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