */
917 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
918 {
919     CPUWatchpoint *wp, *next;
920
921     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
922         if (wp->flags & mask) {
923             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
924         }
925     }
926 }
927
928 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
929  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
930  * partially or completely with the address range covered by the
931  * access).
932  */
933 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
934                                                   vaddr addr,
935                                                   vaddr len)
936 {
937     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
938      * required to avoid errors in the case where the range ends
939      * exactly at the top of the address space and so addr + len
940      * wraps round to zero.
941      */
942     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
943     vaddr addrend = addr + len - 1;
944
945     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
946 }
947
948 #endif
949
950 /* Add a breakpoint.  */
951 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
952                           CPUBreakpoint **breakpoint)
953 {
954     CPUBreakpoint *bp;
955
956     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
957
958     bp->pc = pc;
959     bp->flags = flags;
960
961     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
962     if (flags & BP_GDB) {
963         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
964     } else {
965         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
966     }
967
968     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
969
970     if (breakpoint) {
971         *breakpoint = bp;
972     }
973     return 0;
974 }
975
976 /* Remove a specific breakpoint.  */
977 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
978 {
979     CPUBreakpoint *bp;
980
981     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
982         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
983             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
984             return 0;
985         }
986     }
987     return -ENOENT;
988 }
989
990 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
991 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
992 {
993     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
994
995     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
996
997     g_free(breakpoint);
998 }
999
1000 /* Remove all matching breakpoints. */
1001 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1002 {
1003     CPUBreakpoint *bp, *next;
1004
1005     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1006         if (bp->flags & mask) {
1007             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1008         }
1009     }
1010 }
1011
1012 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1013    CPU loop after each instruction */
1014 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1015 {
1016     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1017         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1018         if (kvm_enabled()) {
1019             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1020         } else {
1021             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1022             /* XXX: only flush what is necessary */
1023             tb_flush(cpu);
1024         }
1025     }
1026 }
1027
1028 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1029 {
1030     va_list ap;
1031     va_list ap2;
1032
1033     va_start(ap, fmt);
1034     va_copy(ap2, ap);
1035     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1036     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1037     fprintf(stderr, "\n");
1038     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1039     if (qemu_log_separate()) {
1040         qemu_log_lock();
1041         qemu_log("qemu: fatal: ");
1042         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1043         qemu_log("\n");
1044         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1045         qemu_log_flush();
1046         qemu_log_unlock();
1047         qemu_log_close();
1048     }
1049     va_end(ap2);
1050     va_end(ap);
1051     replay_finish();
1052 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1053     {
1054         struct sigaction act;
1055         sigfillset(&act.sa_mask);
1056         act.sa_handler = SIG_DFL;
1057         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1058     }
1059 #endif
1060     abort();
1061 }
1062
1063 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1064 /* Called from RCU critical section */
1065 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1066 {
1067     RAMBlock *block;
1068
1069     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1070     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1071         return block;
1072     }
1073     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1074         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1075             goto found;
1076         }
1077     }
1078
1079     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1080     abort();
1081
1082 found:
1083     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1084      * is what happens:
1085      *
1086      *     mru_block = xxx
1087      *     rcu_read_unlock()
1088      *                                        xxx removed from list
1089      *                  rcu_read_lock()
1090      *                  read mru_block
1091      *                                        mru_block = NULL;
1092      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1093      *                  rcu_read_unlock()
1094      *
1095      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1096      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1097      * copy of the pointer.
1098      */
1099     ram_list.mru_block = block;
1100     return block;
1101 }
1102
1103 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1104 {
1105     CPUState *cpu;
1106     ram_addr_t start1;
1107     RAMBlock *block;
1108     ram_addr_t end;
1109
1110     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1111     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1112
1113     rcu_read_lock();
1114     block = qemu_get_ram_block(start);
1115     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1116     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1117     CPU_FOREACH(cpu) {
1118         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1119     }
1120     rcu_read_unlock();
1121 }
1122
1123 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1124 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1125                                               ram_addr_t length,
1126                                               unsigned client)
1127 {
1128     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1129     unsigned long end, page;
1130     bool dirty = false;
1131
1132     if (length == 0) {
1133         return false;
1134     }
1135
1136     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1137     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1138
1139     rcu_read_lock();
1140
1141     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1142
1143     while (page < end) {
1144         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1145         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1146         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1147
1148         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1149                                               offset, num);
1150         page += num;
1151     }
1152
1153     rcu_read_unlock();
1154
1155     if (dirty && tcg_enabled()) {
1156         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1157     }
1158
1159     return dirty;
1160 }
1161
1162 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1163      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1164 {
1165     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1166     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1167     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1168     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1169     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1170     unsigned long page, end, dest;
1171
1172     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1173                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1174     snap->start = first;
1175     snap->end   = last;
1176
1177     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1178     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1179     dest = 0;
1180
1181     rcu_read_lock();
1182
1183     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1184
1185     while (page < end) {
1186         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1187         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1188         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1189
1190         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1191         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1192         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1193
1194         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1195                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1196                                      num);
1197         page += num;
1198         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1199     }
1200
1201     rcu_read_unlock();
1202
1203     if (tcg_enabled()) {
1204         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1205     }
1206
1207     return snap;
1208 }
1209
1210 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1211                                             ram_addr_t start,
1212                                             ram_addr_t length)
1213 {
1214     unsigned long page, end;
1215
1216     assert(start >= snap->start);
1217     assert(start + length <= snap->end);
1218
1219     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1220     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1221
1222     while (page < end) {
1223         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1224             return true;
1225         }
1226         page++;
1227     }
1228     return false;
1229 }
1230
1231 /* Called from RCU critical section */
1232 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1233                                        MemoryRegionSection *section,
1234                                        target_ulong vaddr,
1235                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1236                                        int prot,
1237                                        target_ulong *address)
1238 {
1239     hwaddr iotlb;
1240     CPUWatchpoint *wp;
1241
1242     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1243         /* Normal RAM.  */
1244         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1245         if (!section->readonly) {
1246             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1247         } else {
1248             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1249         }
1250     } else {
1251         AddressSpaceDispatch *d;
1252
1253         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1254         iotlb = section - d->map.sections;
1255         iotlb += xlat;
1256     }
1257
1258     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1259        watchpoint trap routines.  */
1260     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1261         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1262             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1263             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1264                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1265                 *address |= TLB_MMIO;
1266                 break;
1267             }
1268         }
1269     }
1270
1271     return iotlb;
1272 }
1273 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1274
1275 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1276
1277 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1278                              uint16_t section);
1279 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1280
1281 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align) =
1282                                qemu_anon_ram_alloc;
1283
1284 /*
1285  * Set a custom physical guest memory alloator.
1286  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1287  * get rid of it eventually.
1288  */
1289 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align))
1290 {
1291     phys_mem_alloc = alloc;
1292 }
1293
1294 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1295                                  MemoryRegionSection *section)
1296 {
1297     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1298      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1299      * never overflow into the page-aligned value.
1300      */
1301     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1302
1303     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1304         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1305         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1306                                 map->sections_nb_alloc);
1307     }
1308     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1309     memory_region_ref(section->mr);
1310     return map->sections_nb++;
1311 }
1312
1313 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1314 {
1315     bool have_sub_page = mr->subpage;
1316
1317     memory_region_unref(mr);
1318
1319     if (have_sub_page) {
1320         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1321         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1322         g_free(subpage);
1323     }
1324 }
1325
1326 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1327 {
1328     while (map->sections_nb > 0) {
1329         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1330         phys_section_destroy(section->mr);
1331     }
1332     g_free(map->sections);
1333     g_free(map->nodes);
1334 }
1335
1336 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1337 {
1338     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1339     subpage_t *subpage;
1340     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1341         & TARGET_PAGE_MASK;
1342     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1343     MemoryRegionSection subsection = {
1344         .offset_within_address_space = base,
1345         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1346     };
1347     hwaddr start, end;
1348
1349     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1350
1351     if (!(existing->mr->subpage)) {
1352         subpage = subpage_init(fv, base);
1353         subsection.fv = fv;
1354         subsection.mr = &subpage->iomem;
1355         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1356                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1357     } else {
1358         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1359     }
1360     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1361     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1362     subpage_register(subpage, start, end,
1363                      phys_section_add(&d->map, section));
1364 }
1365
1366
1367 static void register_multipage(FlatView *fv,
1368                                MemoryRegionSection *section)
1369 {
1370     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1371     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1372     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1373     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1374                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1375
1376     assert(num_pages);
1377     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1378 }
1379
1380 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1381 {
1382     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1383     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1384
1385     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1386         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1387                        - now.offset_within_address_space;
1388
1389         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1390         register_subpage(fv, &now);
1391     } else {
1392         now.size = int128_zero();
1393     }
1394     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1395         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1396         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1397         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1398         now = remain;
1399         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1400             register_subpage(fv, &now);
1401         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1402             now.size = page_size;
1403             register_subpage(fv, &now);
1404         } else {
1405             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1406             register_multipage(fv, &now);
1407         }
1408     }
1409 }
1410
1411 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1412 {
1413     if (kvm_enabled())
1414         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1415 }
1416
1417 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1418 {
1419     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1420 }
1421
1422 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1423 {
1424     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1425 }
1426
1427 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1428 {
1429     RAMBlock *block;
1430     char *psize;
1431
1432     rcu_read_lock();
1433     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1434                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1435     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1436         psize = size_to_str(block->page_size);
1437         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1438                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1439                        (uint64_t)block->offset,
1440                        (uint64_t)block->used_length,
1441                        (uint64_t)block->max_length);
1442         g_free(psize);
1443     }
1444     rcu_read_unlock();
1445 }
1446
1447 #ifdef __linux__
1448 /*
1449  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1450  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1451  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1452  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1453  */
1454 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1455 {
1456     char *mem_path;
1457     long *hpsize_min = opaque;
1458
1459     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1460         mem_path = object_property_get_str(obj, "mem-path", NULL);
1461         if (mem_path) {
1462             long hpsize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1463             if (hpsize < *hpsize_min) {
1464                 *hpsize_min = hpsize;
1465             }
1466         } else {
1467             *hpsize_min = getpagesize();
1468         }
1469     }
1470
1471     return 0;
1472 }
1473
1474 long qemu_getrampagesize(void)
1475 {
1476     long hpsize = LONG_MAX;
1477     long mainrampagesize;
1478     Object *memdev_root;
1479
1480     if (mem_path) {
1481         mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1482     } else {
1483         mainrampagesize = getpagesize();
1484     }
1485
1486     /* it's possible we have memory-backend objects with
1487      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1488      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1489      * hooks. we want to take these into account, but we
1490      * also want to make sure these supported hugepage
1491      * sizes are applicable across the entire range of memory
1492      * we may boot from, so we take the min across all
1493      * backends, and assume normal pages in cases where a
1494      * backend isn't backed by hugepages.
1495      */
1496     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1497     if (memdev_root) {
1498         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1499     }
1500     if (hpsize == LONG_MAX) {
1501         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1502         return mainrampagesize;
1503     }
1504
1505     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1506      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1507      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1508      */
1509     if (hpsize > mainrampagesize &&
1510         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1511         static bool warned;
1512         if (!warned) {
1513             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1514             warned = true;
1515         }
1516         return mainrampagesize;
1517     }
1518
1519     return hpsize;
1520 }
1521 #else
1522 long qemu_getrampagesize(void)
1523 {
1524     return getpagesize();
1525 }
1526 #endif
1527
1528 #ifdef __linux__
1529 static int64_t get_file_size(int fd)
1530 {
1531     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1532     if (size < 0) {
1533         return -errno;
1534     }
1535     return size;
1536 }
1537
1538 static int file_ram_open(const char *path,
1539                          const char *region_name,
1540                          bool *created,
1541                          Error **errp)
1542 {
1543     char *filename;
1544     char *sanitized_name;
1545     char *c;
1546     int fd = -1;
1547
1548     *created = false;
1549     for (;;) {
1550         fd = open(path, O_RDWR);
1551         if (fd >= 0) {
1552             /* @path names an existing file, use it */
1553             break;
1554         }
1555         if (errno == ENOENT) {
1556             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1557             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1558             if (fd >= 0) {
1559                 *created = true;
1560                 break;
1561             }
1562         } else if (errno == EISDIR) {
1563             /* @path names a directory, create a file there */
1564             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1565             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1566             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1567                 if (*c == '/') {
1568                     *c = '_';
1569                 }
1570             }
1571
1572             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1573                                        sanitized_name);
1574             g_free(sanitized_name);
1575
1576             fd = mkstemp(filename);
1577             if (fd >= 0) {
1578                 unlink(filename);
1579                 g_free(filename);
1580                 break;
1581             }
1582             g_free(filename);
1583         }
1584         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1585             error_setg_errno(errp, errno,
1586                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1587                              path);
1588             return -1;
1589         }
1590         /*
1591          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1592          * something else creates the file between our two open().
1593          */
1594     }
1595
1596     return fd;
1597 }
1598
1599 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1600                             ram_addr_t memory,
1601                             int fd,
1602                             bool truncate,
1603                             Error **errp)
1604 {
1605     void *area;
1606
1607     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1608     block->mr->align = block->page_size;
1609 #if defined(__s390x__)
1610     if (kvm_enabled()) {
1611         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1612     }
1613 #endif
1614
1615     if (memory < block->page_size) {
1616         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1617                    "or larger than page size 0x%zx",
1618                    memory, block->page_size);
1619         return NULL;
1620     }
1621
1622     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1623
1624     /*
1625      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1626      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1627      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1628      * mmap will fail.
1629      *
1630      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1631      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1632      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1633      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1634      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1635      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1636      * is disabled as well.
1637      */
1638     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1639         perror("ftruncate");
1640     }
1641
1642     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1643                          block->flags & RAM_SHARED);
1644     if (area == MAP_FAILED) {
1645         error_setg_errno(errp, errno,
1646                          "unable to map backing store for guest RAM");
1647         return NULL;
1648     }
1649
1650     if (mem_prealloc) {
1651         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1652         if (errp && *errp) {
1653             qemu_ram_munmap(area, memory);
1654             return NULL;
1655         }
1656     }
1657
1658     block->fd = fd;
1659     return area;
1660 }
1661 #endif
1662
1663 /* Called with the ramlist lock held.  */
1664 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1665 {
1666     RAMBlock *block, *next_block;
1667     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1668
1669     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1670
1671     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1672         return 0;
1673     }
1674
1675     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1676         ram_addr_t end, next = RAM_ADDR_MAX;
1677
1678         end = block->offset + block->max_length;
1679
1680         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1681             if (next_block->offset >= end) {
1682                 next = MIN(next, next_block->offset);
1683             }
1684         }
1685         if (next - end >= size && next - end < mingap) {
1686             offset = end;
1687             mingap = next - end;
1688         }
1689     }
1690
1691     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1692         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1693                 (uint64_t)size);
1694         abort();
1695     }
1696
1697     return offset;
1698 }
1699
1700 unsigned long last_ram_page(void)
1701 {
1702     RAMBlock *block;
1703     ram_addr_t last = 0;
1704
1705     rcu_read_lock();
1706     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1707         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1708     }
1709     rcu_read_unlock();
1710     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1711 }
1712
1713 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1714 {
1715     int ret;
1716
1717     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1718     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1719         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1720         if (ret) {
1721             perror("qemu_madvise");
1722             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1723                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1724         }
1725     }
1726 }
1727
1728 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1729 {
1730     return rb->idstr;
1731 }
1732
1733 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1734 {
1735     return rb->flags & RAM_SHARED;
1736 }
1737
1738 /* Called with iothread lock held.  */
1739 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1740 {
1741     RAMBlock *block;
1742
1743     assert(new_block);
1744     assert(!new_block->idstr[0]);
1745
1746     if (dev) {
1747         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
1748         if (id) {
1749             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
1750             g_free(id);
1751         }
1752     }
1753     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
1754
1755     rcu_read_lock();
1756     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1757         if (block != new_block &&
1758             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
1759             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
1760                     new_block->idstr);
1761             abort();
1762         }
1763     }
1764     rcu_read_unlock();
1765 }
1766
1767 /* Called with iothread lock held.  */
1768 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
1769 {
1770     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
1771      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
1772      * does not work anyway.
1773      */
1774     if (block) {
1775         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
1776     }
1777 }
1778
1779 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
1780 {
1781     return rb->page_size;
1782 }
1783
1784 /* Returns the largest size of page in use */
1785 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
1786 {
1787     RAMBlock *block;
1788     size_t largest = 0;
1789
1790     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1791         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
1792     }
1793
1794     return largest;
1795 }
1796
1797 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
1798 {
1799     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
1800         /* disabled by the user */
1801         return 0;
1802     }
1803
1804     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
1805 }
1806
1807 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
1808  * incoming migration, or right after reset.
1809  *
1810  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
1811  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
1812  * misuse, if necessary.
1813  */
1814 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1815 {
1816     assert(block);
1817
1818     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
1819
1820     if (block->used_length == newsize) {
1821         return 0;
1822     }
1823
1824     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
1825         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1826                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1827                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1828                          newsize, block->used_length);
1829         return -EINVAL;
1830     }
1831
1832     if (block->max_length < newsize) {
1833         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1834                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1835                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1836                          newsize, block->max_length);
1837         return -EINVAL;
1838     }
1839
1840     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
1841     block->used_length = newsize;
1842     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
1843                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1844     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
1845     if (block->resized) {
1846         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
1847     }
1848     return 0;
1849 }
1850
1851 /* Called with ram_list.mutex held */
1852 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
1853                                 ram_addr_t new_ram_size)
1854 {
1855     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
1856                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1857     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
1858                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1859     int i;
1860
1861     /* Only need to extend if block count increased */
1862     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
1863         return;
1864     }
1865
1866     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
1867         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
1868         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
1869         int j;
1870
1871         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
1872         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
1873                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
1874
1875         if (old_num_blocks) {
1876             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
1877                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
1878         }
1879
1880         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
1881             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1882         }
1883
1884         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
1885
1886         if (old_blocks) {
1887             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
1888         }
1889     }
1890 }
1891
1892 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp)
1893 {
1894     RAMBlock *block;
1895     RAMBlock *last_block = NULL;
1896     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
1897     Error *err = NULL;
1898
1899     old_ram_size = last_ram_page();
1900
1901     qemu_mutex_lock_ramlist();
1902     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
1903
1904     if (!new_block->host) {
1905         if (xen_enabled()) {
1906             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
1907                           new_block->mr, &err);
1908             if (err) {
1909                 error_propagate(errp, err);
1910                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1911                 return;
1912             }
1913         } else {
1914             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
1915                                              &new_block->mr->align);
1916             if (!new_block->host) {
1917                 error_setg_errno(errp, errno,
1918                                  "cannot set up guest memory '%s'",
1919                                  memory_region_name(new_block->mr));
1920                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1921                 return;
1922             }
1923             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
1924         }
1925     }
1926
1927     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
1928               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
1929     if (new_ram_size > old_ram_size) {
1930         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
1931     }
1932     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
1933      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
1934      * tail, so save the last element in last_block.
1935      */
1936     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1937         last_block = block;
1938         if (block->max_length < new_block->max_length) {
1939             break;
1940         }
1941     }
1942     if (block) {
1943         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
1944     } else if (last_block) {
1945         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
1946     } else { /* list is empty */
1947         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
1948     }
1949     ram_list.mru_block = NULL;
1950
1951     /* Write list before version */
1952     smp_wmb();
1953     ram_list.version++;
1954     qemu_mutex_unlock_ramlist();
1955
1956     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
1957                                         new_block->used_length,
1958                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1959
1960     if (new_block->host) {
1961         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
1962         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
1963         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
1964         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
1965         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
1966     }
1967 }
1968
1969 #ifdef __linux__
1970 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
1971                                  bool share, int fd,
1972                                  Error **errp)
1973 {
1974     RAMBlock *new_block;
1975     Error *local_err = NULL;
1976     int64_t file_size;
1977
1978     if (xen_enabled()) {
1979         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
1980         return NULL;
1981     }
1982
1983     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
1984         error_setg(errp,
1985                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
1986         return NULL;
1987     }
1988
1989     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
1990         /*
1991          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
1992          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
1993          * a hook there.
1994          */
1995         error_setg(errp,
1996                    "-mem-path not supported with this accelerator");
1997         return NULL;
1998     }
1999
2000     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2001     file_size = get_file_size(fd);
2002     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2003         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2004                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2005                    mem_path, file_size, size);
2006         return NULL;
2007     }
2008
2009     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2010     new_block->mr = mr;
2011     new_block->used_length = size;
2012     new_block->max_length = size;
2013     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2014     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2015     if (!new_block->host) {
2016         g_free(new_block);
2017         return NULL;
2018     }
2019
2020     ram_block_add(new_block, &local_err);
2021     if (local_err) {
2022         g_free(new_block);
2023         error_propagate(errp, local_err);
2024         return NULL;
2025     }
2026     return new_block;
2027
2028 }
2029
2030
2031 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2032                                    bool share, const char *mem_path,
2033                                    Error **errp)
2034 {
2035     int fd;
2036     bool created;
2037     RAMBlock *block;
2038
2039     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2040     if (fd < 0) {
2041         return NULL;
2042     }
2043
2044     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2045     if (!block) {
2046         if (created) {
2047             unlink(mem_path);
2048         }
2049         close(fd);
2050         return NULL;
2051     }
2052
2053     return block;
2054 }
2055 #endif
2056
2057 static
2058 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2059                                   void (*resized)(const char*,
2060                                                   uint64_t length,
2061                                                   void *host),
2062                                   void *host, bool resizeable,
2063                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2064 {
2065     RAMBlock *new_block;
2066     Error *local_err = NULL;
2067
2068     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2069     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2070     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2071     new_block->mr = mr;
2072     new_block->resized = resized;
2073     new_block->used_length = size;
2074     new_block->max_length = max_size;
2075     assert(max_size >= size);
2076     new_block->fd = -1;
2077     new_block->page_size = getpagesize();
2078     new_block->host = host;
2079     if (host) {
2080         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2081     }
2082     if (resizeable) {
2083         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2084     }
2085     ram_block_add(new_block, &local_err);
2086     if (local_err) {
2087         g_free(new_block);
2088         error_propagate(errp, local_err);
2089         return NULL;
2090     }
2091     return new_block;
2092 }
2093
2094 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2095                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2096 {
2097     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false, mr, errp);
2098 }
2099
2100 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr, Error **errp)
2101 {
2102     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false, mr, errp);
2103 }
2104
2105 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2106                                      void (*resized)(const char*,
2107                                                      uint64_t length,
2108                                                      void *host),
2109                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2110 {
2111     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true, mr, errp);
2112 }
2113
2114 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2115 {
2116     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2117         ;
2118     } else if (xen_enabled()) {
2119         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2120 #ifndef _WIN32
2121     } else if (block->fd >= 0) {
2122         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2123         close(block->fd);
2124 #endif
2125     } else {
2126         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2127     }
2128     g_free(block);
2129 }
2130
2131 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2132 {
2133     if (!block) {
2134         return;
2135     }
2136
2137     if (block->host) {
2138         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2139     }
2140
2141     qemu_mutex_lock_ramlist();
2142     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2143     ram_list.mru_block = NULL;
2144     /* Write list before version */
2145     smp_wmb();
2146     ram_list.version++;
2147     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2148     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2149 }
2150
2151 #ifndef _WIN32
2152 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2153 {
2154     RAMBlock *block;
2155     ram_addr_t offset;
2156     int flags;
2157     void *area, *vaddr;
2158
2159     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2160         offset = addr - block->offset;
2161         if (offset < block->max_length) {
2162             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2163             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2164                 ;
2165             } else if (xen_enabled()) {
2166                 abort();
2167             } else {
2168                 flags = MAP_FIXED;
2169                 if (block->fd >= 0) {
2170                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2171                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2172                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2173                                 flags, block->fd, offset);
2174                 } else {
2175                     /*
2176                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2177                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2178                      * we'd need a remap hook here.
2179                      */
2180                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2181
2182                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2183                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2184                                 flags, -1, 0);
2185                 }
2186                 if (area != vaddr) {
2187                     fprintf(stderr, "Could not remap addr: "
2188                             RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "\n",
2189                             length, addr);
2190                     exit(1);
2191                 }
2192                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2193                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2194             }
2195         }
2196     }
2197 }
2198 #endif /* !_WIN32 */
2199
2200 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2201  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2202  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2203  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2204  *
2205  * Called within RCU critical section.
2206  */
2207 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2208 {
2209     RAMBlock *block = ram_block;
2210
2211     if (block == NULL) {
2212         block = qemu_get_ram_block(addr);
2213         addr -= block->offset;
2214     }
2215
2216     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2217         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2218          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2219          * In that case just map until the end of the page.
2220          */
2221         if (block->offset == 0) {
2222             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2223         }
2224
2225         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2226     }
2227     return ramblock_ptr(block, addr);
2228 }
2229
2230 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2231  * but takes a size argument.
2232  *
2233  * Called within RCU critical section.
2234  */
2235 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2236                                  hwaddr *size, bool lock)
2237 {
2238     RAMBlock *block = ram_block;
2239     if (*size == 0) {
2240         return NULL;
2241     }
2242
2243     if (block == NULL) {
2244         block = qemu_get_ram_block(addr);
2245         addr -= block->offset;
2246     }
2247     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2248
2249     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2250         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2251          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2252          * In that case just map the requested area.
2253          */
2254         if (block->offset == 0) {
2255             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2256         }
2257
2258         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2259     }
2260
2261     return ramblock_ptr(block, addr);
2262 }
2263
2264 /*
2265  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2266  * in that RAMBlock.
2267  *
2268  * ptr: Host pointer to look up
2269  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2270  * *ram_addr: set to result ram_addr
2271  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2272  *
2273  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2274  *
2275  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2276  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2277  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2278  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2279  * ram_addr_t.
2280  */
2281 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2282                                    ram_addr_t *offset)
2283 {
2284     RAMBlock *block;
2285     uint8_t *host = ptr;
2286
2287     if (xen_enabled()) {
2288         ram_addr_t ram_addr;
2289         rcu_read_lock();
2290         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2291         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2292         if (block) {
2293             *offset = ram_addr - block->offset;
2294         }
2295         rcu_read_unlock();
2296         return block;
2297     }
2298
2299     rcu_read_lock();
2300     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2301     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2302         goto found;
2303     }
2304
2305     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2306         /* This case append when the block is not mapped. */
2307         if (block->host == NULL) {
2308             continue;
2309         }
2310         if (host - block->host < block->max_length) {
2311             goto found;
2312         }
2313     }
2314
2315     rcu_read_unlock();
2316     return NULL;
2317
2318 found:
2319     *offset = (host - block->host);
2320     if (round_offset) {
2321         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2322     }
2323     rcu_read_unlock();
2324     return block;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Finds the named RAMBlock
2329  *
2330  * name: The name of RAMBlock to find
2331  *
2332  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2333  */
2334 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2335 {
2336     RAMBlock *block;
2337
2338     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2339         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2340             return block;
2341         }
2342     }
2343
2344     return NULL;
2345 }
2346
2347 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2348    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2349 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2350 {
2351     RAMBlock *block;
2352     ram_addr_t offset;
2353
2354     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2355     if (!block) {
2356         return RAM_ADDR_INVALID;
2357     }
2358
2359     return block->offset + offset;
2360 }
2361
2362 /* Called within RCU critical section. */
2363 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2364                           CPUState *cpu,
2365                           vaddr mem_vaddr,
2366                           ram_addr_t ram_addr,
2367                           unsigned size)
2368 {
2369     ndi->cpu = cpu;
2370     ndi->ram_addr = ram_addr;
2371     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2372     ndi->size = size;
2373     ndi->locked = false;
2374
2375     assert(tcg_enabled());
2376     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2377         ndi->locked = true;
2378         tb_lock();
2379         tb_invalidate_phys_page_fast(ram_addr, size);
2380     }
2381 }
2382
2383 /* Called within RCU critical section. */
2384 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2385 {
2386     if (ndi->locked) {
2387         tb_unlock();
2388     }
2389
2390     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2391      * the notdirty callback faster.
2392      */
2393     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2394                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2395     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2396        flushed */
2397     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2398         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2399     }
2400 }
2401
2402 /* Called within RCU critical section.  */
2403 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2404                                uint64_t val, unsigned size)
2405 {
2406     NotDirtyInfo ndi;
2407
2408     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2409                          ram_addr, size);
2410
2411     switch (size) {
2412     case 1:
2413         stb_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2414         break;
2415     case 2:
2416         stw_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2417         break;
2418     case 4:
2419         stl_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2420         break;
2421     case 8:
2422         stq_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2423         break;
2424     default:
2425         abort();
2426     }
2427     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2428 }
2429
2430 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2431                                  unsigned size, bool is_write)
2432 {
2433     return is_write;
2434 }
2435
2436 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2437     .write = notdirty_mem_write,
2438     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2439     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2440     .valid = {
2441         .min_access_size = 1,
2442         .max_access_size = 8,
2443         .unaligned = false,
2444     },
2445     .impl = {
2446         .min_access_size = 1,
2447         .max_access_size = 8,
2448         .unaligned = false,
2449     },
2450 };
2451
2452 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2453 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2454 {
2455     CPUState *cpu = current_cpu;
2456     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2457     target_ulong vaddr;
2458     CPUWatchpoint *wp;
2459
2460     assert(tcg_enabled());
2461     if (cpu->watchpoint_hit) {
2462         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2463          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2464          * current instruction. */
2465         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2466         return;
2467     }
2468     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2469     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2470     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2471         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2472             && (wp->flags & flags)) {
2473             if (flags == BP_MEM_READ) {
2474                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2475             } else {
2476                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2477             }
2478             wp->hitaddr = vaddr;
2479             wp->hitattrs = attrs;
2480             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2481                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2482                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2483                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2484                     continue;
2485                 }
2486                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2487
2488                 /* Both tb_lock and iothread_mutex will be reset when
2489                  * cpu_loop_exit or cpu_loop_exit_noexc longjmp
2490                  * back into the cpu_exec main loop.
2491                  */
2492                 tb_lock();
2493                 tb_check_watchpoint(cpu);
2494                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2495                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2496                     cpu_loop_exit(cpu);
2497                 } else {
2498                     /* Force execution of one insn next time.  */
2499                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2500                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2501                 }
2502             }
2503         } else {
2504             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2505         }
2506     }
2507 }
2508
2509 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2510    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2511    phys routines.  */
2512 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2513                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2514 {
2515     MemTxResult res;
2516     uint64_t data;
2517     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2518     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2519
2520     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2521     switch (size) {
2522     case 1:
2523         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2524         break;
2525     case 2:
2526         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2527         break;
2528     case 4:
2529         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2530         break;
2531     case 8:
2532         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2533         break;
2534     default: abort();
2535     }
2536     *pdata = data;
2537     return res;
2538 }
2539
2540 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2541                                    uint64_t val, unsigned size,
2542                                    MemTxAttrs attrs)
2543 {
2544     MemTxResult res;
2545     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2546     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2547
2548     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2549     switch (size) {
2550     case 1:
2551         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2552         break;
2553     case 2:
2554         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2555         break;
2556     case 4:
2557         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2558         break;
2559     case 8:
2560         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2561         break;
2562     default: abort();
2563     }
2564     return res;
2565 }
2566
2567 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2568     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2569     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2570     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2571     .valid = {
2572         .min_access_size = 1,
2573         .max_access_size = 8,
2574         .unaligned = false,
2575     },
2576     .impl = {
2577         .min_access_size = 1,
2578         .max_access_size = 8,
2579         .unaligned = false,
2580     },
2581 };
2582
2583 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2584                                   const uint8_t *buf, int len);
2585 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2586                                   bool is_write);
2587
2588 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2589                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2590 {
2591     subpage_t *subpage = opaque;
2592     uint8_t buf[8];
2593     MemTxResult res;
2594
2595 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2596     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2597            subpage, len, addr);
2598 #endif
2599     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2600     if (res) {
2601         return res;
2602     }
2603     switch (len) {
2604     case 1:
2605         *data = ldub_p(buf);
2606         return MEMTX_OK;
2607     case 2:
2608         *data = lduw_p(buf);
2609         return MEMTX_OK;
2610     case 4:
2611         *data = ldl_p(buf);
2612         return MEMTX_OK;
2613     case 8:
2614         *data = ldq_p(buf);
2615         return MEMTX_OK;
2616     default:
2617         abort();
2618     }
2619 }
2620
2621 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2622                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2623 {
2624     subpage_t *subpage = opaque;
2625     uint8_t buf[8];
2626
2627 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2628     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2629            " value %"PRIx64"\n",
2630            __func__, subpage, len, addr, value);
2631 #endif
2632     switch (len) {
2633     case 1:
2634         stb_p(buf, value);
2635         break;
2636     case 2:
2637         stw_p(buf, value);
2638         break;
2639     case 4:
2640         stl_p(buf, value);
2641         break;
2642     case 8:
2643         stq_p(buf, value);
2644         break;
2645     default:
2646         abort();
2647     }
2648     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2649 }
2650
2651 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2652                             unsigned len, bool is_write)
2653 {
2654     subpage_t *subpage = opaque;
2655 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2656     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2657            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2658 #endif
2659
2660     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2661                                  len, is_write);
2662 }
2663
2664 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2665     .read_with_attrs = subpage_read,
2666     .write_with_attrs = subpage_write,
2667     .impl.min_access_size = 1,
2668     .impl.max_access_size = 8,
2669     .valid.min_access_size = 1,
2670     .valid.max_access_size = 8,
2671     .valid.accepts = subpage_accepts,
2672     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2673 };
2674
2675 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2676                              uint16_t section)
2677 {
2678     int idx, eidx;
2679
2680     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2681         return -1;
2682     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2683     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2684 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2685     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2686            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2687 #endif
2688     for (; idx <= eidx; idx++) {
2689         mmio->sub_section[idx] = section;
2690     }
2691
2692     return 0;
2693 }
2694
2695 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2696 {
2697     subpage_t *mmio;
2698
2699     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2700     mmio->fv = fv;
2701     mmio->base = base;
2702     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2703                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2704     mmio->iomem.subpage = true;
2705 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2706     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2707            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2708 #endif
2709     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2710
2711     return mmio;
2712 }
2713
2714 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2715 {
2716     assert(fv);
2717     MemoryRegionSection section = {
2718         .fv = fv,
2719         .mr = mr,
2720         .offset_within_address_space = 0,
2721         .offset_within_region = 0,
2722         .size = int128_2_64(),
2723     };
2724
2725     return phys_section_add(map, &section);
2726 }
2727
2728 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2729                                uint64_t val, unsigned size)
2730 {
2731     /* Ignore any write to ROM. */
2732 }
2733
2734 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2735                                  unsigned size, bool is_write)
2736 {
2737     return is_write;
2738 }
2739
2740 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
2741  * to directly access the underlying host ram.
2742  */
2743 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
2744     .write = readonly_mem_write,
2745     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
2746     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2747     .valid = {
2748         .min_access_size = 1,
2749         .max_access_size = 8,
2750         .unaligned = false,
2751     },
2752     .impl = {
2753         .min_access_size = 1,
2754         .max_access_size = 8,
2755         .unaligned = false,
2756     },
2757 };
2758
2759 MemoryRegion *iotlb_to_region(CPUState *cpu, hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2760 {
2761     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2762     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2763     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2764     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2765
2766     return sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK].mr;
2767 }
2768
2769 static void io_mem_init(void)
2770 {
2771     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
2772                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
2773     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
2774                           NULL, UINT64_MAX);
2775
2776     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
2777      * which can be called without the iothread mutex.
2778      */
2779     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
2780                           NULL, UINT64_MAX);
2781     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
2782
2783     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
2784                           NULL, UINT64_MAX);
2785 }
2786
2787 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
2788 {
2789     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
2790     uint16_t n;
2791
2792     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
2793     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2794     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
2795     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
2796     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
2797     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
2798     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
2799     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
2800
2801     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
2802
2803     return d;
2804 }
2805
2806 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
2807 {
2808     phys_sections_free(&d->map);
2809     g_free(d);
2810 }
2811
2812 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
2813 {
2814     CPUAddressSpace *cpuas;
2815     AddressSpaceDispatch *d;
2816
2817     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
2818        reset the modified entries */
2819     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
2820     cpu_reloading_memory_map();
2821     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
2822      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
2823      * may have split the RCU critical section.
2824      */
2825     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
2826     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
2827     tlb_flush(cpuas->cpu);
2828 }
2829
2830 static void memory_map_init(void)
2831 {
2832     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
2833
2834     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
2835     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
2836
2837     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
2838     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
2839                           65536);
2840     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
2841 }
2842
2843 MemoryRegion *get_system_memory(void)
2844 {
2845     return system_memory;
2846 }
2847
2848 MemoryRegion *get_system_io(void)
2849 {
2850     return system_io;
2851 }
2852
2853 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
2854
2855 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
2856 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2857 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2858                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
2859 {
2860     int l, flags;
2861     target_ulong page;
2862     void * p;
2863
2864     while (len > 0) {
2865         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
2866         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
2867         if (l > len)
2868             l = len;
2869         flags = page_get_flags(page);
2870         if (!(flags & PAGE_VALID))
2871             return -1;
2872         if (is_write) {
2873             if (!(flags & PAGE_WRITE))
2874                 return -1;
2875             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2876             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
2877                 return -1;
2878             memcpy(p, buf, l);
2879             unlock_user(p, addr, l);
2880         } else {
2881             if (!(flags & PAGE_READ))
2882                 return -1;
2883             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2884             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
2885                 return -1;
2886             memcpy(buf, p, l);
2887             unlock_user(p, addr, 0);
2888         }
2889         len -= l;
2890         buf += l;
2891         addr += l;
2892     }
2893     return 0;
2894 }
2895
2896 #else
2897
2898 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2899                                      hwaddr length)
2900 {
2901     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
2902     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
2903
2904     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
2905      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
2906      * xen_modified_memory.
2907      */
2908     if (dirty_log_mask) {
2909         dirty_log_mask =
2910             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
2911     }
2912     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2913         assert(tcg_enabled());
2914         tb_lock();
2915         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
2916         tb_unlock();
2917         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
2918     }
2919     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
2920 }
2921
2922 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
2923 {
2924     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
2925
2926     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
2927        otherwise specified.  */
2928     if (access_size_max == 0) {
2929         access_size_max = 4;
2930     }
2931
2932     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
2933     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
2934         unsigned align_size_max = addr & -addr;
2935         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
2936             access_size_max = align_size_max;
2937         }
2938     }
2939
2940     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
2941     if (l > access_size_max) {
2942         l = access_size_max;
2943     }
2944     l = pow2floor(l);
2945
2946     return l;
2947 }
2948
2949 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
2950 {
2951     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
2952     bool release_lock = false;
2953
2954     if (unlocked && mr->global_locking) {
2955         qemu_mutex_lock_iothread();
2956         unlocked = false;
2957         release_lock = true;
2958     }
2959     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
2960         if (unlocked) {
2961             qemu_mutex_lock_iothread();
2962         }
2963         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2964         if (unlocked) {
2965             qemu_mutex_unlock_iothread();
2966         }
2967     }
2968
2969     return release_lock;
2970 }
2971
2972 /* Called within RCU critical section.  */
2973 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
2974                                            MemTxAttrs attrs,
2975                                            const uint8_t *buf,
2976                                            int len, hwaddr addr1,
2977                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
2978 {
2979     uint8_t *ptr;
2980     uint64_t val;
2981     MemTxResult result = MEMTX_OK;
2982     bool release_lock = false;
2983
2984     for (;;) {
2985         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
2986             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
2987             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
2988             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
2989                potential bugs */
2990             switch (l) {
2991             case 8:
2992                 /* 64 bit write access */
2993                 val = ldq_p(buf);
2994                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 8,
2995                                                        attrs);
2996                 break;
2997             case 4:
2998                 /* 32 bit write access */
2999                 val = (uint32_t)ldl_p(buf);
3000                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 4,
3001                                                        attrs);
3002                 break;
3003             case 2:
3004                 /* 16 bit write access */
3005                 val = lduw_p(buf);
3006                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 2,
3007                                                        attrs);
3008                 break;
3009             case 1:
3010                 /* 8 bit write access */
3011                 val = ldub_p(buf);
3012                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 1,
3013                                                        attrs);
3014                 break;
3015             default:
3016                 abort();
3017             }
3018         } else {
3019             /* RAM case */
3020             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3021             memcpy(ptr, buf, l);
3022             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3023         }
3024
3025         if (release_lock) {
3026             qemu_mutex_unlock_iothread();
3027             release_lock = false;
3028         }
3029
3030         len -= l;
3031         buf += l;
3032         addr += l;
3033
3034         if (!len) {
3035             break;
3036         }
3037
3038         l = len;
3039         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3040     }
3041
3042     return result;
3043 }
3044
3045 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3046                                   const uint8_t *buf, int len)
3047 {
3048     hwaddr l;
3049     hwaddr addr1;
3050     MemoryRegion *mr;
3051     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3052
3053     if (len > 0) {
3054         rcu_read_lock();
3055         l = len;
3056         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3057         result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3058                                          addr1, l, mr);
3059         rcu_read_unlock();
3060     }
3061
3062     return result;
3063 }
3064
3065 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3066                                               MemTxAttrs attrs,
3067                                               const uint8_t *buf, int len)
3068 {
3069     return flatview_write(address_space_to_flatview(as), addr, attrs, buf, len);
3070 }
3071
3072 /* Called within RCU critical section.  */
3073 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3074                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3075                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3076                                    MemoryRegion *mr)
3077 {
3078     uint8_t *ptr;
3079     uint64_t val;
3080     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3081     bool release_lock = false;
3082
3083     for (;;) {
3084         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3085             /* I/O case */
3086             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3087             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3088             switch (l) {
3089             case 8:
3090                 /* 64 bit read access */
3091                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 8,
3092                                                       attrs);
3093                 stq_p(buf, val);
3094                 break;
3095             case 4:
3096                 /* 32 bit read access */
3097                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 4,
3098                                                       attrs);
3099                 stl_p(buf, val);
3100                 break;
3101             case 2:
3102                 /* 16 bit read access */
3103                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 2,
3104                                                       attrs);
3105                 stw_p(buf, val);
3106                 break;
3107             case 1:
3108                 /* 8 bit read access */
3109                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 1,
3110                                                       attrs);
3111                 stb_p(buf, val);
3112                 break;
3113             default:
3114                 abort();
3115             }
3116         } else {
3117             /* RAM case */
3118             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3119             memcpy(buf, ptr, l);
3120         }
3121
3122         if (release_lock) {
3123             qemu_mutex_unlock_iothread();
3124             release_lock = false;
3125         }
3126
3127         len -= l;
3128         buf += l;
3129         addr += l;
3130
3131         if (!len) {
3132             break;
3133         }
3134
3135         l = len;
3136         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3137     }
3138
3139     return result;
3140 }
3141
3142 MemTxResult flatview_read_full(FlatView *fv, hwaddr addr,
3143                                MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3144 {
3145     hwaddr l;
3146     hwaddr addr1;
3147     MemoryRegion *mr;
3148     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3149
3150     if (len > 0) {
3151         rcu_read_lock();
3152         l = len;
3153         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3154         result = flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3155                                         addr1, l, mr);
3156         rcu_read_unlock();
3157     }
3158
3159     return result;
3160 }
3161
3162 static MemTxResult flatview_rw(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3163                                uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3164 {
3165     if (is_write) {
3166         return flatview_write(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3167     } else {
3168         return flatview_read(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3169     }
3170 }
3171
3172 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3173                              MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3174                              int len, bool is_write)
3175 {
3176     return flatview_rw(address_space_to_flatview(as),
3177                        addr, attrs, buf, len, is_write);
3178 }
3179
3180 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3181                             int len, int is_write)
3182 {
3183     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3184                      buf, len, is_write);
3185 }
3186
3187 enum write_rom_type {
3188     WRITE_DATA,
3189     FLUSH_CACHE,
3190 };
3191
3192 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3193     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3194 {
3195     hwaddr l;
3196     uint8_t *ptr;
3197     hwaddr addr1;
3198     MemoryRegion *mr;
3199
3200     rcu_read_lock();
3201     while (len > 0) {
3202         l = len;
3203         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true);
3204
3205         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3206               memory_region_is_romd(mr))) {
3207             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3208         } else {
3209             /* ROM/RAM case */
3210             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3211             switch (type) {
3212             case WRITE_DATA:
3213                 memcpy(ptr, buf, l);
3214                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3215                 break;
3216             case FLUSH_CACHE:
3217                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3218                 break;
3219             }
3220         }
3221         len -= l;
3222         buf += l;
3223         addr += l;
3224     }
3225     rcu_read_unlock();
3226 }
3227
3228 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3229 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3230                                    const uint8_t *buf, int len)
3231 {
3232     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3233 }
3234
3235 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3236 {
3237     /*
3238      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3239      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3240      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3241      * the host's instruction cache at least.
3242      */
3243     if (tcg_enabled()) {
3244         return;
3245     }
3246
3247     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3248                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3249 }
3250
3251 typedef struct {
3252     MemoryRegion *mr;
3253     void *buffer;
3254     hwaddr addr;
3255     hwaddr len;
3256     bool in_use;
3257 } BounceBuffer;
3258
3259 static BounceBuffer bounce;
3260
3261 typedef struct MapClient {
3262     QEMUBH *bh;
3263     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3264 } MapClient;
3265
3266 QemuMutex map_client_list_lock;
3267 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3268     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3269
3270 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3271 {
3272     QLIST_REMOVE(client, link);
3273     g_free(client);
3274 }
3275
3276 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3277 {
3278     MapClient *client;
3279
3280     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3281         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3282         qemu_bh_schedule(client->bh);
3283         cpu_unregister_map_client_do(client);
3284     }
3285 }
3286
3287 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3288 {
3289     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3290
3291     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3292     client->bh = bh;
3293     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3294     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3295         cpu_notify_map_clients_locked();
3296     }
3297     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3298 }
3299
3300 void cpu_exec_init_all(void)
3301 {
3302     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3303     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3304      * so no more changes can be made after this point.
3305      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3306      * machine setup would care about the target page size, and we could
3307      * do this much later, rather than requiring board models to state
3308      * up front what their requirements are.
3309      */
3310     finalize_target_page_bits();
3311     io_mem_init();
3312     memory_map_init();
3313     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3314 }
3315
3316 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3317 {
3318     MapClient *client;
3319
3320     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3321     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3322         if (client->bh == bh) {
3323             cpu_unregister_map_client_do(client);
3324             break;
3325         }
3326     }
3327     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3328 }
3329
3330 static void cpu_notify_map_clients(void)
3331 {
3332     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3333     cpu_notify_map_clients_locked();
3334     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3335 }
3336
3337 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3338                                   bool is_write)
3339 {
3340     MemoryRegion *mr;
3341     hwaddr l, xlat;
3342
3343     rcu_read_lock();
3344     while (len > 0) {
3345         l = len;
3346         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3347         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3348             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3349             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write)) {
3350                 rcu_read_unlock();
3351                 return false;
3352             }
3353         }
3354
3355         len -= l;
3356         addr += l;
3357     }
3358     rcu_read_unlock();
3359     return true;
3360 }
3361
3362 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3363                                 int len, bool is_write)
3364 {
3365     return flatview_access_valid(address_space_to_flatview(as),
3366                                  addr, len, is_write);
3367 }
3368
3369 static hwaddr
3370 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3371                                  hwaddr target_len,
3372                                  MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3373                                  bool is_write)
3374 {
3375     hwaddr done = 0;
3376     hwaddr xlat;
3377     MemoryRegion *this_mr;
3378
3379     for (;;) {
3380         target_len -= len;
3381         addr += len;
3382         done += len;
3383         if (target_len == 0) {
3384             return done;
3385         }
3386
3387         len = target_len;
3388         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3389                                                    &len, is_write);
3390         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3391             return done;
3392         }
3393     }
3394 }
3395
3396 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3397  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3398  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3399  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3400  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3401  * likely to succeed.
3402  */
3403 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3404                         hwaddr addr,
3405                         hwaddr *plen,
3406                         bool is_write)
3407 {
3408     hwaddr len = *plen;
3409     hwaddr l, xlat;
3410     MemoryRegion *mr;
3411     void *ptr;
3412     FlatView *fv = address_space_to_flatview(as);
3413
3414     if (len == 0) {
3415         return NULL;
3416     }
3417
3418     l = len;
3419     rcu_read_lock();
3420     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3421
3422     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3423         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3424             rcu_read_unlock();
3425             return NULL;
3426         }
3427         /* Avoid unbounded allocations */
3428         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3429         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3430         bounce.addr = addr;
3431         bounce.len = l;
3432
3433         memory_region_ref(mr);
3434         bounce.mr = mr;
3435         if (!is_write) {
3436             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3437                                bounce.buffer, l);
3438         }
3439
3440         rcu_read_unlock();
3441         *plen = l;
3442         return bounce.buffer;
3443     }
3444
3445
3446     memory_region_ref(mr);
3447     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3448                                              l, is_write);
3449     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3450     rcu_read_unlock();
3451
3452     return ptr;
3453 }
3454
3455 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3456  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3457  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3458  */
3459 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3460                          int is_write, hwaddr access_len)
3461 {
3462     if (buffer != bounce.buffer) {
3463         MemoryRegion *mr;
3464         ram_addr_t addr1;
3465
3466         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3467         assert(mr != NULL);
3468         if (is_write) {
3469             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3470         }
3471         if (xen_enabled()) {
3472             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3473         }
3474         memory_region_unref(mr);
3475         return;
3476     }
3477     if (is_write) {
3478         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3479                             bounce.buffer, access_len);
3480     }
3481     qemu_vfree(bounce.buffer);
3482     bounce.buffer = NULL;
3483     memory_region_unref(bounce.mr);
3484     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3485     cpu_notify_map_clients();
3486 }
3487
3488 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3489                               hwaddr *plen,
3490                               int is_write)
3491 {
3492     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write);
3493 }
3494
3495 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3496                                int is_write, hwaddr access_len)
3497 {
3498     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3499 }
3500
3501 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3502 #define ARG1                     as
3503 #define SUFFIX
3504 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3505 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3506 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3507 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3508 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3509 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3510 #include "memory_ldst.inc.c"
3511
3512 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3513                                  AddressSpace *as,
3514                                  hwaddr addr,
3515                                  hwaddr len,
3516                                  bool is_write)
3517 {
3518     cache->len = len;
3519     cache->as = as;
3520     cache->xlat = addr;
3521     return len;
3522 }
3523
3524 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3525                                     hwaddr addr,
3526                                     hwaddr access_len)
3527 {
3528 }
3529
3530 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3531 {
3532     cache->as = NULL;
3533 }
3534
3535 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3536 #define ARG1                     cache
3537 #define SUFFIX                   _cached
3538 #define TRANSLATE(addr, ...)     \
3539     address_space_translate(cache->as, cache->xlat + (addr), __VA_ARGS__)
3540 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  true
3541 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3542 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3543 #define RCU_READ_LOCK()          rcu_read_lock()
3544 #define RCU_READ_UNLOCK()        rcu_read_unlock()
3545 #include "memory_ldst.inc.c"
3546
3547 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3548 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3549                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3550 {
3551     int l;
3552     hwaddr phys_addr;
3553     target_ulong page;
3554
3555     cpu_synchronize_state(cpu);
3556     while (len > 0) {
3557         int asidx;
3558         MemTxAttrs attrs;
3559
3560         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3561         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3562         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3563         /* if no physical page mapped, return an error */
3564         if (phys_addr == -1)
3565             return -1;
3566         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3567         if (l > len)
3568             l = len;
3569         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3570         if (is_write) {
3571             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3572                                           phys_addr, buf, l);
3573         } else {
3574             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3575                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3576                              buf, l, 0);
3577         }
3578         len -= l;
3579         buf += l;
3580         addr += l;
3581     }
3582     return 0;
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3587  * target independent.
3588  */
3589 size_t qemu_target_page_size(void)
3590 {
3591     return TARGET_PAGE_SIZE;
3592 }
3593
3594 int qemu_target_page_bits(void)
3595 {
3596     return TARGET_PAGE_BITS;
3597 }
3598
3599 int qemu_target_page_bits_min(void)
3600 {
3601     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3602 }
3603 #endif
3604
3605 /*
3606  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3607  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3608  */
3609 bool target_words_bigendian(void);
3610 bool target_words_bigendian(void)
3611 {
3612 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3613     return true;
3614 #else
3615     return false;
3616 #endif
3617 }
3618
3619 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3620 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3621 {
3622     MemoryRegion*mr;
3623     hwaddr l = 1;
3624     bool res;
3625
3626     rcu_read_lock();
3627     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3628                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false);
3629
3630     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3631     rcu_read_unlock();
3632     return res;
3633 }
3634
3635 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3636 {
3637     RAMBlock *block;
3638     int ret = 0;
3639
3640     rcu_read_lock();
3641     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3642         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3643                    block->used_length, opaque);
3644         if (ret) {
3645             break;
3646         }
3647     }
3648     rcu_read_unlock();
3649     return ret;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3654  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3655  * the OS provides for postcopy.
3656  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3657  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3658  *
3659  */
3660 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3661 {
3662     int ret = -1;
3663
3664     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3665
3666     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3667         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3668                      host_startaddr);
3669         goto err;
3670     }
3671
3672     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3673         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3674         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3675             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3676                          host_endaddr);
3677             goto err;
3678         }
3679
3680         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
3681
3682         if (rb->page_size == qemu_host_page_size) {
3683 #if defined(CONFIG_MADVISE)
3684             /* Note: We need the madvise MADV_DONTNEED behaviour of definitely
3685              * freeing the page.
3686              */
3687             ret = madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
3688 #endif
3689         } else {
3690             /* Huge page case  - unfortunately it can't do DONTNEED, but
3691              * it can do the equivalent by FALLOC_FL_PUNCH_HOLE in the
3692              * huge page file.
3693              */
3694 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
3695             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
3696                             start, length);
3697 #endif
3698         }
3699         if (ret) {
3700             ret = -errno;
3701             error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
3702                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
3703                          rb->idstr, start, length, ret);
3704         }
3705     } else {
3706         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
3707                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
3708                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
3709     }
3710
3711 err:
3712     return ret;
3713 }
3714
3715 #endif
3716
3717 void page_size_init(void)
3718 {
3719     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
3720        TARGET_PAGE_SIZE */
3721     if (qemu_host_page_size == 0) {
3722         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
3723     }
3724     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
3725         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
3726     }
3727     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
3728 }
3729
3730 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3731
3732 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
3733                                      int start, int end, int skip, int ptr)
3734 {
3735     if (start == end - 1) {
3736         mon(f, "\t%3d      ", start);
3737     } else {
3738         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
3739     }
3740     mon(f, " skip=%d ", skip);
3741     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
3742         mon(f, " ptr=NIL");
3743     } else if (!skip) {
3744         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
3745     } else {
3746         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
3747     }
3748     mon(f, "\n");
3749 }
3750
3751 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
3752                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
3753
3754 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
3755                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
3756 {
3757     int i;
3758
3759     mon(f, "  Dispatch\n");
3760     mon(f, "    Physical sections\n");
3761
3762     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
3763         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
3764         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
3765                                 " [ROM]", " [watch]" };
3766
3767         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
3768             i,
3769             s->offset_within_address_space,
3770             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
3771             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
3772             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
3773             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
3774             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
3775             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
3776
3777         if (s->mr->alias) {
3778             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
3779                     s->mr->alias->name : "noname");
3780         }
3781         mon(f, "\n");
3782     }
3783
3784     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
3785                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
3786     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
3787         int j, jprev;
3788         PhysPageEntry prev;
3789         Node *n = d->map.nodes + i;
3790
3791         mon(f, "      [%d]\n", i);
3792
3793         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
3794             PhysPageEntry *pe = *n + j;
3795
3796             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
3797                 continue;
3798             }
3799
3800             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3801
3802             jprev = j;
3803             prev = *pe;
3804         }
3805
3806         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
3807             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3808         }
3809     }
3810 }
3811
3812 #endif
This page took 0.272352 seconds and 4 git commands to generate.