]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
block: Allow freezing BdrvChild links
[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 #endif
91
92 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
93 int target_page_bits;
94 bool target_page_bits_decided;
95 #endif
96
97 CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
98
99 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
100    cpu_exec() */
101 __thread CPUState *current_cpu;
102 /* 0 = Do not count executed instructions.
103    1 = Precise instruction counting.
104    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
105 int use_icount;
106
107 uintptr_t qemu_host_page_size;
108 intptr_t qemu_host_page_mask;
109
110 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
111 {
112     /* The target page size is the lowest common denominator for all
113      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
114      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
115      * a particular size.
116      */
117 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
118     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
119     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
120         if (target_page_bits_decided) {
121             return false;
122         }
123         target_page_bits = bits;
124     }
125 #endif
126     return true;
127 }
128
129 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
130
131 static void finalize_target_page_bits(void)
132 {
133 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
134     if (target_page_bits == 0) {
135         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
136     }
137     target_page_bits_decided = true;
138 #endif
139 }
140
141 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
142
143 struct PhysPageEntry {
144     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
145     uint32_t skip : 6;
146      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
147     uint32_t ptr : 26;
148 };
149
150 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
151
152 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
153 #define ADDR_SPACE_BITS 64
154
155 #define P_L2_BITS 9
156 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
157
158 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
159
160 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
161
162 typedef struct PhysPageMap {
163     struct rcu_head rcu;
164
165     unsigned sections_nb;
166     unsigned sections_nb_alloc;
167     unsigned nodes_nb;
168     unsigned nodes_nb_alloc;
169     Node *nodes;
170     MemoryRegionSection *sections;
171 } PhysPageMap;
172
173 struct AddressSpaceDispatch {
174     MemoryRegionSection *mru_section;
175     /* This is a multi-level map on the physical address space.
176      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
177      */
178     PhysPageEntry phys_map;
179     PhysPageMap map;
180 };
181
182 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
183 typedef struct subpage_t {
184     MemoryRegion iomem;
185     FlatView *fv;
186     hwaddr base;
187     uint16_t sub_section[];
188 } subpage_t;
189
190 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
191 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
192 #define PHYS_SECTION_ROM 2
193 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
194
195 static void io_mem_init(void);
196 static void memory_map_init(void);
197 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
198
199 static MemoryRegion io_mem_watch;
200
201 /**
202  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
203  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
204  * @as: the AddressSpace itself
205  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
206  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
207  */
208 struct CPUAddressSpace {
209     CPUState *cpu;
210     AddressSpace *as;
211     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
212     MemoryListener tcg_as_listener;
213 };
214
215 struct DirtyBitmapSnapshot {
216     ram_addr_t start;
217     ram_addr_t end;
218     unsigned long dirty[];
219 };
220
221 #endif
222
223 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
224
225 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
226 {
227     static unsigned alloc_hint = 16;
228     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
229         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
230         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
231         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
232         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
233     }
234 }
235
236 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
237 {
238     unsigned i;
239     uint32_t ret;
240     PhysPageEntry e;
241     PhysPageEntry *p;
242
243     ret = map->nodes_nb++;
244     p = map->nodes[ret];
245     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
246     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
247
248     e.skip = leaf ? 0 : 1;
249     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
250     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
251         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
252     }
253     return ret;
254 }
255
256 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
257                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
258                                 int level)
259 {
260     PhysPageEntry *p;
261     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
262
263     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
264         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
265     }
266     p = map->nodes[lp->ptr];
267     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
268
269     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
270         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
271             lp->skip = 0;
272             lp->ptr = leaf;
273             *index += step;
274             *nb -= step;
275         } else {
276             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
277         }
278         ++lp;
279     }
280 }
281
282 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
283                           hwaddr index, hwaddr nb,
284                           uint16_t leaf)
285 {
286     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
287     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
288
289     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
290 }
291
292 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
293  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
294  */
295 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
296 {
297     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
298     int valid = 0;
299     PhysPageEntry *p;
300     int i;
301
302     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
303         return;
304     }
305
306     p = nodes[lp->ptr];
307     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
308         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
309             continue;
310         }
311
312         valid_ptr = i;
313         valid++;
314         if (p[i].skip) {
315             phys_page_compact(&p[i], nodes);
316         }
317     }
318
319     /* We can only compress if there's only one child. */
320     if (valid != 1) {
321         return;
322     }
323
324     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
325
326     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
327     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
328         return;
329     }
330
331     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
332     if (!p[valid_ptr].skip) {
333         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
334         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
335          * should never reach here.
336          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
337          * change this rule.
338          */
339         lp->skip = 0;
340     } else {
341         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
342     }
343 }
344
345 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
346 {
347     if (d->phys_map.skip) {
348         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
349     }
350 }
351
352 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
353                                        hwaddr addr)
354 {
355     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
356      * the section must cover the entire address space.
357      */
358     return int128_gethi(section->size) ||
359            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
360                              int128_getlo(section->size), addr);
361 }
362
363 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
364 {
365     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
366     Node *nodes = d->map.nodes;
367     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
368     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
369     int i;
370
371     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
372         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
373             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
374         }
375         p = nodes[lp.ptr];
376         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
377     }
378
379     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
380         return &sections[lp.ptr];
381     } else {
382         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
383     }
384 }
385
386 /* Called from RCU critical section */
387 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
388                                                         hwaddr addr,
389                                                         bool resolve_subpage)
390 {
391     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
392     subpage_t *subpage;
393
394     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
395         !section_covers_addr(section, addr)) {
396         section = phys_page_find(d, addr);
397         atomic_set(&d->mru_section, section);
398     }
399     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
400         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
401         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
402     }
403     return section;
404 }
405
406 /* Called from RCU critical section */
407 static MemoryRegionSection *
408 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
409                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
410 {
411     MemoryRegionSection *section;
412     MemoryRegion *mr;
413     Int128 diff;
414
415     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
416     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
417     addr -= section->offset_within_address_space;
418
419     /* Compute offset within MemoryRegion */
420     *xlat = addr + section->offset_within_region;
421
422     mr = section->mr;
423
424     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
425      * on their address, without considering adjacent registers that could
426      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
427      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
428      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
429      * here.
430      *
431      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
432      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
433      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
434      */
435     if (memory_region_is_ram(mr)) {
436         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
437         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
438     }
439     return section;
440 }
441
442 /**
443  * address_space_translate_iommu - translate an address through an IOMMU
444  * memory region and then through the target address space.
445  *
446  * @iommu_mr: the IOMMU memory region that we start the translation from
447  * @addr: the address to be translated through the MMU
448  * @xlat: the translated address offset within the destination memory region.
449  *        It cannot be %NULL.
450  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
451  *            cannot be %NULL.
452  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
453  *            should only be meaningful for IOMMU translated
454  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
455  *            would tell. It can be %NULL if we don't care about it.
456  * @is_write: whether the translation operation is for write
457  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
458  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
459  * @attrs: transaction attributes
460  *
461  * This function is called from RCU critical section.  It is the common
462  * part of flatview_do_translate and address_space_translate_cached.
463  */
464 static MemoryRegionSection address_space_translate_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
465                                                          hwaddr *xlat,
466                                                          hwaddr *plen_out,
467                                                          hwaddr *page_mask_out,
468                                                          bool is_write,
469                                                          bool is_mmio,
470                                                          AddressSpace **target_as,
471                                                          MemTxAttrs attrs)
472 {
473     MemoryRegionSection *section;
474     hwaddr page_mask = (hwaddr)-1;
475
476     do {
477         hwaddr addr = *xlat;
478         IOMMUMemoryRegionClass *imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
479         int iommu_idx = 0;
480         IOMMUTLBEntry iotlb;
481
482         if (imrc->attrs_to_index) {
483             iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
484         }
485
486         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
487                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO, iommu_idx);
488
489         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
490             goto unassigned;
491         }
492
493         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
494                 | (addr & iotlb.addr_mask));
495         page_mask &= iotlb.addr_mask;
496         *plen_out = MIN(*plen_out, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
497         *target_as = iotlb.target_as;
498
499         section = address_space_translate_internal(
500                 address_space_to_dispatch(iotlb.target_as), addr, xlat,
501                 plen_out, is_mmio);
502
503         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
504     } while (unlikely(iommu_mr));
505
506     if (page_mask_out) {
507         *page_mask_out = page_mask;
508     }
509     return *section;
510
511 unassigned:
512     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
513 }
514
515 /**
516  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
517  *
518  * @fv: the flat view that we want to translate on
519  * @addr: the address to be translated in above address space
520  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
521  *        cannot be @NULL.
522  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
523  *            can be @NULL when we don't care about it.
524  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
525  *            should only be meaningful for IOMMU translated
526  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
527  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
528  * @is_write: whether the translation operation is for write
529  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
530  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
531  * @attrs: memory transaction attributes
532  *
533  * This function is called from RCU critical section
534  */
535 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
536                                                  hwaddr addr,
537                                                  hwaddr *xlat,
538                                                  hwaddr *plen_out,
539                                                  hwaddr *page_mask_out,
540                                                  bool is_write,
541                                                  bool is_mmio,
542                                                  AddressSpace **target_as,
543                                                  MemTxAttrs attrs)
544 {
545     MemoryRegionSection *section;
546     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
547     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
548
549     if (!plen_out) {
550         plen_out = &plen;
551     }
552
553     section = address_space_translate_internal(
554             flatview_to_dispatch(fv), addr, xlat,
555             plen_out, is_mmio);
556
557     iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
558     if (unlikely(iommu_mr)) {
559         return address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat,
560                                              plen_out, page_mask_out,
561                                              is_write, is_mmio,
562                                              target_as, attrs);
563     }
564     if (page_mask_out) {
565         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
566         *page_mask_out = ~TARGET_PAGE_MASK;
567     }
568
569     return *section;
570 }
571
572 /* Called from RCU critical section */
573 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
574                                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
575 {
576     MemoryRegionSection section;
577     hwaddr xlat, page_mask;
578
579     /*
580      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
581      * but page mask.
582      */
583     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
584                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as,
585                                     attrs);
586
587     /* Illegal translation */
588     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
589         goto iotlb_fail;
590     }
591
592     /* Convert memory region offset into address space offset */
593     xlat += section.offset_within_address_space -
594         section.offset_within_region;
595
596     return (IOMMUTLBEntry) {
597         .target_as = as,
598         .iova = addr & ~page_mask,
599         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
600         .addr_mask = page_mask,
601         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
602         .perm = IOMMU_RW,
603     };
604
605 iotlb_fail:
606     return (IOMMUTLBEntry) {0};
607 }
608
609 /* Called from RCU critical section */
610 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
611                                  hwaddr *plen, bool is_write,
612                                  MemTxAttrs attrs)
613 {
614     MemoryRegion *mr;
615     MemoryRegionSection section;
616     AddressSpace *as = NULL;
617
618     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
619     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
620                                     is_write, true, &as, attrs);
621     mr = section.mr;
622
623     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
624         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
625         *plen = MIN(page, *plen);
626     }
627
628     return mr;
629 }
630
631 typedef struct TCGIOMMUNotifier {
632     IOMMUNotifier n;
633     MemoryRegion *mr;
634     CPUState *cpu;
635     int iommu_idx;
636     bool active;
637 } TCGIOMMUNotifier;
638
639 static void tcg_iommu_unmap_notify(IOMMUNotifier *n, IOMMUTLBEntry *iotlb)
640 {
641     TCGIOMMUNotifier *notifier = container_of(n, TCGIOMMUNotifier, n);
642
643     if (!notifier->active) {
644         return;
645     }
646     tlb_flush(notifier->cpu);
647     notifier->active = false;
648     /* We leave the notifier struct on the list to avoid reallocating it later.
649      * Generally the number of IOMMUs a CPU deals with will be small.
650      * In any case we can't unregister the iommu notifier from a notify
651      * callback.
652      */
653 }
654
655 static void tcg_register_iommu_notifier(CPUState *cpu,
656                                         IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
657                                         int iommu_idx)
658 {
659     /* Make sure this CPU has an IOMMU notifier registered for this
660      * IOMMU/IOMMU index combination, so that we can flush its TLB
661      * when the IOMMU tells us the mappings we've cached have changed.
662      */
663     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
664     TCGIOMMUNotifier *notifier;
665     int i;
666
667     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
668         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
669         if (notifier->mr == mr && notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
670             break;
671         }
672     }
673     if (i == cpu->iommu_notifiers->len) {
674         /* Not found, add a new entry at the end of the array */
675         cpu->iommu_notifiers = g_array_set_size(cpu->iommu_notifiers, i + 1);
676         notifier = g_new0(TCGIOMMUNotifier, 1);
677         g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i) = notifier;
678
679         notifier->mr = mr;
680         notifier->iommu_idx = iommu_idx;
681         notifier->cpu = cpu;
682         /* Rather than trying to register interest in the specific part
683          * of the iommu's address space that we've accessed and then
684          * expand it later as subsequent accesses touch more of it, we
685          * just register interest in the whole thing, on the assumption
686          * that iommu reconfiguration will be rare.
687          */
688         iommu_notifier_init(&notifier->n,
689                             tcg_iommu_unmap_notify,
690                             IOMMU_NOTIFIER_UNMAP,
691                             0,
692                             HWADDR_MAX,
693                             iommu_idx);
694         memory_region_register_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
695     }
696
697     if (!notifier->active) {
698         notifier->active = true;
699     }
700 }
701
702 static void tcg_iommu_free_notifier_list(CPUState *cpu)
703 {
704     /* Destroy the CPU's notifier list */
705     int i;
706     TCGIOMMUNotifier *notifier;
707
708     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
709         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
710         memory_region_unregister_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
711         g_free(notifier);
712     }
713     g_array_free(cpu->iommu_notifiers, true);
714 }
715
716 /* Called from RCU critical section */
717 MemoryRegionSection *
718 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
719                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen,
720                                   MemTxAttrs attrs, int *prot)
721 {
722     MemoryRegionSection *section;
723     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
724     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
725     IOMMUTLBEntry iotlb;
726     int iommu_idx;
727     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
728
729     for (;;) {
730         section = address_space_translate_internal(d, addr, &addr, plen, false);
731
732         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
733         if (!iommu_mr) {
734             break;
735         }
736
737         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
738
739         iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
740         tcg_register_iommu_notifier(cpu, iommu_mr, iommu_idx);
741         /* We need all the permissions, so pass IOMMU_NONE so the IOMMU
742          * doesn't short-cut its translation table walk.
743          */
744         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, iommu_idx);
745         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
746                 | (addr & iotlb.addr_mask));
747         /* Update the caller's prot bits to remove permissions the IOMMU
748          * is giving us a failure response for. If we get down to no
749          * permissions left at all we can give up now.
750          */
751         if (!(iotlb.perm & IOMMU_RO)) {
752             *prot &= ~(PAGE_READ | PAGE_EXEC);
753         }
754         if (!(iotlb.perm & IOMMU_WO)) {
755             *prot &= ~PAGE_WRITE;
756         }
757
758         if (!*prot) {
759             goto translate_fail;
760         }
761
762         d = flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(iotlb.target_as));
763     }
764
765     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
766     *xlat = addr;
767     return section;
768
769 translate_fail:
770     return &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
771 }
772 #endif
773
774 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
775
776 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
777 {
778     CPUState *cpu = opaque;
779
780     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
781        version_id is increased. */
782     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
783     tlb_flush(cpu);
784
785     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
786      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
787      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
788      * which will now be stale.
789      */
790     tb_flush(cpu);
791
792     return 0;
793 }
794
795 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
796 {
797     CPUState *cpu = opaque;
798
799     cpu->exception_index = -1;
800
801     return 0;
802 }
803
804 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
805 {
806     CPUState *cpu = opaque;
807
808     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
809 }
810
811 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
812     .name = "cpu_common/exception_index",
813     .version_id = 1,
814     .minimum_version_id = 1,
815     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
816     .fields = (VMStateField[]) {
817         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
818         VMSTATE_END_OF_LIST()
819     }
820 };
821
822 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
823 {
824     CPUState *cpu = opaque;
825
826     return cpu->crash_occurred;
827 }
828
829 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
830     .name = "cpu_common/crash_occurred",
831     .version_id = 1,
832     .minimum_version_id = 1,
833     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
834     .fields = (VMStateField[]) {
835         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
836         VMSTATE_END_OF_LIST()
837     }
838 };
839
840 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
841     .name = "cpu_common",
842     .version_id = 1,
843     .minimum_version_id = 1,
844     .pre_load = cpu_common_pre_load,
845     .post_load = cpu_common_post_load,
846     .fields = (VMStateField[]) {
847         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
848         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
849         VMSTATE_END_OF_LIST()
850     },
851     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
852         &vmstate_cpu_common_exception_index,
853         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
854         NULL
855     }
856 };
857
858 #endif
859
860 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
861 {
862     CPUState *cpu;
863
864     CPU_FOREACH(cpu) {
865         if (cpu->cpu_index == index) {
866             return cpu;
867         }
868     }
869
870     return NULL;
871 }
872
873 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
874 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
875                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
876 {
877     CPUAddressSpace *newas;
878     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
879     char *as_name;
880
881     assert(mr);
882     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
883     address_space_init(as, mr, as_name);
884     g_free(as_name);
885
886     /* Target code should have set num_ases before calling us */
887     assert(asidx < cpu->num_ases);
888
889     if (asidx == 0) {
890         /* address space 0 gets the convenience alias */
891         cpu->as = as;
892     }
893
894     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
895     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
896
897     if (!cpu->cpu_ases) {
898         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
899     }
900
901     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
902     newas->cpu = cpu;
903     newas->as = as;
904     if (tcg_enabled()) {
905         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
906         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
907     }
908 }
909
910 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
911 {
912     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
913     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
914 }
915 #endif
916
917 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
918 {
919     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
920
921     cpu_list_remove(cpu);
922
923     if (cc->vmsd != NULL) {
924         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
925     }
926     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
927         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
928     }
929 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
930     tcg_iommu_free_notifier_list(cpu);
931 #endif
932 }
933
934 Property cpu_common_props[] = {
935 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
936     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
937      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
938      * because that file is compiled only once for both user-mode
939      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
940      * the system address space.
941      */
942     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
943                      MemoryRegion *),
944 #endif
945     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
946 };
947
948 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
949 {
950     cpu->as = NULL;
951     cpu->num_ases = 0;
952
953 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
954     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
955     cpu->memory = system_memory;
956     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
957 #endif
958 }
959
960 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
961 {
962     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
963     static bool tcg_target_initialized;
964
965     cpu_list_add(cpu);
966
967     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
968         tcg_target_initialized = true;
969         cc->tcg_initialize();
970     }
971     tlb_init(cpu);
972
973 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
974     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
975         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
976     }
977     if (cc->vmsd != NULL) {
978         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
979     }
980
981     cpu->iommu_notifiers = g_array_new(false, true, sizeof(TCGIOMMUNotifier *));
982 #endif
983 }
984
985 const char *parse_cpu_model(const char *cpu_model)
986 {
987     ObjectClass *oc;
988     CPUClass *cc;
989     gchar **model_pieces;
990     const char *cpu_type;
991
992     model_pieces = g_strsplit(cpu_model, ",", 2);
993
994     oc = cpu_class_by_name(CPU_RESOLVING_TYPE, model_pieces[0]);
995     if (oc == NULL) {
996         error_report("unable to find CPU model '%s'", model_pieces[0]);
997         g_strfreev(model_pieces);
998         exit(EXIT_FAILURE);
999     }
1000
1001     cpu_type = object_class_get_name(oc);
1002     cc = CPU_CLASS(oc);
1003     cc->parse_features(cpu_type, model_pieces[1], &error_fatal);
1004     g_strfreev(model_pieces);
1005     return cpu_type;
1006 }
1007
1008 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1009 void tb_invalidate_phys_addr(target_ulong addr)
1010 {
1011     mmap_lock();
1012     tb_invalidate_phys_page_range(addr, addr + 1, 0);
1013     mmap_unlock();
1014 }
1015
1016 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1017 {
1018     tb_invalidate_phys_addr(pc);
1019 }
1020 #else
1021 void tb_invalidate_phys_addr(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs)
1022 {
1023     ram_addr_t ram_addr;
1024     MemoryRegion *mr;
1025     hwaddr l = 1;
1026
1027     if (!tcg_enabled()) {
1028         return;
1029     }
1030
1031     rcu_read_lock();
1032     mr = address_space_translate(as, addr, &addr, &l, false, attrs);
1033     if (!(memory_region_is_ram(mr)
1034           || memory_region_is_romd(mr))) {
1035         rcu_read_unlock();
1036         return;
1037     }
1038     ram_addr = memory_region_get_ram_addr(mr) + addr;
1039     tb_invalidate_phys_page_range(ram_addr, ram_addr + 1, 0);
1040     rcu_read_unlock();
1041 }
1042
1043 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1044 {
1045     MemTxAttrs attrs;
1046     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
1047     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
1048     if (phys != -1) {
1049         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
1050         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
1051                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK), attrs);
1052     }
1053 }
1054 #endif
1055
1056 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1057 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1058
1059 {
1060 }
1061
1062 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1063                           int flags)
1064 {
1065     return -ENOSYS;
1066 }
1067
1068 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1069 {
1070 }
1071
1072 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1073                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1074 {
1075     return -ENOSYS;
1076 }
1077 #else
1078 /* Add a watchpoint.  */
1079 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1080                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1081 {
1082     CPUWatchpoint *wp;
1083
1084     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
1085     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
1086         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
1087                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
1088         return -EINVAL;
1089     }
1090     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
1091
1092     wp->vaddr = addr;
1093     wp->len = len;
1094     wp->flags = flags;
1095
1096     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
1097     if (flags & BP_GDB) {
1098         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1099     } else {
1100         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1101     }
1102
1103     tlb_flush_page(cpu, addr);
1104
1105     if (watchpoint)
1106         *watchpoint = wp;
1107     return 0;
1108 }
1109
1110 /* Remove a specific watchpoint.  */
1111 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1112                           int flags)
1113 {
1114     CPUWatchpoint *wp;
1115
1116     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1117         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
1118                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
1119             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1120             return 0;
1121         }
1122     }
1123     return -ENOENT;
1124 }
1125
1126 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
1127 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1128 {
1129     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
1130
1131     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
1132
1133     g_free(watchpoint);
1134 }
1135
1136 /* Remove all matching watchpoints.  */
1137 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1138 {
1139     CPUWatchpoint *wp, *next;
1140
1141     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
1142         if (wp->flags & mask) {
1143             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1144         }
1145     }
1146 }
1147
1148 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
1149  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
1150  * partially or completely with the address range covered by the
1151  * access).
1152  */
1153 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
1154                                                   vaddr addr,
1155                                                   vaddr len)
1156 {
1157     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
1158      * required to avoid errors in the case where the range ends
1159      * exactly at the top of the address space and so addr + len
1160      * wraps round to zero.
1161      */
1162     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
1163     vaddr addrend = addr + len - 1;
1164
1165     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
1166 }
1167
1168 #endif
1169
1170 /* Add a breakpoint.  */
1171 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
1172                           CPUBreakpoint **breakpoint)
1173 {
1174     CPUBreakpoint *bp;
1175
1176     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
1177
1178     bp->pc = pc;
1179     bp->flags = flags;
1180
1181     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
1182     if (flags & BP_GDB) {
1183         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1184     } else {
1185         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1186     }
1187
1188     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
1189
1190     if (breakpoint) {
1191         *breakpoint = bp;
1192     }
1193     return 0;
1194 }
1195
1196 /* Remove a specific breakpoint.  */
1197 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
1198 {
1199     CPUBreakpoint *bp;
1200
1201     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
1202         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
1203             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1204             return 0;
1205         }
1206     }
1207     return -ENOENT;
1208 }
1209
1210 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
1211 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
1212 {
1213     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1214
1215     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1216
1217     g_free(breakpoint);
1218 }
1219
1220 /* Remove all matching breakpoints. */
1221 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1222 {
1223     CPUBreakpoint *bp, *next;
1224
1225     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1226         if (bp->flags & mask) {
1227             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1228         }
1229     }
1230 }
1231
1232 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1233    CPU loop after each instruction */
1234 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1235 {
1236     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1237         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1238         if (kvm_enabled()) {
1239             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1240         } else {
1241             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1242             /* XXX: only flush what is necessary */
1243             tb_flush(cpu);
1244         }
1245     }
1246 }
1247
1248 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1249 {
1250     va_list ap;
1251     va_list ap2;
1252
1253     va_start(ap, fmt);
1254     va_copy(ap2, ap);
1255     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1256     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1257     fprintf(stderr, "\n");
1258     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1259     if (qemu_log_separate()) {
1260         qemu_log_lock();
1261         qemu_log("qemu: fatal: ");
1262         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1263         qemu_log("\n");
1264         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1265         qemu_log_flush();
1266         qemu_log_unlock();
1267         qemu_log_close();
1268     }
1269     va_end(ap2);
1270     va_end(ap);
1271     replay_finish();
1272 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1273     {
1274         struct sigaction act;
1275         sigfillset(&act.sa_mask);
1276         act.sa_handler = SIG_DFL;
1277         act.sa_flags = 0;
1278         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1279     }
1280 #endif
1281     abort();
1282 }
1283
1284 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1285 /* Called from RCU critical section */
1286 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1287 {
1288     RAMBlock *block;
1289
1290     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1291     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1292         return block;
1293     }
1294     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1295         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1296             goto found;
1297         }
1298     }
1299
1300     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1301     abort();
1302
1303 found:
1304     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1305      * is what happens:
1306      *
1307      *     mru_block = xxx
1308      *     rcu_read_unlock()
1309      *                                        xxx removed from list
1310      *                  rcu_read_lock()
1311      *                  read mru_block
1312      *                                        mru_block = NULL;
1313      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1314      *                  rcu_read_unlock()
1315      *
1316      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1317      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1318      * copy of the pointer.
1319      */
1320     ram_list.mru_block = block;
1321     return block;
1322 }
1323
1324 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1325 {
1326     CPUState *cpu;
1327     ram_addr_t start1;
1328     RAMBlock *block;
1329     ram_addr_t end;
1330
1331     assert(tcg_enabled());
1332     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1333     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1334
1335     rcu_read_lock();
1336     block = qemu_get_ram_block(start);
1337     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1338     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1339     CPU_FOREACH(cpu) {
1340         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1341     }
1342     rcu_read_unlock();
1343 }
1344
1345 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1346 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1347                                               ram_addr_t length,
1348                                               unsigned client)
1349 {
1350     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1351     unsigned long end, page;
1352     bool dirty = false;
1353
1354     if (length == 0) {
1355         return false;
1356     }
1357
1358     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1359     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1360
1361     rcu_read_lock();
1362
1363     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1364
1365     while (page < end) {
1366         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1367         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1368         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1369
1370         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1371                                               offset, num);
1372         page += num;
1373     }
1374
1375     rcu_read_unlock();
1376
1377     if (dirty && tcg_enabled()) {
1378         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1379     }
1380
1381     return dirty;
1382 }
1383
1384 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1385      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1386 {
1387     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1388     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1389     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1390     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1391     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1392     unsigned long page, end, dest;
1393
1394     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1395                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1396     snap->start = first;
1397     snap->end   = last;
1398
1399     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1400     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1401     dest = 0;
1402
1403     rcu_read_lock();
1404
1405     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1406
1407     while (page < end) {
1408         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1409         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1410         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1411
1412         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1413         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1414         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1415
1416         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1417                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1418                                      num);
1419         page += num;
1420         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1421     }
1422
1423     rcu_read_unlock();
1424
1425     if (tcg_enabled()) {
1426         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1427     }
1428
1429     return snap;
1430 }
1431
1432 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1433                                             ram_addr_t start,
1434                                             ram_addr_t length)
1435 {
1436     unsigned long page, end;
1437
1438     assert(start >= snap->start);
1439     assert(start + length <= snap->end);
1440
1441     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1442     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1443
1444     while (page < end) {
1445         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1446             return true;
1447         }
1448         page++;
1449     }
1450     return false;
1451 }
1452
1453 /* Called from RCU critical section */
1454 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1455                                        MemoryRegionSection *section,
1456                                        target_ulong vaddr,
1457                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1458                                        int prot,
1459                                        target_ulong *address)
1460 {
1461     hwaddr iotlb;
1462     CPUWatchpoint *wp;
1463
1464     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1465         /* Normal RAM.  */
1466         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1467         if (!section->readonly) {
1468             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1469         } else {
1470             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1471         }
1472     } else {
1473         AddressSpaceDispatch *d;
1474
1475         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1476         iotlb = section - d->map.sections;
1477         iotlb += xlat;
1478     }
1479
1480     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1481        watchpoint trap routines.  */
1482     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1483         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1484             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1485             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1486                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1487                 *address |= TLB_MMIO;
1488                 break;
1489             }
1490         }
1491     }
1492
1493     return iotlb;
1494 }
1495 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1496
1497 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1498
1499 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1500                              uint16_t section);
1501 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1502
1503 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align, bool shared) =
1504                                qemu_anon_ram_alloc;
1505
1506 /*
1507  * Set a custom physical guest memory alloator.
1508  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1509  * get rid of it eventually.
1510  */
1511 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align, bool shared))
1512 {
1513     phys_mem_alloc = alloc;
1514 }
1515
1516 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1517                                  MemoryRegionSection *section)
1518 {
1519     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1520      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1521      * never overflow into the page-aligned value.
1522      */
1523     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1524
1525     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1526         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1527         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1528                                 map->sections_nb_alloc);
1529     }
1530     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1531     memory_region_ref(section->mr);
1532     return map->sections_nb++;
1533 }
1534
1535 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1536 {
1537     bool have_sub_page = mr->subpage;
1538
1539     memory_region_unref(mr);
1540
1541     if (have_sub_page) {
1542         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1543         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1544         g_free(subpage);
1545     }
1546 }
1547
1548 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1549 {
1550     while (map->sections_nb > 0) {
1551         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1552         phys_section_destroy(section->mr);
1553     }
1554     g_free(map->sections);
1555     g_free(map->nodes);
1556 }
1557
1558 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1559 {
1560     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1561     subpage_t *subpage;
1562     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1563         & TARGET_PAGE_MASK;
1564     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1565     MemoryRegionSection subsection = {
1566         .offset_within_address_space = base,
1567         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1568     };
1569     hwaddr start, end;
1570
1571     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1572
1573     if (!(existing->mr->subpage)) {
1574         subpage = subpage_init(fv, base);
1575         subsection.fv = fv;
1576         subsection.mr = &subpage->iomem;
1577         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1578                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1579     } else {
1580         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1581     }
1582     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1583     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1584     subpage_register(subpage, start, end,
1585                      phys_section_add(&d->map, section));
1586 }
1587
1588
1589 static void register_multipage(FlatView *fv,
1590                                MemoryRegionSection *section)
1591 {
1592     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1593     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1594     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1595     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1596                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1597
1598     assert(num_pages);
1599     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1600 }
1601
1602 /*
1603  * The range in *section* may look like this:
1604  *
1605  *      |s|PPPPPPP|s|
1606  *
1607  * where s stands for subpage and P for page.
1608  */
1609 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1610 {
1611     MemoryRegionSection remain = *section;
1612     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1613
1614     /* register first subpage */
1615     if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1616         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(remain.offset_within_address_space)
1617                         - remain.offset_within_address_space;
1618
1619         MemoryRegionSection now = remain;
1620         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1621         register_subpage(fv, &now);
1622         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1623             return;
1624         }
1625         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1626         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1627         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1628     }
1629
1630     /* register whole pages */
1631     if (int128_ge(remain.size, page_size)) {
1632         MemoryRegionSection now = remain;
1633         now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1634         register_multipage(fv, &now);
1635         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1636             return;
1637         }
1638         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1639         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1640         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1641     }
1642
1643     /* register last subpage */
1644     register_subpage(fv, &remain);
1645 }
1646
1647 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1648 {
1649     if (kvm_enabled())
1650         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1651 }
1652
1653 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1654 {
1655     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1656 }
1657
1658 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1659 {
1660     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1661 }
1662
1663 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1664 {
1665     RAMBlock *block;
1666     char *psize;
1667
1668     rcu_read_lock();
1669     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1670                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1671     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1672         psize = size_to_str(block->page_size);
1673         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1674                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1675                        (uint64_t)block->offset,
1676                        (uint64_t)block->used_length,
1677                        (uint64_t)block->max_length);
1678         g_free(psize);
1679     }
1680     rcu_read_unlock();
1681 }
1682
1683 #ifdef __linux__
1684 /*
1685  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1686  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1687  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1688  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1689  */
1690 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1691 {
1692     long *hpsize_min = opaque;
1693
1694     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1695         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(MEMORY_BACKEND(obj));
1696
1697         if (hpsize < *hpsize_min) {
1698             *hpsize_min = hpsize;
1699         }
1700     }
1701
1702     return 0;
1703 }
1704
1705 long qemu_getrampagesize(void)
1706 {
1707     long hpsize = LONG_MAX;
1708     long mainrampagesize;
1709     Object *memdev_root;
1710
1711     mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1712
1713     /* it's possible we have memory-backend objects with
1714      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1715      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1716      * hooks. we want to take these into account, but we
1717      * also want to make sure these supported hugepage
1718      * sizes are applicable across the entire range of memory
1719      * we may boot from, so we take the min across all
1720      * backends, and assume normal pages in cases where a
1721      * backend isn't backed by hugepages.
1722      */
1723     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1724     if (memdev_root) {
1725         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1726     }
1727     if (hpsize == LONG_MAX) {
1728         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1729         return mainrampagesize;
1730     }
1731
1732     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1733      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1734      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1735      */
1736     if (hpsize > mainrampagesize &&
1737         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1738         static bool warned;
1739         if (!warned) {
1740             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1741             warned = true;
1742         }
1743         return mainrampagesize;
1744     }
1745
1746     return hpsize;
1747 }
1748 #else
1749 long qemu_getrampagesize(void)
1750 {
1751     return getpagesize();
1752 }
1753 #endif
1754
1755 #ifdef CONFIG_POSIX
1756 static int64_t get_file_size(int fd)
1757 {
1758     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1759     if (size < 0) {
1760         return -errno;
1761     }
1762     return size;
1763 }
1764
1765 static int file_ram_open(const char *path,
1766                          const char *region_name,
1767                          bool *created,
1768                          Error **errp)
1769 {
1770     char *filename;
1771     char *sanitized_name;
1772     char *c;
1773     int fd = -1;
1774
1775     *created = false;
1776     for (;;) {
1777         fd = open(path, O_RDWR);
1778         if (fd >= 0) {
1779             /* @path names an existing file, use it */
1780             break;
1781         }
1782         if (errno == ENOENT) {
1783             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1784             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1785             if (fd >= 0) {
1786                 *created = true;
1787                 break;
1788             }
1789         } else if (errno == EISDIR) {
1790             /* @path names a directory, create a file there */
1791             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1792             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1793             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1794                 if (*c == '/') {
1795                     *c = '_';
1796                 }
1797             }
1798
1799             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1800                                        sanitized_name);
1801             g_free(sanitized_name);
1802
1803             fd = mkstemp(filename);
1804             if (fd >= 0) {
1805                 unlink(filename);
1806                 g_free(filename);
1807                 break;
1808             }
1809             g_free(filename);
1810         }
1811         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1812             error_setg_errno(errp, errno,
1813                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1814                              path);
1815             return -1;
1816         }
1817         /*
1818          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1819          * something else creates the file between our two open().
1820          */
1821     }
1822
1823     return fd;
1824 }
1825
1826 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1827                             ram_addr_t memory,
1828                             int fd,
1829                             bool truncate,
1830                             Error **errp)
1831 {
1832     void *area;
1833
1834     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1835     if (block->mr->align % block->page_size) {
1836         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1837                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1838                    block->mr->align, block->page_size);
1839         return NULL;
1840     } else if (block->mr->align && !is_power_of_2(block->mr->align)) {
1841         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1842                    " must be a power of two", block->mr->align);
1843         return NULL;
1844     }
1845     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1846 #if defined(__s390x__)
1847     if (kvm_enabled()) {
1848         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1849     }
1850 #endif
1851
1852     if (memory < block->page_size) {
1853         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1854                    "or larger than page size 0x%zx",
1855                    memory, block->page_size);
1856         return NULL;
1857     }
1858
1859     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1860
1861     /*
1862      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1863      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1864      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1865      * mmap will fail.
1866      *
1867      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1868      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1869      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1870      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1871      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1872      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1873      * is disabled as well.
1874      */
1875     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1876         perror("ftruncate");
1877     }
1878
1879     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1880                          block->flags & RAM_SHARED);
1881     if (area == MAP_FAILED) {
1882         error_setg_errno(errp, errno,
1883                          "unable to map backing store for guest RAM");
1884         return NULL;
1885     }
1886
1887     if (mem_prealloc) {
1888         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1889         if (errp && *errp) {
1890             qemu_ram_munmap(fd, area, memory);
1891             return NULL;
1892         }
1893     }
1894
1895     block->fd = fd;
1896     return area;
1897 }
1898 #endif
1899
1900 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1901  * dirty bitmaps.
1902  * Called with the ramlist lock held.
1903  */
1904 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1905 {
1906     RAMBlock *block, *next_block;
1907     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1908
1909     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1910
1911     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1912         return 0;
1913     }
1914
1915     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1916         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1917
1918         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1919          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1920          */
1921         candidate = block->offset + block->max_length;
1922         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1923
1924         /* Search for the closest following block
1925          * and find the gap.
1926          */
1927         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1928             if (next_block->offset >= candidate) {
1929                 next = MIN(next, next_block->offset);
1930             }
1931         }
1932
1933         /* If it fits remember our place and remember the size
1934          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1935          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1936          */
1937         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1938             offset = candidate;
1939             mingap = next - candidate;
1940         }
1941
1942         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
1943     }
1944
1945     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1946         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1947                 (uint64_t)size);
1948         abort();
1949     }
1950
1951     trace_find_ram_offset(size, offset);
1952
1953     return offset;
1954 }
1955
1956 static unsigned long last_ram_page(void)
1957 {
1958     RAMBlock *block;
1959     ram_addr_t last = 0;
1960
1961     rcu_read_lock();
1962     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1963         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1964     }
1965     rcu_read_unlock();
1966     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1967 }
1968
1969 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1970 {
1971     int ret;
1972
1973     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1974     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1975         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1976         if (ret) {
1977             perror("qemu_madvise");
1978             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1979                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1980         }
1981     }
1982 }
1983
1984 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1985 {
1986     return rb->idstr;
1987 }
1988
1989 void *qemu_ram_get_host_addr(RAMBlock *rb)
1990 {
1991     return rb->host;
1992 }
1993
1994 ram_addr_t qemu_ram_get_offset(RAMBlock *rb)
1995 {
1996     return rb->offset;
1997 }
1998
1999 ram_addr_t qemu_ram_get_used_length(RAMBlock *rb)
2000 {
2001     return rb->used_length;
2002 }
2003
2004 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
2005 {
2006     return rb->flags & RAM_SHARED;
2007 }
2008
2009 /* Note: Only set at the start of postcopy */
2010 bool qemu_ram_is_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2011 {
2012     return rb->flags & RAM_UF_ZEROPAGE;
2013 }
2014
2015 void qemu_ram_set_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2016 {
2017     rb->flags |= RAM_UF_ZEROPAGE;
2018 }
2019
2020 bool qemu_ram_is_migratable(RAMBlock *rb)
2021 {
2022     return rb->flags & RAM_MIGRATABLE;
2023 }
2024
2025 void qemu_ram_set_migratable(RAMBlock *rb)
2026 {
2027     rb->flags |= RAM_MIGRATABLE;
2028 }
2029
2030 void qemu_ram_unset_migratable(RAMBlock *rb)
2031 {
2032     rb->flags &= ~RAM_MIGRATABLE;
2033 }
2034
2035 /* Called with iothread lock held.  */
2036 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
2037 {
2038     RAMBlock *block;
2039
2040     assert(new_block);
2041     assert(!new_block->idstr[0]);
2042
2043     if (dev) {
2044         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
2045         if (id) {
2046             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
2047             g_free(id);
2048         }
2049     }
2050     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
2051
2052     rcu_read_lock();
2053     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2054         if (block != new_block &&
2055             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
2056             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
2057                     new_block->idstr);
2058             abort();
2059         }
2060     }
2061     rcu_read_unlock();
2062 }
2063
2064 /* Called with iothread lock held.  */
2065 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
2066 {
2067     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
2068      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
2069      * does not work anyway.
2070      */
2071     if (block) {
2072         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
2073     }
2074 }
2075
2076 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
2077 {
2078     return rb->page_size;
2079 }
2080
2081 /* Returns the largest size of page in use */
2082 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
2083 {
2084     RAMBlock *block;
2085     size_t largest = 0;
2086
2087     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2088         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
2089     }
2090
2091     return largest;
2092 }
2093
2094 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
2095 {
2096     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
2097         /* disabled by the user */
2098         return 0;
2099     }
2100
2101     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
2102 }
2103
2104 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
2105  * incoming migration, or right after reset.
2106  *
2107  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
2108  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
2109  * misuse, if necessary.
2110  */
2111 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2112 {
2113     assert(block);
2114
2115     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
2116
2117     if (block->used_length == newsize) {
2118         return 0;
2119     }
2120
2121     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
2122         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2123                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2124                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2125                          newsize, block->used_length);
2126         return -EINVAL;
2127     }
2128
2129     if (block->max_length < newsize) {
2130         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2131                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2132                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2133                          newsize, block->max_length);
2134         return -EINVAL;
2135     }
2136
2137     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
2138     block->used_length = newsize;
2139     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
2140                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2141     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
2142     if (block->resized) {
2143         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
2144     }
2145     return 0;
2146 }
2147
2148 /* Called with ram_list.mutex held */
2149 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
2150                                 ram_addr_t new_ram_size)
2151 {
2152     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
2153                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2154     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
2155                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2156     int i;
2157
2158     /* Only need to extend if block count increased */
2159     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
2160         return;
2161     }
2162
2163     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
2164         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
2165         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
2166         int j;
2167
2168         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
2169         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
2170                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
2171
2172         if (old_num_blocks) {
2173             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
2174                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
2175         }
2176
2177         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
2178             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2179         }
2180
2181         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
2182
2183         if (old_blocks) {
2184             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
2185         }
2186     }
2187 }
2188
2189 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp, bool shared)
2190 {
2191     RAMBlock *block;
2192     RAMBlock *last_block = NULL;
2193     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
2194     Error *err = NULL;
2195
2196     old_ram_size = last_ram_page();
2197
2198     qemu_mutex_lock_ramlist();
2199     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
2200
2201     if (!new_block->host) {
2202         if (xen_enabled()) {
2203             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
2204                           new_block->mr, &err);
2205             if (err) {
2206                 error_propagate(errp, err);
2207                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2208                 return;
2209             }
2210         } else {
2211             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
2212                                              &new_block->mr->align, shared);
2213             if (!new_block->host) {
2214                 error_setg_errno(errp, errno,
2215                                  "cannot set up guest memory '%s'",
2216                                  memory_region_name(new_block->mr));
2217                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2218                 return;
2219             }
2220             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
2221         }
2222     }
2223
2224     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
2225               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
2226     if (new_ram_size > old_ram_size) {
2227         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
2228     }
2229     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
2230      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
2231      * tail, so save the last element in last_block.
2232      */
2233     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2234         last_block = block;
2235         if (block->max_length < new_block->max_length) {
2236             break;
2237         }
2238     }
2239     if (block) {
2240         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
2241     } else if (last_block) {
2242         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
2243     } else { /* list is empty */
2244         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
2245     }
2246     ram_list.mru_block = NULL;
2247
2248     /* Write list before version */
2249     smp_wmb();
2250     ram_list.version++;
2251     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2252
2253     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
2254                                         new_block->used_length,
2255                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2256
2257     if (new_block->host) {
2258         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
2259         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
2260         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
2261         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
2262         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
2263     }
2264 }
2265
2266 #ifdef CONFIG_POSIX
2267 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2268                                  uint32_t ram_flags, int fd,
2269                                  Error **errp)
2270 {
2271     RAMBlock *new_block;
2272     Error *local_err = NULL;
2273     int64_t file_size;
2274
2275     /* Just support these ram flags by now. */
2276     assert((ram_flags & ~(RAM_SHARED | RAM_PMEM)) == 0);
2277
2278     if (xen_enabled()) {
2279         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2280         return NULL;
2281     }
2282
2283     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2284         error_setg(errp,
2285                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2286         return NULL;
2287     }
2288
2289     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2290         /*
2291          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2292          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2293          * a hook there.
2294          */
2295         error_setg(errp,
2296                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2297         return NULL;
2298     }
2299
2300     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2301     file_size = get_file_size(fd);
2302     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2303         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2304                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2305                    mem_path, file_size, size);
2306         return NULL;
2307     }
2308
2309     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2310     new_block->mr = mr;
2311     new_block->used_length = size;
2312     new_block->max_length = size;
2313     new_block->flags = ram_flags;
2314     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2315     if (!new_block->host) {
2316         g_free(new_block);
2317         return NULL;
2318     }
2319
2320     ram_block_add(new_block, &local_err, ram_flags & RAM_SHARED);
2321     if (local_err) {
2322         g_free(new_block);
2323         error_propagate(errp, local_err);
2324         return NULL;
2325     }
2326     return new_block;
2327
2328 }
2329
2330
2331 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2332                                    uint32_t ram_flags, const char *mem_path,
2333                                    Error **errp)
2334 {
2335     int fd;
2336     bool created;
2337     RAMBlock *block;
2338
2339     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2340     if (fd < 0) {
2341         return NULL;
2342     }
2343
2344     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, ram_flags, fd, errp);
2345     if (!block) {
2346         if (created) {
2347             unlink(mem_path);
2348         }
2349         close(fd);
2350         return NULL;
2351     }
2352
2353     return block;
2354 }
2355 #endif
2356
2357 static
2358 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2359                                   void (*resized)(const char*,
2360                                                   uint64_t length,
2361                                                   void *host),
2362                                   void *host, bool resizeable, bool share,
2363                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2364 {
2365     RAMBlock *new_block;
2366     Error *local_err = NULL;
2367
2368     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2369     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2370     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2371     new_block->mr = mr;
2372     new_block->resized = resized;
2373     new_block->used_length = size;
2374     new_block->max_length = max_size;
2375     assert(max_size >= size);
2376     new_block->fd = -1;
2377     new_block->page_size = getpagesize();
2378     new_block->host = host;
2379     if (host) {
2380         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2381     }
2382     if (resizeable) {
2383         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2384     }
2385     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2386     if (local_err) {
2387         g_free(new_block);
2388         error_propagate(errp, local_err);
2389         return NULL;
2390     }
2391     return new_block;
2392 }
2393
2394 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2395                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2396 {
2397     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false,
2398                                    false, mr, errp);
2399 }
2400
2401 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share,
2402                          MemoryRegion *mr, Error **errp)
2403 {
2404     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false,
2405                                    share, mr, errp);
2406 }
2407
2408 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2409                                      void (*resized)(const char*,
2410                                                      uint64_t length,
2411                                                      void *host),
2412                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2413 {
2414     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true,
2415                                    false, mr, errp);
2416 }
2417
2418 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2419 {
2420     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2421         ;
2422     } else if (xen_enabled()) {
2423         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2424 #ifndef _WIN32
2425     } else if (block->fd >= 0) {
2426         qemu_ram_munmap(block->fd, block->host, block->max_length);
2427         close(block->fd);
2428 #endif
2429     } else {
2430         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2431     }
2432     g_free(block);
2433 }
2434
2435 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2436 {
2437     if (!block) {
2438         return;
2439     }
2440
2441     if (block->host) {
2442         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2443     }
2444
2445     qemu_mutex_lock_ramlist();
2446     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2447     ram_list.mru_block = NULL;
2448     /* Write list before version */
2449     smp_wmb();
2450     ram_list.version++;
2451     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2452     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2453 }
2454
2455 #ifndef _WIN32
2456 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2457 {
2458     RAMBlock *block;
2459     ram_addr_t offset;
2460     int flags;
2461     void *area, *vaddr;
2462
2463     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2464         offset = addr - block->offset;
2465         if (offset < block->max_length) {
2466             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2467             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2468                 ;
2469             } else if (xen_enabled()) {
2470                 abort();
2471             } else {
2472                 flags = MAP_FIXED;
2473                 if (block->fd >= 0) {
2474                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2475                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2476                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2477                                 flags, block->fd, offset);
2478                 } else {
2479                     /*
2480                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2481                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2482                      * we'd need a remap hook here.
2483                      */
2484                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2485
2486                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2487                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2488                                 flags, -1, 0);
2489                 }
2490                 if (area != vaddr) {
2491                     error_report("Could not remap addr: "
2492                                  RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "",
2493                                  length, addr);
2494                     exit(1);
2495                 }
2496                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2497                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2498             }
2499         }
2500     }
2501 }
2502 #endif /* !_WIN32 */
2503
2504 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2505  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2506  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2507  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2508  *
2509  * Called within RCU critical section.
2510  */
2511 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2512 {
2513     RAMBlock *block = ram_block;
2514
2515     if (block == NULL) {
2516         block = qemu_get_ram_block(addr);
2517         addr -= block->offset;
2518     }
2519
2520     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2521         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2522          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2523          * In that case just map until the end of the page.
2524          */
2525         if (block->offset == 0) {
2526             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2527         }
2528
2529         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2530     }
2531     return ramblock_ptr(block, addr);
2532 }
2533
2534 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2535  * but takes a size argument.
2536  *
2537  * Called within RCU critical section.
2538  */
2539 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2540                                  hwaddr *size, bool lock)
2541 {
2542     RAMBlock *block = ram_block;
2543     if (*size == 0) {
2544         return NULL;
2545     }
2546
2547     if (block == NULL) {
2548         block = qemu_get_ram_block(addr);
2549         addr -= block->offset;
2550     }
2551     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2552
2553     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2554         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2555          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2556          * In that case just map the requested area.
2557          */
2558         if (block->offset == 0) {
2559             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2560         }
2561
2562         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2563     }
2564
2565     return ramblock_ptr(block, addr);
2566 }
2567
2568 /* Return the offset of a hostpointer within a ramblock */
2569 ram_addr_t qemu_ram_block_host_offset(RAMBlock *rb, void *host)
2570 {
2571     ram_addr_t res = (uint8_t *)host - (uint8_t *)rb->host;
2572     assert((uintptr_t)host >= (uintptr_t)rb->host);
2573     assert(res < rb->max_length);
2574
2575     return res;
2576 }
2577
2578 /*
2579  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2580  * in that RAMBlock.
2581  *
2582  * ptr: Host pointer to look up
2583  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2584  * *ram_addr: set to result ram_addr
2585  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2586  *
2587  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2588  *
2589  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2590  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2591  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2592  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2593  * ram_addr_t.
2594  */
2595 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2596                                    ram_addr_t *offset)
2597 {
2598     RAMBlock *block;
2599     uint8_t *host = ptr;
2600
2601     if (xen_enabled()) {
2602         ram_addr_t ram_addr;
2603         rcu_read_lock();
2604         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2605         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2606         if (block) {
2607             *offset = ram_addr - block->offset;
2608         }
2609         rcu_read_unlock();
2610         return block;
2611     }
2612
2613     rcu_read_lock();
2614     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2615     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2616         goto found;
2617     }
2618
2619     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2620         /* This case append when the block is not mapped. */
2621         if (block->host == NULL) {
2622             continue;
2623         }
2624         if (host - block->host < block->max_length) {
2625             goto found;
2626         }
2627     }
2628
2629     rcu_read_unlock();
2630     return NULL;
2631
2632 found:
2633     *offset = (host - block->host);
2634     if (round_offset) {
2635         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2636     }
2637     rcu_read_unlock();
2638     return block;
2639 }
2640
2641 /*
2642  * Finds the named RAMBlock
2643  *
2644  * name: The name of RAMBlock to find
2645  *
2646  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2647  */
2648 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2649 {
2650     RAMBlock *block;
2651
2652     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2653         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2654             return block;
2655         }
2656     }
2657
2658     return NULL;
2659 }
2660
2661 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2662    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2663 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2664 {
2665     RAMBlock *block;
2666     ram_addr_t offset;
2667
2668     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2669     if (!block) {
2670         return RAM_ADDR_INVALID;
2671     }
2672
2673     return block->offset + offset;
2674 }
2675
2676 /* Called within RCU critical section. */
2677 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2678                           CPUState *cpu,
2679                           vaddr mem_vaddr,
2680                           ram_addr_t ram_addr,
2681                           unsigned size)
2682 {
2683     ndi->cpu = cpu;
2684     ndi->ram_addr = ram_addr;
2685     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2686     ndi->size = size;
2687     ndi->pages = NULL;
2688
2689     assert(tcg_enabled());
2690     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2691         ndi->pages = page_collection_lock(ram_addr, ram_addr + size);
2692         tb_invalidate_phys_page_fast(ndi->pages, ram_addr, size);
2693     }
2694 }
2695
2696 /* Called within RCU critical section. */
2697 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2698 {
2699     if (ndi->pages) {
2700         assert(tcg_enabled());
2701         page_collection_unlock(ndi->pages);
2702         ndi->pages = NULL;
2703     }
2704
2705     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2706      * the notdirty callback faster.
2707      */
2708     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2709                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2710     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2711        flushed */
2712     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2713         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2714     }
2715 }
2716
2717 /* Called within RCU critical section.  */
2718 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2719                                uint64_t val, unsigned size)
2720 {
2721     NotDirtyInfo ndi;
2722
2723     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2724                          ram_addr, size);
2725
2726     stn_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), size, val);
2727     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2728 }
2729
2730 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2731                                  unsigned size, bool is_write,
2732                                  MemTxAttrs attrs)
2733 {
2734     return is_write;
2735 }
2736
2737 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2738     .write = notdirty_mem_write,
2739     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2740     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2741     .valid = {
2742         .min_access_size = 1,
2743         .max_access_size = 8,
2744         .unaligned = false,
2745     },
2746     .impl = {
2747         .min_access_size = 1,
2748         .max_access_size = 8,
2749         .unaligned = false,
2750     },
2751 };
2752
2753 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2754 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2755 {
2756     CPUState *cpu = current_cpu;
2757     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2758     target_ulong vaddr;
2759     CPUWatchpoint *wp;
2760
2761     assert(tcg_enabled());
2762     if (cpu->watchpoint_hit) {
2763         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2764          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2765          * current instruction. */
2766         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2767         return;
2768     }
2769     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2770     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2771     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2772         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2773             && (wp->flags & flags)) {
2774             if (flags == BP_MEM_READ) {
2775                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2776             } else {
2777                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2778             }
2779             wp->hitaddr = vaddr;
2780             wp->hitattrs = attrs;
2781             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2782                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2783                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2784                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2785                     continue;
2786                 }
2787                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2788
2789                 mmap_lock();
2790                 tb_check_watchpoint(cpu);
2791                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2792                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2793                     mmap_unlock();
2794                     cpu_loop_exit(cpu);
2795                 } else {
2796                     /* Force execution of one insn next time.  */
2797                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2798                     mmap_unlock();
2799                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2800                 }
2801             }
2802         } else {
2803             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2804         }
2805     }
2806 }
2807
2808 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2809    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2810    phys routines.  */
2811 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2812                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2813 {
2814     MemTxResult res;
2815     uint64_t data;
2816     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2817     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2818
2819     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2820     switch (size) {
2821     case 1:
2822         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2823         break;
2824     case 2:
2825         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2826         break;
2827     case 4:
2828         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2829         break;
2830     case 8:
2831         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2832         break;
2833     default: abort();
2834     }
2835     *pdata = data;
2836     return res;
2837 }
2838
2839 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2840                                    uint64_t val, unsigned size,
2841                                    MemTxAttrs attrs)
2842 {
2843     MemTxResult res;
2844     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2845     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2846
2847     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2848     switch (size) {
2849     case 1:
2850         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2851         break;
2852     case 2:
2853         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2854         break;
2855     case 4:
2856         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2857         break;
2858     case 8:
2859         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2860         break;
2861     default: abort();
2862     }
2863     return res;
2864 }
2865
2866 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2867     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2868     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2869     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2870     .valid = {
2871         .min_access_size = 1,
2872         .max_access_size = 8,
2873         .unaligned = false,
2874     },
2875     .impl = {
2876         .min_access_size = 1,
2877         .max_access_size = 8,
2878         .unaligned = false,
2879     },
2880 };
2881
2882 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
2883                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len);
2884 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2885                                   const uint8_t *buf, hwaddr len);
2886 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
2887                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs);
2888
2889 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2890                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2891 {
2892     subpage_t *subpage = opaque;
2893     uint8_t buf[8];
2894     MemTxResult res;
2895
2896 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2897     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2898            subpage, len, addr);
2899 #endif
2900     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2901     if (res) {
2902         return res;
2903     }
2904     *data = ldn_p(buf, len);
2905     return MEMTX_OK;
2906 }
2907
2908 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2909                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2910 {
2911     subpage_t *subpage = opaque;
2912     uint8_t buf[8];
2913
2914 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2915     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2916            " value %"PRIx64"\n",
2917            __func__, subpage, len, addr, value);
2918 #endif
2919     stn_p(buf, len, value);
2920     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2921 }
2922
2923 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2924                             unsigned len, bool is_write,
2925                             MemTxAttrs attrs)
2926 {
2927     subpage_t *subpage = opaque;
2928 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2929     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2930            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2931 #endif
2932
2933     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2934                                  len, is_write, attrs);
2935 }
2936
2937 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2938     .read_with_attrs = subpage_read,
2939     .write_with_attrs = subpage_write,
2940     .impl.min_access_size = 1,
2941     .impl.max_access_size = 8,
2942     .valid.min_access_size = 1,
2943     .valid.max_access_size = 8,
2944     .valid.accepts = subpage_accepts,
2945     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2946 };
2947
2948 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2949                              uint16_t section)
2950 {
2951     int idx, eidx;
2952
2953     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2954         return -1;
2955     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2956     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2957 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2958     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2959            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2960 #endif
2961     for (; idx <= eidx; idx++) {
2962         mmio->sub_section[idx] = section;
2963     }
2964
2965     return 0;
2966 }
2967
2968 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2969 {
2970     subpage_t *mmio;
2971
2972     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2973     mmio->fv = fv;
2974     mmio->base = base;
2975     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2976                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2977     mmio->iomem.subpage = true;
2978 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2979     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2980            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2981 #endif
2982     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2983
2984     return mmio;
2985 }
2986
2987 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2988 {
2989     assert(fv);
2990     MemoryRegionSection section = {
2991         .fv = fv,
2992         .mr = mr,
2993         .offset_within_address_space = 0,
2994         .offset_within_region = 0,
2995         .size = int128_2_64(),
2996     };
2997
2998     return phys_section_add(map, &section);
2999 }
3000
3001 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
3002                                uint64_t val, unsigned size)
3003 {
3004     /* Ignore any write to ROM. */
3005 }
3006
3007 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
3008                                  unsigned size, bool is_write,
3009                                  MemTxAttrs attrs)
3010 {
3011     return is_write;
3012 }
3013
3014 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
3015  * to directly access the underlying host ram.
3016  */
3017 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
3018     .write = readonly_mem_write,
3019     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
3020     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
3021     .valid = {
3022         .min_access_size = 1,
3023         .max_access_size = 8,
3024         .unaligned = false,
3025     },
3026     .impl = {
3027         .min_access_size = 1,
3028         .max_access_size = 8,
3029         .unaligned = false,
3030     },
3031 };
3032
3033 MemoryRegionSection *iotlb_to_section(CPUState *cpu,
3034                                       hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
3035 {
3036     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3037     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
3038     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
3039     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
3040
3041     return &sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK];
3042 }
3043
3044 static void io_mem_init(void)
3045 {
3046     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
3047                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
3048     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
3049                           NULL, UINT64_MAX);
3050
3051     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
3052      * which can be called without the iothread mutex.
3053      */
3054     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
3055                           NULL, UINT64_MAX);
3056     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
3057
3058     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
3059                           NULL, UINT64_MAX);
3060 }
3061
3062 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
3063 {
3064     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
3065     uint16_t n;
3066
3067     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
3068     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3069     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
3070     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
3071     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
3072     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
3073     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
3074     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
3075
3076     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
3077
3078     return d;
3079 }
3080
3081 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
3082 {
3083     phys_sections_free(&d->map);
3084     g_free(d);
3085 }
3086
3087 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
3088 {
3089     CPUAddressSpace *cpuas;
3090     AddressSpaceDispatch *d;
3091
3092     assert(tcg_enabled());
3093     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
3094        reset the modified entries */
3095     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
3096     cpu_reloading_memory_map();
3097     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
3098      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
3099      * may have split the RCU critical section.
3100      */
3101     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
3102     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
3103     tlb_flush(cpuas->cpu);
3104 }
3105
3106 static void memory_map_init(void)
3107 {
3108     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
3109
3110     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
3111     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
3112
3113     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
3114     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
3115                           65536);
3116     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
3117 }
3118
3119 MemoryRegion *get_system_memory(void)
3120 {
3121     return system_memory;
3122 }
3123
3124 MemoryRegion *get_system_io(void)
3125 {
3126     return system_io;
3127 }
3128
3129 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
3130
3131 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
3132 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
3133 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3134                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
3135 {
3136     int flags;
3137     target_ulong l, page;
3138     void * p;
3139
3140     while (len > 0) {
3141         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3142         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3143         if (l > len)
3144             l = len;
3145         flags = page_get_flags(page);
3146         if (!(flags & PAGE_VALID))
3147             return -1;
3148         if (is_write) {
3149             if (!(flags & PAGE_WRITE))
3150                 return -1;
3151             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3152             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
3153                 return -1;
3154             memcpy(p, buf, l);
3155             unlock_user(p, addr, l);
3156         } else {
3157             if (!(flags & PAGE_READ))
3158                 return -1;
3159             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3160             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
3161                 return -1;
3162             memcpy(buf, p, l);
3163             unlock_user(p, addr, 0);
3164         }
3165         len -= l;
3166         buf += l;
3167         addr += l;
3168     }
3169     return 0;
3170 }
3171
3172 #else
3173
3174 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
3175                                      hwaddr length)
3176 {
3177     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
3178     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
3179
3180     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
3181      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
3182      * xen_modified_memory.
3183      */
3184     if (dirty_log_mask) {
3185         dirty_log_mask =
3186             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
3187     }
3188     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
3189         assert(tcg_enabled());
3190         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
3191         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
3192     }
3193     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
3194 }
3195
3196 void memory_region_flush_rom_device(MemoryRegion *mr, hwaddr addr, hwaddr size)
3197 {
3198     /*
3199      * In principle this function would work on other memory region types too,
3200      * but the ROM device use case is the only one where this operation is
3201      * necessary.  Other memory regions should use the
3202      * address_space_read/write() APIs.
3203      */
3204     assert(memory_region_is_romd(mr));
3205
3206     invalidate_and_set_dirty(mr, addr, size);
3207 }
3208
3209 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
3210 {
3211     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
3212
3213     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
3214        otherwise specified.  */
3215     if (access_size_max == 0) {
3216         access_size_max = 4;
3217     }
3218
3219     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
3220     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
3221         unsigned align_size_max = addr & -addr;
3222         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
3223             access_size_max = align_size_max;
3224         }
3225     }
3226
3227     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
3228     if (l > access_size_max) {
3229         l = access_size_max;
3230     }
3231     l = pow2floor(l);
3232
3233     return l;
3234 }
3235
3236 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
3237 {
3238     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
3239     bool release_lock = false;
3240
3241     if (unlocked && mr->global_locking) {
3242         qemu_mutex_lock_iothread();
3243         unlocked = false;
3244         release_lock = true;
3245     }
3246     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
3247         if (unlocked) {
3248             qemu_mutex_lock_iothread();
3249         }
3250         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
3251         if (unlocked) {
3252             qemu_mutex_unlock_iothread();
3253         }
3254     }
3255
3256     return release_lock;
3257 }
3258
3259 /* Called within RCU critical section.  */
3260 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3261                                            MemTxAttrs attrs,
3262                                            const uint8_t *buf,
3263                                            hwaddr len, hwaddr addr1,
3264                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3265 {
3266     uint8_t *ptr;
3267     uint64_t val;
3268     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3269     bool release_lock = false;
3270
3271     for (;;) {
3272         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3273             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3274             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3275             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3276                potential bugs */
3277             val = ldn_p(buf, l);
3278             result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, l, attrs);
3279         } else {
3280             /* RAM case */
3281             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3282             memcpy(ptr, buf, l);
3283             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3284         }
3285
3286         if (release_lock) {
3287             qemu_mutex_unlock_iothread();
3288             release_lock = false;
3289         }
3290
3291         len -= l;
3292         buf += l;
3293         addr += l;
3294
3295         if (!len) {
3296             break;
3297         }
3298
3299         l = len;
3300         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3301     }
3302
3303     return result;
3304 }
3305
3306 /* Called from RCU critical section.  */
3307 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3308                                   const uint8_t *buf, hwaddr len)
3309 {
3310     hwaddr l;
3311     hwaddr addr1;
3312     MemoryRegion *mr;
3313     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3314
3315     l = len;
3316     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3317     result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3318                                      addr1, l, mr);
3319
3320     return result;
3321 }
3322
3323 /* Called within RCU critical section.  */
3324 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3325                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3326                                    hwaddr len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3327                                    MemoryRegion *mr)
3328 {
3329     uint8_t *ptr;
3330     uint64_t val;
3331     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3332     bool release_lock = false;
3333
3334     for (;;) {
3335         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3336             /* I/O case */
3337             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3338             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3339             result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, l, attrs);
3340             stn_p(buf, l, val);
3341         } else {
3342             /* RAM case */
3343             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3344             memcpy(buf, ptr, l);
3345         }
3346
3347         if (release_lock) {
3348             qemu_mutex_unlock_iothread();
3349             release_lock = false;
3350         }
3351
3352         len -= l;
3353         buf += l;
3354         addr += l;
3355
3356         if (!len) {
3357             break;
3358         }
3359
3360         l = len;
3361         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3362     }
3363
3364     return result;
3365 }
3366
3367 /* Called from RCU critical section.  */
3368 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
3369                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3370 {
3371     hwaddr l;
3372     hwaddr addr1;
3373     MemoryRegion *mr;
3374
3375     l = len;
3376     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3377     return flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3378                                   addr1, l, mr);
3379 }
3380
3381 MemTxResult address_space_read_full(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3382                                     MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3383 {
3384     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3385     FlatView *fv;
3386
3387     if (len > 0) {
3388         rcu_read_lock();
3389         fv = address_space_to_flatview(as);
3390         result = flatview_read(fv, addr, attrs, buf, len);
3391         rcu_read_unlock();
3392     }
3393
3394     return result;
3395 }
3396
3397 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3398                                 MemTxAttrs attrs,
3399                                 const uint8_t *buf, hwaddr len)
3400 {
3401     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3402     FlatView *fv;
3403
3404     if (len > 0) {
3405         rcu_read_lock();
3406         fv = address_space_to_flatview(as);
3407         result = flatview_write(fv, addr, attrs, buf, len);
3408         rcu_read_unlock();
3409     }
3410
3411     return result;
3412 }
3413
3414 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3415                              uint8_t *buf, hwaddr len, bool is_write)
3416 {
3417     if (is_write) {
3418         return address_space_write(as, addr, attrs, buf, len);
3419     } else {
3420         return address_space_read_full(as, addr, attrs, buf, len);
3421     }
3422 }
3423
3424 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3425                             hwaddr len, int is_write)
3426 {
3427     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3428                      buf, len, is_write);
3429 }
3430
3431 enum write_rom_type {
3432     WRITE_DATA,
3433     FLUSH_CACHE,
3434 };
3435
3436 static inline MemTxResult address_space_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3437                                                            hwaddr addr,
3438                                                            MemTxAttrs attrs,
3439                                                            const uint8_t *buf,
3440                                                            hwaddr len,
3441                                                            enum write_rom_type type)
3442 {
3443     hwaddr l;
3444     uint8_t *ptr;
3445     hwaddr addr1;
3446     MemoryRegion *mr;
3447
3448     rcu_read_lock();
3449     while (len > 0) {
3450         l = len;
3451         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3452
3453         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3454               memory_region_is_romd(mr))) {
3455             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3456         } else {
3457             /* ROM/RAM case */
3458             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3459             switch (type) {
3460             case WRITE_DATA:
3461                 memcpy(ptr, buf, l);
3462                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3463                 break;
3464             case FLUSH_CACHE:
3465                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3466                 break;
3467             }
3468         }
3469         len -= l;
3470         buf += l;
3471         addr += l;
3472     }
3473     rcu_read_unlock();
3474     return MEMTX_OK;
3475 }
3476
3477 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3478 MemTxResult address_space_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3479                                     MemTxAttrs attrs,
3480                                     const uint8_t *buf, hwaddr len)
3481 {
3482     return address_space_write_rom_internal(as, addr, attrs,
3483                                             buf, len, WRITE_DATA);
3484 }
3485
3486 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, hwaddr len)
3487 {
3488     /*
3489      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3490      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3491      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3492      * the host's instruction cache at least.
3493      */
3494     if (tcg_enabled()) {
3495         return;
3496     }
3497
3498     address_space_write_rom_internal(&address_space_memory,
3499                                      start, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3500                                      NULL, len, FLUSH_CACHE);
3501 }
3502
3503 typedef struct {
3504     MemoryRegion *mr;
3505     void *buffer;
3506     hwaddr addr;
3507     hwaddr len;
3508     bool in_use;
3509 } BounceBuffer;
3510
3511 static BounceBuffer bounce;
3512
3513 typedef struct MapClient {
3514     QEMUBH *bh;
3515     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3516 } MapClient;
3517
3518 QemuMutex map_client_list_lock;
3519 static QLIST_HEAD(, MapClient) map_client_list
3520     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3521
3522 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3523 {
3524     QLIST_REMOVE(client, link);
3525     g_free(client);
3526 }
3527
3528 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3529 {
3530     MapClient *client;
3531
3532     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3533         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3534         qemu_bh_schedule(client->bh);
3535         cpu_unregister_map_client_do(client);
3536     }
3537 }
3538
3539 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3540 {
3541     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3542
3543     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3544     client->bh = bh;
3545     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3546     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3547         cpu_notify_map_clients_locked();
3548     }
3549     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3550 }
3551
3552 void cpu_exec_init_all(void)
3553 {
3554     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3555     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3556      * so no more changes can be made after this point.
3557      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3558      * machine setup would care about the target page size, and we could
3559      * do this much later, rather than requiring board models to state
3560      * up front what their requirements are.
3561      */
3562     finalize_target_page_bits();
3563     io_mem_init();
3564     memory_map_init();
3565     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3566 }
3567
3568 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3569 {
3570     MapClient *client;
3571
3572     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3573     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3574         if (client->bh == bh) {
3575             cpu_unregister_map_client_do(client);
3576             break;
3577         }
3578     }
3579     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3580 }
3581
3582 static void cpu_notify_map_clients(void)
3583 {
3584     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3585     cpu_notify_map_clients_locked();
3586     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3587 }
3588
3589 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
3590                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3591 {
3592     MemoryRegion *mr;
3593     hwaddr l, xlat;
3594
3595     while (len > 0) {
3596         l = len;
3597         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3598         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3599             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3600             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write, attrs)) {
3601                 return false;
3602             }
3603         }
3604
3605         len -= l;
3606         addr += l;
3607     }
3608     return true;
3609 }
3610
3611 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3612                                 hwaddr len, bool is_write,
3613                                 MemTxAttrs attrs)
3614 {
3615     FlatView *fv;
3616     bool result;
3617
3618     rcu_read_lock();
3619     fv = address_space_to_flatview(as);
3620     result = flatview_access_valid(fv, addr, len, is_write, attrs);
3621     rcu_read_unlock();
3622     return result;
3623 }
3624
3625 static hwaddr
3626 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3627                             hwaddr target_len,
3628                             MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3629                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3630 {
3631     hwaddr done = 0;
3632     hwaddr xlat;
3633     MemoryRegion *this_mr;
3634
3635     for (;;) {
3636         target_len -= len;
3637         addr += len;
3638         done += len;
3639         if (target_len == 0) {
3640             return done;
3641         }
3642
3643         len = target_len;
3644         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3645                                      &len, is_write, attrs);
3646         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3647             return done;
3648         }
3649     }
3650 }
3651
3652 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3653  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3654  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3655  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3656  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3657  * likely to succeed.
3658  */
3659 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3660                         hwaddr addr,
3661                         hwaddr *plen,
3662                         bool is_write,
3663                         MemTxAttrs attrs)
3664 {
3665     hwaddr len = *plen;
3666     hwaddr l, xlat;
3667     MemoryRegion *mr;
3668     void *ptr;
3669     FlatView *fv;
3670
3671     if (len == 0) {
3672         return NULL;
3673     }
3674
3675     l = len;
3676     rcu_read_lock();
3677     fv = address_space_to_flatview(as);
3678     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3679
3680     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3681         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3682             rcu_read_unlock();
3683             return NULL;
3684         }
3685         /* Avoid unbounded allocations */
3686         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3687         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3688         bounce.addr = addr;
3689         bounce.len = l;
3690
3691         memory_region_ref(mr);
3692         bounce.mr = mr;
3693         if (!is_write) {
3694             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3695                                bounce.buffer, l);
3696         }
3697
3698         rcu_read_unlock();
3699         *plen = l;
3700         return bounce.buffer;
3701     }
3702
3703
3704     memory_region_ref(mr);
3705     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3706                                         l, is_write, attrs);
3707     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3708     rcu_read_unlock();
3709
3710     return ptr;
3711 }
3712
3713 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3714  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3715  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3716  */
3717 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3718                          int is_write, hwaddr access_len)
3719 {
3720     if (buffer != bounce.buffer) {
3721         MemoryRegion *mr;
3722         ram_addr_t addr1;
3723
3724         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3725         assert(mr != NULL);
3726         if (is_write) {
3727             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3728         }
3729         if (xen_enabled()) {
3730             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3731         }
3732         memory_region_unref(mr);
3733         return;
3734     }
3735     if (is_write) {
3736         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3737                             bounce.buffer, access_len);
3738     }
3739     qemu_vfree(bounce.buffer);
3740     bounce.buffer = NULL;
3741     memory_region_unref(bounce.mr);
3742     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3743     cpu_notify_map_clients();
3744 }
3745
3746 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3747                               hwaddr *plen,
3748                               int is_write)
3749 {
3750     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write,
3751                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3752 }
3753
3754 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3755                                int is_write, hwaddr access_len)
3756 {
3757     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3758 }
3759
3760 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3761 #define ARG1                     as
3762 #define SUFFIX
3763 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3764 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3765 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3766 #include "memory_ldst.inc.c"
3767
3768 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3769                                  AddressSpace *as,
3770                                  hwaddr addr,
3771                                  hwaddr len,
3772                                  bool is_write)
3773 {
3774     AddressSpaceDispatch *d;
3775     hwaddr l;
3776     MemoryRegion *mr;
3777
3778     assert(len > 0);
3779
3780     l = len;
3781     cache->fv = address_space_get_flatview(as);
3782     d = flatview_to_dispatch(cache->fv);
3783     cache->mrs = *address_space_translate_internal(d, addr, &cache->xlat, &l, true);
3784
3785     mr = cache->mrs.mr;
3786     memory_region_ref(mr);
3787     if (memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3788         /* We don't care about the memory attributes here as we're only
3789          * doing this if we found actual RAM, which behaves the same
3790          * regardless of attributes; so UNSPECIFIED is fine.
3791          */
3792         l = flatview_extend_translation(cache->fv, addr, len, mr,
3793                                         cache->xlat, l, is_write,
3794                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3795         cache->ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, cache->xlat, &l, true);
3796     } else {
3797         cache->ptr = NULL;
3798     }
3799
3800     cache->len = l;
3801     cache->is_write = is_write;
3802     return l;
3803 }
3804
3805 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3806                                     hwaddr addr,
3807                                     hwaddr access_len)
3808 {
3809     assert(cache->is_write);
3810     if (likely(cache->ptr)) {
3811         invalidate_and_set_dirty(cache->mrs.mr, addr + cache->xlat, access_len);
3812     }
3813 }
3814
3815 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3816 {
3817     if (!cache->mrs.mr) {
3818         return;
3819     }
3820
3821     if (xen_enabled()) {
3822         xen_invalidate_map_cache_entry(cache->ptr);
3823     }
3824     memory_region_unref(cache->mrs.mr);
3825     flatview_unref(cache->fv);
3826     cache->mrs.mr = NULL;
3827     cache->fv = NULL;
3828 }
3829
3830 /* Called from RCU critical section.  This function has the same
3831  * semantics as address_space_translate, but it only works on a
3832  * predefined range of a MemoryRegion that was mapped with
3833  * address_space_cache_init.
3834  */
3835 static inline MemoryRegion *address_space_translate_cached(
3836     MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
3837     hwaddr *plen, bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3838 {
3839     MemoryRegionSection section;
3840     MemoryRegion *mr;
3841     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
3842     AddressSpace *target_as;
3843
3844     assert(!cache->ptr);
3845     *xlat = addr + cache->xlat;
3846
3847     mr = cache->mrs.mr;
3848     iommu_mr = memory_region_get_iommu(mr);
3849     if (!iommu_mr) {
3850         /* MMIO region.  */
3851         return mr;
3852     }
3853
3854     section = address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat, plen,
3855                                             NULL, is_write, true,
3856                                             &target_as, attrs);
3857     return section.mr;
3858 }
3859
3860 /* Called from RCU critical section. address_space_read_cached uses this
3861  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3862  */
3863 void
3864 address_space_read_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3865                                    void *buf, hwaddr len)
3866 {
3867     hwaddr addr1, l;
3868     MemoryRegion *mr;
3869
3870     l = len;
3871     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, false,
3872                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3873     flatview_read_continue(cache->fv,
3874                            addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3875                            addr1, l, mr);
3876 }
3877
3878 /* Called from RCU critical section. address_space_write_cached uses this
3879  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3880  */
3881 void
3882 address_space_write_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3883                                     const void *buf, hwaddr len)
3884 {
3885     hwaddr addr1, l;
3886     MemoryRegion *mr;
3887
3888     l = len;
3889     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, true,
3890                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3891     flatview_write_continue(cache->fv,
3892                             addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3893                             addr1, l, mr);
3894 }
3895
3896 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3897 #define ARG1                     cache
3898 #define SUFFIX                   _cached_slow
3899 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate_cached(cache, __VA_ARGS__)
3900 #define RCU_READ_LOCK()          ((void)0)
3901 #define RCU_READ_UNLOCK()        ((void)0)
3902 #include "memory_ldst.inc.c"
3903
3904 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3905 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3906                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
3907 {
3908     hwaddr phys_addr;
3909     target_ulong l, page;
3910
3911     cpu_synchronize_state(cpu);
3912     while (len > 0) {
3913         int asidx;
3914         MemTxAttrs attrs;
3915
3916         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3917         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3918         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3919         /* if no physical page mapped, return an error */
3920         if (phys_addr == -1)
3921             return -1;
3922         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3923         if (l > len)
3924             l = len;
3925         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3926         if (is_write) {
3927             address_space_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3928                                     attrs, buf, l);
3929         } else {
3930             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3931                              attrs, buf, l, 0);
3932         }
3933         len -= l;
3934         buf += l;
3935         addr += l;
3936     }
3937     return 0;
3938 }
3939
3940 /*
3941  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3942  * target independent.
3943  */
3944 size_t qemu_target_page_size(void)
3945 {
3946     return TARGET_PAGE_SIZE;
3947 }
3948
3949 int qemu_target_page_bits(void)
3950 {
3951     return TARGET_PAGE_BITS;
3952 }
3953
3954 int qemu_target_page_bits_min(void)
3955 {
3956     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3957 }
3958 #endif
3959
3960 bool target_words_bigendian(void)
3961 {
3962 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3963     return true;
3964 #else
3965     return false;
3966 #endif
3967 }
3968
3969 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3970 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3971 {
3972     MemoryRegion*mr;
3973     hwaddr l = 1;
3974     bool res;
3975
3976     rcu_read_lock();
3977     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3978                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false,
3979                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3980
3981     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3982     rcu_read_unlock();
3983     return res;
3984 }
3985
3986 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3987 {
3988     RAMBlock *block;
3989     int ret = 0;
3990
3991     rcu_read_lock();
3992     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3993         ret = func(block, opaque);
3994         if (ret) {
3995             break;
3996         }
3997     }
3998     rcu_read_unlock();
3999     return ret;
4000 }
4001
4002 /*
4003  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
4004  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
4005  * the OS provides for postcopy.
4006  * The pages must be unmapped by the end of the function.
4007  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
4008  *
4009  */
4010 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
4011 {
4012     int ret = -1;
4013
4014     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
4015
4016     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
4017         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
4018                      host_startaddr);
4019         goto err;
4020     }
4021
4022     if ((start + length) <= rb->used_length) {
4023         bool need_madvise, need_fallocate;
4024         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
4025         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
4026             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
4027                          host_endaddr);
4028             goto err;
4029         }
4030
4031         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
4032
4033         /* The logic here is messy;
4034          *    madvise DONTNEED fails for hugepages
4035          *    fallocate works on hugepages and shmem
4036          */
4037         need_madvise = (rb->page_size == qemu_host_page_size);
4038         need_fallocate = rb->fd != -1;
4039         if (need_fallocate) {
4040             /* For a file, this causes the area of the file to be zero'd
4041              * if read, and for hugetlbfs also causes it to be unmapped
4042              * so a userfault will trigger.
4043              */
4044 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
4045             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
4046                             start, length);
4047             if (ret) {
4048                 ret = -errno;
4049                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to fallocate "
4050                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4051                              rb->idstr, start, length, ret);
4052                 goto err;
4053             }
4054 #else
4055             ret = -ENOSYS;
4056             error_report("ram_block_discard_range: fallocate not available/file"
4057                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4058                          rb->idstr, start, length, ret);
4059             goto err;
4060 #endif
4061         }
4062         if (need_madvise) {
4063             /* For normal RAM this causes it to be unmapped,
4064              * for shared memory it causes the local mapping to disappear
4065              * and to fall back on the file contents (which we just
4066              * fallocate'd away).
4067              */
4068 #if defined(CONFIG_MADVISE)
4069             ret =  madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
4070             if (ret) {
4071                 ret = -errno;
4072                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
4073                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4074                              rb->idstr, start, length, ret);
4075                 goto err;
4076             }
4077 #else
4078             ret = -ENOSYS;
4079             error_report("ram_block_discard_range: MADVISE not available"
4080                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4081                          rb->idstr, start, length, ret);
4082             goto err;
4083 #endif
4084         }
4085         trace_ram_block_discard_range(rb->idstr, host_startaddr, length,
4086                                       need_madvise, need_fallocate, ret);
4087     } else {
4088         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
4089                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
4090                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
4091     }
4092
4093 err:
4094     return ret;
4095 }
4096
4097 bool ramblock_is_pmem(RAMBlock *rb)
4098 {
4099     return rb->flags & RAM_PMEM;
4100 }
4101
4102 #endif
4103
4104 void page_size_init(void)
4105 {
4106     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
4107        TARGET_PAGE_SIZE */
4108     if (qemu_host_page_size == 0) {
4109         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
4110     }
4111     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
4112         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
4113     }
4114     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
4115 }
4116
4117 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
4118
4119 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
4120                                      int start, int end, int skip, int ptr)
4121 {
4122     if (start == end - 1) {
4123         mon(f, "\t%3d      ", start);
4124     } else {
4125         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
4126     }
4127     mon(f, " skip=%d ", skip);
4128     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
4129         mon(f, " ptr=NIL");
4130     } else if (!skip) {
4131         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
4132     } else {
4133         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
4134     }
4135     mon(f, "\n");
4136 }
4137
4138 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
4139                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
4140
4141 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
4142                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
4143 {
4144     int i;
4145
4146     mon(f, "  Dispatch\n");
4147     mon(f, "    Physical sections\n");
4148
4149     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
4150         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
4151         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
4152                                 " [ROM]", " [watch]" };
4153
4154         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
4155             i,
4156             s->offset_within_address_space,
4157             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
4158             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
4159             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
4160             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
4161             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
4162             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
4163
4164         if (s->mr->alias) {
4165             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
4166                     s->mr->alias->name : "noname");
4167         }
4168         mon(f, "\n");
4169     }
4170
4171     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
4172                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
4173     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
4174         int j, jprev;
4175         PhysPageEntry prev;
4176         Node *n = d->map.nodes + i;
4177
4178         mon(f, "      [%d]\n", i);
4179
4180         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
4181             PhysPageEntry *pe = *n + j;
4182
4183             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
4184                 continue;
4185             }
4186
4187             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4188
4189             jprev = j;
4190             prev = *pe;
4191         }
4192
4193         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
4194             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4195         }
4196     }
4197 }
4198
4199 #endif
This page took 0.239577 seconds and 4 git commands to generate.