memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "qemu-common.h"
  19 #include "cpu.h"
  20 #include "exec/memory.h"
  21 #include "exec/address-spaces.h"
  22 #include "qapi/visitor.h"
  23 #include "qemu/bitops.h"
  24 #include "qemu/error-report.h"
  25 #include "qom/object.h"
  26 #include "trace-root.h"
  27
  28 #include "exec/memory-internal.h"
  29 #include "exec/ram_addr.h"
  30 #include "sysemu/kvm.h"
  31 #include "sysemu/sysemu.h"
  32 #include "hw/qdev-properties.h"
  33 #include "migration/vmstate.h"
  34
  35 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  36
  37 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  38 static bool memory_region_update_pending;
  39 static bool ioeventfd_update_pending;
  40 static bool global_dirty_log = false;
  41
  42 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  43     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  44
  45 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  46     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  47
  48 static GHashTable *flat_views;
  49
  50 typedef struct AddrRange AddrRange;
  51
  52 /*
  53  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  54  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  55  */
  56 struct AddrRange {
  57     Int128 start;
  58     Int128 size;
  59 };
  60
  61 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  62 {
  63     return (AddrRange) { start, size };
  64 }
  65
  66 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  67 {
  68     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  69 }
  70
  71 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  72 {
  73     return int128_add(r.start, r.size);
  74 }
  75
  76 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  77 {
  78     int128_addto(&range.start, delta);
  79     return range;
  80 }
  81
  82 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  83 {
  84     return int128_ge(addr, range.start)
  85         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  86 }
  87
  88 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  89 {
  90     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  91         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  92 }
  93
  94 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  95 {
  96     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  97     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
  98     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
  99 }
 100
 101 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 102
 103 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 104     do {                                                                \
 105         MemoryListener *_listener;                                      \
 106                                                                         \
 107         switch (_direction) {                                           \
 108         case Forward:                                                   \
 109             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 110                 if (_listener->_callback) {                             \
 111                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 112                 }                                                       \
 113             }                                                           \
 114             break;                                                      \
 115         case Reverse:                                                   \
 116             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 117                                    memory_listeners, link) {            \
 118                 if (_listener->_callback) {                             \
 119                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 120                 }                                                       \
 121             }                                                           \
 122             break;                                                      \
 123         default:                                                        \
 124             abort();                                                    \
 125         }                                                               \
 126     } while (0)
 127
 128 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 129     do {                                                                \
 130         MemoryListener *_listener;                                      \
 131         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 132                                                                         \
 133         switch (_direction) {                                           \
 134         case Forward:                                                   \
 135             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 136                 if (_listener->_callback) {                             \
 137                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 138                 }                                                       \
 139             }                                                           \
 140             break;                                                      \
 141         case Reverse:                                                   \
 142             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 143                                    link_as) {                           \
 144                 if (_listener->_callback) {                             \
 145                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 146                 }                                                       \
 147             }                                                           \
 148             break;                                                      \
 149         default:                                                        \
 150             abort();                                                    \
 151         }                                                               \
 152     } while (0)
 153
 154 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 155 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 156     do {                                                                \
 157         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 158                 address_space_to_flatview(as));                         \
 159         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 160     } while(0)
 161
 162 struct CoalescedMemoryRange {
 163     AddrRange addr;
 164     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 165 };
 166
 167 struct MemoryRegionIoeventfd {
 168     AddrRange addr;
 169     bool match_data;
 170     uint64_t data;
 171     EventNotifier *e;
 172 };
 173
 174 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd *a,
 175                                            MemoryRegionIoeventfd *b)
 176 {
 177     if (int128_lt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 178         return true;
 179     } else if (int128_gt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 180         return false;
 181     } else if (int128_lt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 182         return true;
 183     } else if (int128_gt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 184         return false;
 185     } else if (a->match_data < b->match_data) {
 186         return true;
 187     } else  if (a->match_data > b->match_data) {
 188         return false;
 189     } else if (a->match_data) {
 190         if (a->data < b->data) {
 191             return true;
 192         } else if (a->data > b->data) {
 193             return false;
 194         }
 195     }
 196     if (a->e < b->e) {
 197         return true;
 198     } else if (a->e > b->e) {
 199         return false;
 200     }
 201     return false;
 202 }
 203
 204 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd *a,
 205                                           MemoryRegionIoeventfd *b)
 206 {
 207     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 208         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 209 }
 210
 211 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 212 struct FlatRange {
 213     MemoryRegion *mr;
 214     hwaddr offset_in_region;
 215     AddrRange addr;
 216     uint8_t dirty_log_mask;
 217     bool romd_mode;
 218     bool readonly;
 219 };
 220
 221 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 222     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 223
 224 static inline MemoryRegionSection
 225 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 226 {
 227     return (MemoryRegionSection) {
 228         .mr = fr->mr,
 229         .fv = fv,
 230         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 231         .size = fr->addr.size,
 232         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 233         .readonly = fr->readonly,
 234     };
 235 }
 236
 237 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 238 {
 239     return a->mr == b->mr
 240         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 241         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 242         && a->romd_mode == b->romd_mode
 243         && a->readonly == b->readonly;
 244 }
 245
 246 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 247 {
 248     FlatView *view;
 249
 250     view = g_new0(FlatView, 1);
 251     view->ref = 1;
 252     view->root = mr_root;
 253     memory_region_ref(mr_root);
 254     trace_flatview_new(view, mr_root);
 255
 256     return view;
 257 }
 258
 259 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 260  * sorting order.
 261  */
 262 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 263 {
 264     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 265         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 266         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 267                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 268     }
 269     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 270             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 271     view->ranges[pos] = *range;
 272     memory_region_ref(range->mr);
 273     ++view->nr;
 274 }
 275
 276 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 277 {
 278     int i;
 279
 280     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 281     if (view->dispatch) {
 282         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 283     }
 284     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 285         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 286     }
 287     g_free(view->ranges);
 288     memory_region_unref(view->root);
 289     g_free(view);
 290 }
 291
 292 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 293 {
 294     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 295 }
 296
 297 void flatview_unref(FlatView *view)
 298 {
 299     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 300         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 301         assert(view->root);
 302         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 303     }
 304 }
 305
 306 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 307 {
 308     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 309         && r1->mr == r2->mr
 310         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 311                                 r1->addr.size),
 312                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 313         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 314         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 315         && r1->readonly == r2->readonly;
 316 }
 317
 318 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 319 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 320 {
 321     unsigned i, j;
 322
 323     i = 0;
 324     while (i < view->nr) {
 325         j = i + 1;
 326         while (j < view->nr
 327                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 328             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 329             ++j;
 330         }
 331         ++i;
 332         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 333                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 334         view->nr -= j - i;
 335     }
 336 }
 337
 338 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 339 {
 340 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 341     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 342 #else
 343     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 344 #endif
 345 }
 346
 347 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 348 {
 349 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 350     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 351 #else
 352     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 353 #endif
 354 }
 355
 356 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 357 {
 358     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 359         switch (size) {
 360         case 1:
 361             break;
 362         case 2:
 363             *data = bswap16(*data);
 364             break;
 365         case 4:
 366             *data = bswap32(*data);
 367             break;
 368         case 8:
 369             *data = bswap64(*data);
 370             break;
 371         default:
 372             abort();
 373         }
 374     }
 375 }
 376
 377 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 378 {
 379     MemoryRegion *root;
 380     hwaddr abs_addr = offset;
 381
 382     abs_addr += mr->addr;
 383     for (root = mr; root->container; ) {
 384         root = root->container;
 385         abs_addr += root->addr;
 386     }
 387
 388     return abs_addr;
 389 }
 390
 391 static int get_cpu_index(void)
 392 {
 393     if (current_cpu) {
 394         return current_cpu->cpu_index;
 395     }
 396     return -1;
 397 }
 398
 399 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 400                                                        hwaddr addr,
 401                                                        uint64_t *value,
 402                                                        unsigned size,
 403                                                        unsigned shift,
 404                                                        uint64_t mask,
 405                                                        MemTxAttrs attrs)
 406 {
 407     uint64_t tmp;
 408
 409     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 410     if (mr->subpage) {
 411         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 412     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 413         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 414          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 415          * MemoryRegion. */
 416         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 417     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 418         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 419         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 420     }
 421     *value |= (tmp & mask) << shift;
 422     return MEMTX_OK;
 423 }
 424
 425 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 426                                                 hwaddr addr,
 427                                                 uint64_t *value,
 428                                                 unsigned size,
 429                                                 unsigned shift,
 430                                                 uint64_t mask,
 431                                                 MemTxAttrs attrs)
 432 {
 433     uint64_t tmp;
 434
 435     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 436     if (mr->subpage) {
 437         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 438     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 439         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 440          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 441          * MemoryRegion. */
 442         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 443     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 444         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 445         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 446     }
 447     *value |= (tmp & mask) << shift;
 448     return MEMTX_OK;
 449 }
 450
 451 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 452                                                           hwaddr addr,
 453                                                           uint64_t *value,
 454                                                           unsigned size,
 455                                                           unsigned shift,
 456                                                           uint64_t mask,
 457                                                           MemTxAttrs attrs)
 458 {
 459     uint64_t tmp = 0;
 460     MemTxResult r;
 461
 462     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 463     if (mr->subpage) {
 464         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 465     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 466         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 467          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 468          * MemoryRegion. */
 469         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 470     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 471         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 472         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 473     }
 474     *value |= (tmp & mask) << shift;
 475     return r;
 476 }
 477
 478 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 479                                                         hwaddr addr,
 480                                                         uint64_t *value,
 481                                                         unsigned size,
 482                                                         unsigned shift,
 483                                                         uint64_t mask,
 484                                                         MemTxAttrs attrs)
 485 {
 486     uint64_t tmp;
 487
 488     tmp = (*value >> shift) & mask;
 489     if (mr->subpage) {
 490         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 491     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 492         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 493          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 494          * MemoryRegion. */
 495         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 496     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 497         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 498         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 499     }
 500     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 501     return MEMTX_OK;
 502 }
 503
 504 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 505                                                 hwaddr addr,
 506                                                 uint64_t *value,
 507                                                 unsigned size,
 508                                                 unsigned shift,
 509                                                 uint64_t mask,
 510                                                 MemTxAttrs attrs)
 511 {
 512     uint64_t tmp;
 513
 514     tmp = (*value >> shift) & mask;
 515     if (mr->subpage) {
 516         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 517     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 518         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 519          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 520          * MemoryRegion. */
 521         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 522     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 523         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 524         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 525     }
 526     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 527     return MEMTX_OK;
 528 }
 529
 530 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 531                                                            hwaddr addr,
 532                                                            uint64_t *value,
 533                                                            unsigned size,
 534                                                            unsigned shift,
 535                                                            uint64_t mask,
 536                                                            MemTxAttrs attrs)
 537 {
 538     uint64_t tmp;
 539
 540     tmp = (*value >> shift) & mask;
 541     if (mr->subpage) {
 542         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 543     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 544         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 545          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 546          * MemoryRegion. */
 547         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 548     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 549         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 550         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 551     }
 552     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 553 }
 554
 555 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 556                                       uint64_t *value,
 557                                       unsigned size,
 558                                       unsigned access_size_min,
 559                                       unsigned access_size_max,
 560                                       MemTxResult (*access_fn)
 561                                                   (MemoryRegion *mr,
 562                                                    hwaddr addr,
 563                                                    uint64_t *value,
 564                                                    unsigned size,
 565                                                    unsigned shift,
 566                                                    uint64_t mask,
 567                                                    MemTxAttrs attrs),
 568                                       MemoryRegion *mr,
 569                                       MemTxAttrs attrs)
 570 {
 571     uint64_t access_mask;
 572     unsigned access_size;
 573     unsigned i;
 574     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 575
 576     if (!access_size_min) {
 577         access_size_min = 1;
 578     }
 579     if (!access_size_max) {
 580         access_size_max = 4;
 581     }
 582
 583     /* FIXME: support unaligned access? */
 584     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 585     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 586     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 587         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 588             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 589                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 590         }
 591     } else {
 592         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 593             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 594                         access_mask, attrs);
 595         }
 596     }
 597     return r;
 598 }
 599
 600 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 601 {
 602     AddressSpace *as;
 603
 604     while (mr->container) {
 605         mr = mr->container;
 606     }
 607     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 608         if (mr == as->root) {
 609             return as;
 610         }
 611     }
 612     return NULL;
 613 }
 614
 615 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 616  * ranges in @mr.
 617  */
 618 static void render_memory_region(FlatView *view,
 619                                  MemoryRegion *mr,
 620                                  Int128 base,
 621                                  AddrRange clip,
 622                                  bool readonly)
 623 {
 624     MemoryRegion *subregion;
 625     unsigned i;
 626     hwaddr offset_in_region;
 627     Int128 remain;
 628     Int128 now;
 629     FlatRange fr;
 630     AddrRange tmp;
 631
 632     if (!mr->enabled) {
 633         return;
 634     }
 635
 636     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 637     readonly |= mr->readonly;
 638
 639     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 640
 641     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 642         return;
 643     }
 644
 645     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 646
 647     if (mr->alias) {
 648         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 649         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 650         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 651         return;
 652     }
 653
 654     /* Render subregions in priority order. */
 655     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 656         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 657     }
 658
 659     if (!mr->terminates) {
 660         return;
 661     }
 662
 663     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 664     base = clip.start;
 665     remain = clip.size;
 666
 667     fr.mr = mr;
 668     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 669     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 670     fr.readonly = readonly;
 671
 672     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 673     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 674         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 675             continue;
 676         }
 677         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 678             now = int128_min(remain,
 679                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 680             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 681             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 682             flatview_insert(view, i, &fr);
 683             ++i;
 684             int128_addto(&base, now);
 685             offset_in_region += int128_get64(now);
 686             int128_subfrom(&remain, now);
 687         }
 688         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 689                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 690                          base);
 691         int128_addto(&base, now);
 692         offset_in_region += int128_get64(now);
 693         int128_subfrom(&remain, now);
 694     }
 695     if (int128_nz(remain)) {
 696         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 697         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 698         flatview_insert(view, i, &fr);
 699     }
 700 }
 701
 702 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 703 {
 704     while (mr->enabled) {
 705         if (mr->alias) {
 706             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 707                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 708                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 709                  */
 710                 mr = mr->alias;
 711                 continue;
 712             }
 713         } else if (!mr->terminates) {
 714             unsigned int found = 0;
 715             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 716             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 717                 if (child->enabled) {
 718                     if (++found > 1) {
 719                         next = NULL;
 720                         break;
 721                     }
 722                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 723                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 724                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 725                          * way. This will also let us share FlatViews.
 726                          */
 727                         next = child;
 728                     }
 729                 }
 730             }
 731             if (found == 0) {
 732                 return NULL;
 733             }
 734             if (next) {
 735                 mr = next;
 736                 continue;
 737             }
 738         }
 739
 740         return mr;
 741     }
 742
 743     return NULL;
 744 }
 745
 746 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 747 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 748 {
 749     int i;
 750     FlatView *view;
 751
 752     view = flatview_new(mr);
 753
 754     if (mr) {
 755         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 756                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 757     }
 758     flatview_simplify(view);
 759
 760     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 761     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 762         MemoryRegionSection mrs =
 763             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 764         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 765     }
 766     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 767     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 768
 769     return view;
 770 }
 771
 772 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 773                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 774                                              unsigned fds_new_nb,
 775                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 776                                              unsigned fds_old_nb)
 777 {
 778     unsigned iold, inew;
 779     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 780     MemoryRegionSection section;
 781
 782     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 783      * and deleting as necessary.
 784      */
 785
 786     iold = inew = 0;
 787     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 788         if (iold < fds_old_nb
 789             && (inew == fds_new_nb
 790                 || memory_region_ioeventfd_before(&fds_old[iold],
 791                                                   &fds_new[inew]))) {
 792             fd = &fds_old[iold];
 793             section = (MemoryRegionSection) {
 794                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 795                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 796                 .size = fd->addr.size,
 797             };
 798             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 799                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 800             ++iold;
 801         } else if (inew < fds_new_nb
 802                    && (iold == fds_old_nb
 803                        || memory_region_ioeventfd_before(&fds_new[inew],
 804                                                          &fds_old[iold]))) {
 805             fd = &fds_new[inew];
 806             section = (MemoryRegionSection) {
 807                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 808                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 809                 .size = fd->addr.size,
 810             };
 811             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 812                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 813             ++inew;
 814         } else {
 815             ++iold;
 816             ++inew;
 817         }
 818     }
 819 }
 820
 821 FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 822 {
 823     FlatView *view;
 824
 825     rcu_read_lock();
 826     do {
 827         view = address_space_to_flatview(as);
 828         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 829          * flatview_ref returns false.
 830          */
 831     } while (!flatview_ref(view));
 832     rcu_read_unlock();
 833     return view;
 834 }
 835
 836 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 837 {
 838     FlatView *view;
 839     FlatRange *fr;
 840     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 841     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 842     AddrRange tmp;
 843     unsigned i;
 844
 845     view = address_space_get_flatview(as);
 846     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 847         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 848             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 849                                   int128_sub(fr->addr.start,
 850                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 851             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 852                 ++ioeventfd_nb;
 853                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 854                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 855                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 856                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 857             }
 858         }
 859     }
 860
 861     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 862                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 863
 864     g_free(as->ioeventfds);
 865     as->ioeventfds = ioeventfds;
 866     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 867     flatview_unref(view);
 868 }
 869
 870 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 871                                                const FlatView *old_view,
 872                                                const FlatView *new_view,
 873                                                bool adding)
 874 {
 875     unsigned iold, inew;
 876     FlatRange *frold, *frnew;
 877
 878     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 879      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 880      */
 881     iold = inew = 0;
 882     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 883         if (iold < old_view->nr) {
 884             frold = &old_view->ranges[iold];
 885         } else {
 886             frold = NULL;
 887         }
 888         if (inew < new_view->nr) {
 889             frnew = &new_view->ranges[inew];
 890         } else {
 891             frnew = NULL;
 892         }
 893
 894         if (frold
 895             && (!frnew
 896                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 897                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 898                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 899             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 900
 901             if (!adding) {
 902                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 903             }
 904
 905             ++iold;
 906         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 907             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 908
 909             if (adding) {
 910                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 911                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 912                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 913                                                   frold->dirty_log_mask,
 914                                                   frnew->dirty_log_mask);
 915                 }
 916                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 917                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 918                                                   frold->dirty_log_mask,
 919                                                   frnew->dirty_log_mask);
 920                 }
 921             }
 922
 923             ++iold;
 924             ++inew;
 925         } else {
 926             /* In new */
 927
 928             if (adding) {
 929                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 930             }
 931
 932             ++inew;
 933         }
 934     }
 935 }
 936
 937 static void flatviews_init(void)
 938 {
 939     static FlatView *empty_view;
 940
 941     if (flat_views) {
 942         return;
 943     }
 944
 945     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 946                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 947     if (!empty_view) {
 948         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 949         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 950         flatview_ref(empty_view);
 951     } else {
 952         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 953         flatview_ref(empty_view);
 954     }
 955 }
 956
 957 static void flatviews_reset(void)
 958 {
 959     AddressSpace *as;
 960
 961     if (flat_views) {
 962         g_hash_table_unref(flat_views);
 963         flat_views = NULL;
 964     }
 965     flatviews_init();
 966
 967     /* Render unique FVs */
 968     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 969         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 970
 971         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
 972             continue;
 973         }
 974
 975         generate_memory_topology(physmr);
 976     }
 977 }
 978
 979 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
 980 {
 981     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
 982     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 983     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
 984
 985     assert(new_view);
 986
 987     if (old_view == new_view) {
 988         return;
 989     }
 990
 991     if (old_view) {
 992         flatview_ref(old_view);
 993     }
 994
 995     flatview_ref(new_view);
 996
 997     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
 998         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
 999
1000         if (!old_view2) {
1001             old_view2 = &tmpview;
1002         }
1003         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1004         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1005     }
1006
1007     /* Writes are protected by the BQL.  */
1008     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1009     if (old_view) {
1010         flatview_unref(old_view);
1011     }
1012
1013     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1014      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1015      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1016      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1017      * counting is necessary.
1018      */
1019     if (old_view) {
1020         flatview_unref(old_view);
1021     }
1022 }
1023
1024 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1025 {
1026     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1027
1028     flatviews_init();
1029     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1030         generate_memory_topology(physmr);
1031     }
1032     address_space_set_flatview(as);
1033 }
1034
1035 void memory_region_transaction_begin(void)
1036 {
1037     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1038     ++memory_region_transaction_depth;
1039 }
1040
1041 void memory_region_transaction_commit(void)
1042 {
1043     AddressSpace *as;
1044
1045     assert(memory_region_transaction_depth);
1046     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1047
1048     --memory_region_transaction_depth;
1049     if (!memory_region_transaction_depth) {
1050         if (memory_region_update_pending) {
1051             flatviews_reset();
1052
1053             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1054
1055             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1056                 address_space_set_flatview(as);
1057                 address_space_update_ioeventfds(as);
1058             }
1059             memory_region_update_pending = false;
1060             ioeventfd_update_pending = false;
1061             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1062         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1063             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1064                 address_space_update_ioeventfds(as);
1065             }
1066             ioeventfd_update_pending = false;
1067         }
1068    }
1069 }
1070
1071 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1072 {
1073 }
1074
1075 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1076 {
1077     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1078 }
1079
1080 static bool memory_region_need_escape(char c)
1081 {
1082     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1083 }
1084
1085 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1086 {
1087     const char *p;
1088     char *escaped, *q;
1089     uint8_t c;
1090     size_t bytes = 0;
1091
1092     for (p = name; *p; p++) {
1093         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1094     }
1095     if (bytes == p - name) {
1096        return g_memdup(name, bytes + 1);
1097     }
1098
1099     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1100     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1101         c = *p;
1102         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1103             *q++ = '\\';
1104             *q++ = 'x';
1105             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1106             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1107         }
1108         *q++ = c;
1109     }
1110     *q = 0;
1111     return escaped;
1112 }
1113
1114 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1115                                   Object *owner,
1116                                   const char *name,
1117                                   uint64_t size)
1118 {
1119     mr->size = int128_make64(size);
1120     if (size == UINT64_MAX) {
1121         mr->size = int128_2_64();
1122     }
1123     mr->name = g_strdup(name);
1124     mr->owner = owner;
1125     mr->ram_block = NULL;
1126
1127     if (name) {
1128         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1129         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1130
1131         if (!owner) {
1132             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1133         }
1134
1135         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1136         object_unref(OBJECT(mr));
1137         g_free(name_array);
1138         g_free(escaped_name);
1139     }
1140 }
1141
1142 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1143                         Object *owner,
1144                         const char *name,
1145                         uint64_t size)
1146 {
1147     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1148     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1149 }
1150
1151 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1152                                    void *opaque, Error **errp)
1153 {
1154     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1155     uint64_t value = mr->addr;
1156
1157     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1158 }
1159
1160 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1161                                         const char *name, void *opaque,
1162                                         Error **errp)
1163 {
1164     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1165     gchar *path = (gchar *)"";
1166
1167     if (mr->container) {
1168         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1169     }
1170     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1171     if (mr->container) {
1172         g_free(path);
1173     }
1174 }
1175
1176 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1177                                                const char *part)
1178 {
1179     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1180
1181     return OBJECT(mr->container);
1182 }
1183
1184 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1185                                        const char *name, void *opaque,
1186                                        Error **errp)
1187 {
1188     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1189     int32_t value = mr->priority;
1190
1191     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1192 }
1193
1194 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1195                                    void *opaque, Error **errp)
1196 {
1197     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1198     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1199
1200     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1201 }
1202
1203 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1204 {
1205     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1206     ObjectProperty *op;
1207
1208     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1209     mr->enabled = true;
1210     mr->romd_mode = true;
1211     mr->global_locking = true;
1212     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1213     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1214     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1215
1216     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1217                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1218                              memory_region_get_container,
1219                              NULL, /* memory_region_set_container */
1220                              NULL, NULL, &error_abort);
1221     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1222
1223     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1224                         memory_region_get_addr,
1225                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1226                         NULL, NULL, &error_abort);
1227     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1228                         memory_region_get_priority,
1229                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1230                         NULL, NULL, &error_abort);
1231     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1232                         memory_region_get_size,
1233                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1234                         NULL, NULL, &error_abort);
1235 }
1236
1237 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1238 {
1239     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1240
1241     mr->is_iommu = true;
1242 }
1243
1244 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1245                                     unsigned size)
1246 {
1247 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1248     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1249 #endif
1250     if (current_cpu != NULL) {
1251         bool is_exec = current_cpu->mem_io_access_type == MMU_INST_FETCH;
1252         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, is_exec, 0, size);
1253     }
1254     return 0;
1255 }
1256
1257 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1258                                  uint64_t val, unsigned size)
1259 {
1260 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1261     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1262 #endif
1263     if (current_cpu != NULL) {
1264         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1265     }
1266 }
1267
1268 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1269                                    unsigned size, bool is_write,
1270                                    MemTxAttrs attrs)
1271 {
1272     return false;
1273 }
1274
1275 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1276     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1277     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1278 };
1279
1280 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1281                                               hwaddr addr, unsigned size)
1282 {
1283     MemoryRegion *mr = opaque;
1284     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1285
1286     switch (size) {
1287     case 1:
1288         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1289         break;
1290     case 2:
1291         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1292         break;
1293     case 4:
1294         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1295         break;
1296     case 8:
1297         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1298         break;
1299     }
1300
1301     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1302
1303     return data;
1304 }
1305
1306 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1307                                            uint64_t data, unsigned size)
1308 {
1309     MemoryRegion *mr = opaque;
1310
1311     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1312
1313     switch (size) {
1314     case 1:
1315         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1316         break;
1317     case 2:
1318         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1319         break;
1320     case 4:
1321         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1322         break;
1323     case 8:
1324         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1325         break;
1326     }
1327 }
1328
1329 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1330     .read = memory_region_ram_device_read,
1331     .write = memory_region_ram_device_write,
1332     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1333     .valid = {
1334         .min_access_size = 1,
1335         .max_access_size = 8,
1336         .unaligned = true,
1337     },
1338     .impl = {
1339         .min_access_size = 1,
1340         .max_access_size = 8,
1341         .unaligned = true,
1342     },
1343 };
1344
1345 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1346                                 hwaddr addr,
1347                                 unsigned size,
1348                                 bool is_write,
1349                                 MemTxAttrs attrs)
1350 {
1351     int access_size_min, access_size_max;
1352     int access_size, i;
1353
1354     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1355         return false;
1356     }
1357
1358     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1359         return true;
1360     }
1361
1362     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1363     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1364         access_size_min = 1;
1365     }
1366
1367     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1368     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1369         access_size_max = 4;
1370     }
1371
1372     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1373     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1374         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1375                                     is_write, attrs)) {
1376             return false;
1377         }
1378     }
1379
1380     return true;
1381 }
1382
1383 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1384                                                 hwaddr addr,
1385                                                 uint64_t *pval,
1386                                                 unsigned size,
1387                                                 MemTxAttrs attrs)
1388 {
1389     *pval = 0;
1390
1391     if (mr->ops->read) {
1392         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1393                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1394                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1395                                          memory_region_read_accessor,
1396                                          mr, attrs);
1397     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1398         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1399                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1400                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1401                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1402                                          mr, attrs);
1403     } else {
1404         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1405                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1406                                          mr, attrs);
1407     }
1408 }
1409
1410 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1411                                         hwaddr addr,
1412                                         uint64_t *pval,
1413                                         unsigned size,
1414                                         MemTxAttrs attrs)
1415 {
1416     MemTxResult r;
1417
1418     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false, attrs)) {
1419         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1420         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1421     }
1422
1423     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1424     adjust_endianness(mr, pval, size);
1425     return r;
1426 }
1427
1428 /* Return true if an eventfd was signalled */
1429 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1430                                                     hwaddr addr,
1431                                                     uint64_t data,
1432                                                     unsigned size,
1433                                                     MemTxAttrs attrs)
1434 {
1435     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1436         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1437         .data = data,
1438     };
1439     unsigned i;
1440
1441     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1442         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1443         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1444
1445         if (memory_region_ioeventfd_equal(&ioeventfd, &mr->ioeventfds[i])) {
1446             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1447             return true;
1448         }
1449     }
1450
1451     return false;
1452 }
1453
1454 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1455                                          hwaddr addr,
1456                                          uint64_t data,
1457                                          unsigned size,
1458                                          MemTxAttrs attrs)
1459 {
1460     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true, attrs)) {
1461         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1462         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1463     }
1464
1465     adjust_endianness(mr, &data, size);
1466
1467     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1468         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1469         return MEMTX_OK;
1470     }
1471
1472     if (mr->ops->write) {
1473         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1474                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1475                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1476                                          memory_region_write_accessor, mr,
1477                                          attrs);
1478     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1479         return
1480             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1481                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1482                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1483                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1484                                       mr, attrs);
1485     } else {
1486         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1487                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1488                                          mr, attrs);
1489     }
1490 }
1491
1492 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1493                            Object *owner,
1494                            const MemoryRegionOps *ops,
1495                            void *opaque,
1496                            const char *name,
1497                            uint64_t size)
1498 {
1499     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1500     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1501     mr->opaque = opaque;
1502     mr->terminates = true;
1503 }
1504
1505 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1506                                       Object *owner,
1507                                       const char *name,
1508                                       uint64_t size,
1509                                       Error **errp)
1510 {
1511     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1512 }
1513
1514 void memory_region_init_ram_shared_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1515                                              Object *owner,
1516                                              const char *name,
1517                                              uint64_t size,
1518                                              bool share,
1519                                              Error **errp)
1520 {
1521     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1522     mr->ram = true;
1523     mr->terminates = true;
1524     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1525     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, share, mr, errp);
1526     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1527 }
1528
1529 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1530                                        Object *owner,
1531                                        const char *name,
1532                                        uint64_t size,
1533                                        uint64_t max_size,
1534                                        void (*resized)(const char*,
1535                                                        uint64_t length,
1536                                                        void *host),
1537                                        Error **errp)
1538 {
1539     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1540     mr->ram = true;
1541     mr->terminates = true;
1542     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1543     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1544                                               mr, errp);
1545     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1546 }
1547
1548 #ifdef __linux__
1549 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1550                                       struct Object *owner,
1551                                       const char *name,
1552                                       uint64_t size,
1553                                       uint64_t align,
1554                                       uint32_t ram_flags,
1555                                       const char *path,
1556                                       Error **errp)
1557 {
1558     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1559     mr->ram = true;
1560     mr->terminates = true;
1561     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1562     mr->align = align;
1563     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, ram_flags, path, errp);
1564     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1565 }
1566
1567 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1568                                     struct Object *owner,
1569                                     const char *name,
1570                                     uint64_t size,
1571                                     bool share,
1572                                     int fd,
1573                                     Error **errp)
1574 {
1575     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1576     mr->ram = true;
1577     mr->terminates = true;
1578     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1579     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr,
1580                                            share ? RAM_SHARED : 0,
1581                                            fd, errp);
1582     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1583 }
1584 #endif
1585
1586 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1587                                 Object *owner,
1588                                 const char *name,
1589                                 uint64_t size,
1590                                 void *ptr)
1591 {
1592     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1593     mr->ram = true;
1594     mr->terminates = true;
1595     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1596     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1597
1598     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1599     assert(ptr != NULL);
1600     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1601 }
1602
1603 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1604                                        Object *owner,
1605                                        const char *name,
1606                                        uint64_t size,
1607                                        void *ptr)
1608 {
1609     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1610     mr->ram_device = true;
1611     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1612     mr->opaque = mr;
1613 }
1614
1615 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1616                               Object *owner,
1617                               const char *name,
1618                               MemoryRegion *orig,
1619                               hwaddr offset,
1620                               uint64_t size)
1621 {
1622     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1623     mr->alias = orig;
1624     mr->alias_offset = offset;
1625 }
1626
1627 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1628                                       struct Object *owner,
1629                                       const char *name,
1630                                       uint64_t size,
1631                                       Error **errp)
1632 {
1633     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1634     mr->ram = true;
1635     mr->readonly = true;
1636     mr->terminates = true;
1637     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1638     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false, mr, errp);
1639     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1640 }
1641
1642 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1643                                              Object *owner,
1644                                              const MemoryRegionOps *ops,
1645                                              void *opaque,
1646                                              const char *name,
1647                                              uint64_t size,
1648                                              Error **errp)
1649 {
1650     assert(ops);
1651     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1652     mr->ops = ops;
1653     mr->opaque = opaque;
1654     mr->terminates = true;
1655     mr->rom_device = true;
1656     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1657     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false,  mr, errp);
1658 }
1659
1660 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1661                               size_t instance_size,
1662                               const char *mrtypename,
1663                               Object *owner,
1664                               const char *name,
1665                               uint64_t size)
1666 {
1667     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1668     struct MemoryRegion *mr;
1669
1670     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1671     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1672     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1673     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1674     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1675     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1676     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1677 }
1678
1679 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1680 {
1681     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1682
1683     assert(!mr->container);
1684
1685     /* We know the region is not visible in any address space (it
1686      * does not have a container and cannot be a root either because
1687      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1688      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1689      * and cause an infinite loop.
1690      */
1691     mr->enabled = false;
1692     memory_region_transaction_begin();
1693     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1694         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1695         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1696     }
1697     memory_region_transaction_commit();
1698
1699     mr->destructor(mr);
1700     memory_region_clear_coalescing(mr);
1701     g_free((char *)mr->name);
1702     g_free(mr->ioeventfds);
1703 }
1704
1705 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1706 {
1707     Object *obj = OBJECT(mr);
1708     return obj->parent;
1709 }
1710
1711 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1712 {
1713     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1714      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1715      * the memory region is in use.
1716      *
1717      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1718      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1719      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1720      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1721      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1722      */
1723     if (mr && mr->owner) {
1724         object_ref(mr->owner);
1725     }
1726 }
1727
1728 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1729 {
1730     if (mr && mr->owner) {
1731         object_unref(mr->owner);
1732     }
1733 }
1734
1735 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1736 {
1737     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1738         return UINT64_MAX;
1739     }
1740     return int128_get64(mr->size);
1741 }
1742
1743 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1744 {
1745     if (!mr->name) {
1746         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1747             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1748     }
1749     return mr->name;
1750 }
1751
1752 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1753 {
1754     return mr->ram_device;
1755 }
1756
1757 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1758 {
1759     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1760     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1761         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1762     }
1763     return mask;
1764 }
1765
1766 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1767 {
1768     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1769 }
1770
1771 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1772 {
1773     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1774     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1775     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1776
1777     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1778         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1779     }
1780
1781     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1782         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1783                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1784                                   flags);
1785     }
1786
1787     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1788 }
1789
1790 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1791                                            IOMMUNotifier *n)
1792 {
1793     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1794
1795     if (mr->alias) {
1796         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1797         return;
1798     }
1799
1800     /* We need to register for at least one bitfield */
1801     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1802     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1803     assert(n->start <= n->end);
1804     assert(n->iommu_idx >= 0 &&
1805            n->iommu_idx < memory_region_iommu_num_indexes(iommu_mr));
1806
1807     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1808     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1809 }
1810
1811 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1812 {
1813     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1814
1815     if (imrc->get_min_page_size) {
1816         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1817     }
1818     return TARGET_PAGE_SIZE;
1819 }
1820
1821 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1822 {
1823     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1824     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1825     hwaddr addr, granularity;
1826     IOMMUTLBEntry iotlb;
1827
1828     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1829     if (imrc->replay) {
1830         imrc->replay(iommu_mr, n);
1831         return;
1832     }
1833
1834     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1835
1836     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1837         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, n->iommu_idx);
1838         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1839             n->notify(n, &iotlb);
1840         }
1841
1842         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1843          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1844         if ((addr + granularity) < addr) {
1845             break;
1846         }
1847     }
1848 }
1849
1850 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1851 {
1852     IOMMUNotifier *notifier;
1853
1854     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1855         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1856     }
1857 }
1858
1859 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1860                                              IOMMUNotifier *n)
1861 {
1862     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1863
1864     if (mr->alias) {
1865         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1866         return;
1867     }
1868     QLIST_REMOVE(n, node);
1869     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1870     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1871 }
1872
1873 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1874                               IOMMUTLBEntry *entry)
1875 {
1876     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1877
1878     /*
1879      * Skip the notification if the notification does not overlap
1880      * with registered range.
1881      */
1882     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask ||
1883         notifier->end < entry->iova) {
1884         return;
1885     }
1886
1887     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1888         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1889     } else {
1890         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1891     }
1892
1893     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1894         notifier->notify(notifier, entry);
1895     }
1896 }
1897
1898 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1899                                 int iommu_idx,
1900                                 IOMMUTLBEntry entry)
1901 {
1902     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1903
1904     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1905
1906     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1907         if (iommu_notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
1908             memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1909         }
1910     }
1911 }
1912
1913 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1914                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1915                                  void *data)
1916 {
1917     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1918
1919     if (!imrc->get_attr) {
1920         return -EINVAL;
1921     }
1922
1923     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1924 }
1925
1926 int memory_region_iommu_attrs_to_index(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1927                                        MemTxAttrs attrs)
1928 {
1929     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1930
1931     if (!imrc->attrs_to_index) {
1932         return 0;
1933     }
1934
1935     return imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
1936 }
1937
1938 int memory_region_iommu_num_indexes(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1939 {
1940     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1941
1942     if (!imrc->num_indexes) {
1943         return 1;
1944     }
1945
1946     return imrc->num_indexes(iommu_mr);
1947 }
1948
1949 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1950 {
1951     uint8_t mask = 1 << client;
1952     uint8_t old_logging;
1953
1954     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1955     old_logging = mr->vga_logging_count;
1956     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1957     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1958         return;
1959     }
1960
1961     memory_region_transaction_begin();
1962     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1963     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1964     memory_region_transaction_commit();
1965 }
1966
1967 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1968                              hwaddr size, unsigned client)
1969 {
1970     assert(mr->ram_block);
1971     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1972                                          size, client);
1973 }
1974
1975 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1976                              hwaddr size)
1977 {
1978     assert(mr->ram_block);
1979     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1980                                         size,
1981                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1982 }
1983
1984 static void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
1985 {
1986     MemoryListener *listener;
1987     AddressSpace *as;
1988     FlatView *view;
1989     FlatRange *fr;
1990
1991     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
1992      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
1993      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
1994      * address space once.
1995      */
1996     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
1997         if (!listener->log_sync) {
1998             continue;
1999         }
2000         as = listener->address_space;
2001         view = address_space_get_flatview(as);
2002         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2003             if (fr->dirty_log_mask && (!mr || fr->mr == mr)) {
2004                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2005                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2006             }
2007         }
2008         flatview_unref(view);
2009     }
2010 }
2011
2012 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
2013                                                             hwaddr addr,
2014                                                             hwaddr size,
2015                                                             unsigned client)
2016 {
2017     assert(mr->ram_block);
2018     memory_region_sync_dirty_bitmap(mr);
2019     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
2020                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2021 }
2022
2023 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
2024                                       hwaddr addr, hwaddr size)
2025 {
2026     assert(mr->ram_block);
2027     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
2028                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
2029 }
2030
2031 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2032 {
2033     if (mr->readonly != readonly) {
2034         memory_region_transaction_begin();
2035         mr->readonly = readonly;
2036         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2037         memory_region_transaction_commit();
2038     }
2039 }
2040
2041 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2042 {
2043     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2044         memory_region_transaction_begin();
2045         mr->romd_mode = romd_mode;
2046         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2047         memory_region_transaction_commit();
2048     }
2049 }
2050
2051 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2052                                hwaddr size, unsigned client)
2053 {
2054     assert(mr->ram_block);
2055     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2056         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2057 }
2058
2059 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2060 {
2061     int fd;
2062
2063     rcu_read_lock();
2064     while (mr->alias) {
2065         mr = mr->alias;
2066     }
2067     fd = mr->ram_block->fd;
2068     rcu_read_unlock();
2069
2070     return fd;
2071 }
2072
2073 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2074 {
2075     void *ptr;
2076     uint64_t offset = 0;
2077
2078     rcu_read_lock();
2079     while (mr->alias) {
2080         offset += mr->alias_offset;
2081         mr = mr->alias;
2082     }
2083     assert(mr->ram_block);
2084     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2085     rcu_read_unlock();
2086
2087     return ptr;
2088 }
2089
2090 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2091 {
2092     RAMBlock *block;
2093
2094     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2095     if (!block) {
2096         return NULL;
2097     }
2098
2099     return block->mr;
2100 }
2101
2102 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2103 {
2104     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2105 }
2106
2107 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2108 {
2109     assert(mr->ram_block);
2110
2111     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2112 }
2113
2114 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2115 {
2116     FlatView *view;
2117     FlatRange *fr;
2118     CoalescedMemoryRange *cmr;
2119     AddrRange tmp;
2120     MemoryRegionSection section;
2121
2122     view = address_space_get_flatview(as);
2123     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2124         if (fr->mr == mr) {
2125             section = (MemoryRegionSection) {
2126                 .fv = view,
2127                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2128                 .size = fr->addr.size,
2129             };
2130
2131             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2132                                  int128_get64(fr->addr.start),
2133                                  int128_get64(fr->addr.size));
2134             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2135                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2136                                       int128_sub(fr->addr.start,
2137                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2138                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2139                     continue;
2140                 }
2141                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2142                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2143                                      int128_get64(tmp.start),
2144                                      int128_get64(tmp.size));
2145             }
2146         }
2147     }
2148     flatview_unref(view);
2149 }
2150
2151 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2152 {
2153     AddressSpace *as;
2154
2155     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2156         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2157     }
2158 }
2159
2160 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2161 {
2162     memory_region_clear_coalescing(mr);
2163     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2164 }
2165
2166 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2167                                   hwaddr offset,
2168                                   uint64_t size)
2169 {
2170     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2171
2172     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2173     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2174     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2175     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2176 }
2177
2178 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2179 {
2180     CoalescedMemoryRange *cmr;
2181     bool updated = false;
2182
2183     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2184     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2185
2186     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2187         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2188         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2189         g_free(cmr);
2190         updated = true;
2191     }
2192
2193     if (updated) {
2194         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2195     }
2196 }
2197
2198 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2199 {
2200     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2201 }
2202
2203 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2204 {
2205     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2206     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2207         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2208     }
2209 }
2210
2211 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2212 {
2213     mr->global_locking = false;
2214 }
2215
2216 static bool userspace_eventfd_warning;
2217
2218 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2219                                hwaddr addr,
2220                                unsigned size,
2221                                bool match_data,
2222                                uint64_t data,
2223                                EventNotifier *e)
2224 {
2225     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2226         .addr.start = int128_make64(addr),
2227         .addr.size = int128_make64(size),
2228         .match_data = match_data,
2229         .data = data,
2230         .e = e,
2231     };
2232     unsigned i;
2233
2234     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2235                             userspace_eventfd_warning))) {
2236         userspace_eventfd_warning = true;
2237         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2238                      "Suboptimal performance expected");
2239     }
2240
2241     if (size) {
2242         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2243     }
2244     memory_region_transaction_begin();
2245     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2246         if (memory_region_ioeventfd_before(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2247             break;
2248         }
2249     }
2250     ++mr->ioeventfd_nb;
2251     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2252                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2253     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2254             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2255     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2256     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2257     memory_region_transaction_commit();
2258 }
2259
2260 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2261                                hwaddr addr,
2262                                unsigned size,
2263                                bool match_data,
2264                                uint64_t data,
2265                                EventNotifier *e)
2266 {
2267     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2268         .addr.start = int128_make64(addr),
2269         .addr.size = int128_make64(size),
2270         .match_data = match_data,
2271         .data = data,
2272         .e = e,
2273     };
2274     unsigned i;
2275
2276     if (size) {
2277         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2278     }
2279     memory_region_transaction_begin();
2280     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2281         if (memory_region_ioeventfd_equal(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2282             break;
2283         }
2284     }
2285     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2286     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2287             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2288     --mr->ioeventfd_nb;
2289     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2290                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2291     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2292     memory_region_transaction_commit();
2293 }
2294
2295 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2296 {
2297     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2298     MemoryRegion *other;
2299
2300     memory_region_transaction_begin();
2301
2302     memory_region_ref(subregion);
2303     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2304         if (subregion->priority >= other->priority) {
2305             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2306             goto done;
2307         }
2308     }
2309     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2310 done:
2311     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2312     memory_region_transaction_commit();
2313 }
2314
2315 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2316                                                hwaddr offset,
2317                                                MemoryRegion *subregion)
2318 {
2319     assert(!subregion->container);
2320     subregion->container = mr;
2321     subregion->addr = offset;
2322     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2323 }
2324
2325 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2326                                  hwaddr offset,
2327                                  MemoryRegion *subregion)
2328 {
2329     subregion->priority = 0;
2330     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2331 }
2332
2333 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2334                                          hwaddr offset,
2335                                          MemoryRegion *subregion,
2336                                          int priority)
2337 {
2338     subregion->priority = priority;
2339     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2340 }
2341
2342 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2343                                  MemoryRegion *subregion)
2344 {
2345     memory_region_transaction_begin();
2346     assert(subregion->container == mr);
2347     subregion->container = NULL;
2348     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2349     memory_region_unref(subregion);
2350     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2351     memory_region_transaction_commit();
2352 }
2353
2354 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2355 {
2356     if (enabled == mr->enabled) {
2357         return;
2358     }
2359     memory_region_transaction_begin();
2360     mr->enabled = enabled;
2361     memory_region_update_pending = true;
2362     memory_region_transaction_commit();
2363 }
2364
2365 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2366 {
2367     Int128 s = int128_make64(size);
2368
2369     if (size == UINT64_MAX) {
2370         s = int128_2_64();
2371     }
2372     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2373         return;
2374     }
2375     memory_region_transaction_begin();
2376     mr->size = s;
2377     memory_region_update_pending = true;
2378     memory_region_transaction_commit();
2379 }
2380
2381 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2382 {
2383     MemoryRegion *container = mr->container;
2384
2385     if (container) {
2386         memory_region_transaction_begin();
2387         memory_region_ref(mr);
2388         memory_region_del_subregion(container, mr);
2389         mr->container = container;
2390         memory_region_update_container_subregions(mr);
2391         memory_region_unref(mr);
2392         memory_region_transaction_commit();
2393     }
2394 }
2395
2396 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2397 {
2398     if (addr != mr->addr) {
2399         mr->addr = addr;
2400         memory_region_readd_subregion(mr);
2401     }
2402 }
2403
2404 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2405 {
2406     assert(mr->alias);
2407
2408     if (offset == mr->alias_offset) {
2409         return;
2410     }
2411
2412     memory_region_transaction_begin();
2413     mr->alias_offset = offset;
2414     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2415     memory_region_transaction_commit();
2416 }
2417
2418 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2419 {
2420     return mr->align;
2421 }
2422
2423 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2424 {
2425     const AddrRange *addr = addr_;
2426     const FlatRange *fr = fr_;
2427
2428     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2429         return -1;
2430     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2431         return 1;
2432     }
2433     return 0;
2434 }
2435
2436 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2437 {
2438     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2439                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2440 }
2441
2442 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2443 {
2444     return mr->container ? true : false;
2445 }
2446
2447 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2448  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2449  */
2450 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2451                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2452 {
2453     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2454     MemoryRegion *root;
2455     AddressSpace *as;
2456     AddrRange range;
2457     FlatView *view;
2458     FlatRange *fr;
2459
2460     addr += mr->addr;
2461     for (root = mr; root->container; ) {
2462         root = root->container;
2463         addr += root->addr;
2464     }
2465
2466     as = memory_region_to_address_space(root);
2467     if (!as) {
2468         return ret;
2469     }
2470     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2471
2472     view = address_space_to_flatview(as);
2473     fr = flatview_lookup(view, range);
2474     if (!fr) {
2475         return ret;
2476     }
2477
2478     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2479         --fr;
2480     }
2481
2482     ret.mr = fr->mr;
2483     ret.fv = view;
2484     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2485     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2486     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2487                                                         fr->addr.start));
2488     ret.size = range.size;
2489     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2490     ret.readonly = fr->readonly;
2491     return ret;
2492 }
2493
2494 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2495                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2496 {
2497     MemoryRegionSection ret;
2498     rcu_read_lock();
2499     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2500     if (ret.mr) {
2501         memory_region_ref(ret.mr);
2502     }
2503     rcu_read_unlock();
2504     return ret;
2505 }
2506
2507 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2508 {
2509     MemoryRegion *mr;
2510
2511     rcu_read_lock();
2512     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2513     rcu_read_unlock();
2514     return mr && mr != container;
2515 }
2516
2517 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2518 {
2519     memory_region_sync_dirty_bitmap(NULL);
2520 }
2521
2522 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2523
2524 void memory_global_dirty_log_start(void)
2525 {
2526     if (vmstate_change) {
2527         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2528         vmstate_change = NULL;
2529     }
2530
2531     global_dirty_log = true;
2532
2533     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2534
2535     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2536     memory_region_transaction_begin();
2537     memory_region_update_pending = true;
2538     memory_region_transaction_commit();
2539 }
2540
2541 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2542 {
2543     global_dirty_log = false;
2544
2545     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2546     memory_region_transaction_begin();
2547     memory_region_update_pending = true;
2548     memory_region_transaction_commit();
2549
2550     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2551 }
2552
2553 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2554                                            RunState state)
2555 {
2556     if (running) {
2557         memory_global_dirty_log_do_stop();
2558
2559         if (vmstate_change) {
2560             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2561             vmstate_change = NULL;
2562         }
2563     }
2564 }
2565
2566 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2567 {
2568     if (!runstate_is_running()) {
2569         if (vmstate_change) {
2570             return;
2571         }
2572         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2573                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2574         return;
2575     }
2576
2577     memory_global_dirty_log_do_stop();
2578 }
2579
2580 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2581                                        AddressSpace *as)
2582 {
2583     FlatView *view;
2584     FlatRange *fr;
2585
2586     if (listener->begin) {
2587         listener->begin(listener);
2588     }
2589     if (global_dirty_log) {
2590         if (listener->log_global_start) {
2591             listener->log_global_start(listener);
2592         }
2593     }
2594
2595     view = address_space_get_flatview(as);
2596     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2597         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2598
2599         if (listener->region_add) {
2600             listener->region_add(listener, &section);
2601         }
2602         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2603             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2604         }
2605     }
2606     if (listener->commit) {
2607         listener->commit(listener);
2608     }
2609     flatview_unref(view);
2610 }
2611
2612 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2613                                        AddressSpace *as)
2614 {
2615     FlatView *view;
2616     FlatRange *fr;
2617
2618     if (listener->begin) {
2619         listener->begin(listener);
2620     }
2621     view = address_space_get_flatview(as);
2622     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2623         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2624
2625         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2626             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2627         }
2628         if (listener->region_del) {
2629             listener->region_del(listener, &section);
2630         }
2631     }
2632     if (listener->commit) {
2633         listener->commit(listener);
2634     }
2635     flatview_unref(view);
2636 }
2637
2638 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2639 {
2640     MemoryListener *other = NULL;
2641
2642     listener->address_space = as;
2643     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2644         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2645                                              memory_listeners)->priority) {
2646         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2647     } else {
2648         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2649             if (listener->priority < other->priority) {
2650                 break;
2651             }
2652         }
2653         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2654     }
2655
2656     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2657         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2658                                              memory_listeners)->priority) {
2659         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2660     } else {
2661         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2662             if (listener->priority < other->priority) {
2663                 break;
2664             }
2665         }
2666         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2667     }
2668
2669     listener_add_address_space(listener, as);
2670 }
2671
2672 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2673 {
2674     if (!listener->address_space) {
2675         return;
2676     }
2677
2678     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2679     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2680     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2681     listener->address_space = NULL;
2682 }
2683
2684 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2685 {
2686     memory_region_ref(root);
2687     as->root = root;
2688     as->current_map = NULL;
2689     as->ioeventfd_nb = 0;
2690     as->ioeventfds = NULL;
2691     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2692     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2693     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2694     address_space_update_topology(as);
2695     address_space_update_ioeventfds(as);
2696 }
2697
2698 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2699 {
2700     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2701
2702     flatview_unref(as->current_map);
2703     g_free(as->name);
2704     g_free(as->ioeventfds);
2705     memory_region_unref(as->root);
2706 }
2707
2708 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2709 {
2710     MemoryRegion *root = as->root;
2711
2712     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2713     memory_region_transaction_begin();
2714     as->root = NULL;
2715     memory_region_transaction_commit();
2716     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2717
2718     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2719      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2720      * values to expire before freeing the data.
2721      */
2722     as->root = root;
2723     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2724 }
2725
2726 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2727 {
2728     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2729         return "ramd";
2730     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2731         return "romd";
2732     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2733         return "rom";
2734     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2735         return "ram";
2736     } else {
2737         return "i/o";
2738     }
2739 }
2740
2741 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2742
2743 struct MemoryRegionList {
2744     const MemoryRegion *mr;
2745     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2746 };
2747
2748 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2749
2750 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2751                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2752 #define MTREE_INDENT "  "
2753
2754 static void mtree_expand_owner(fprintf_function mon_printf, void *f,
2755                                const char *label, Object *obj)
2756 {
2757     DeviceState *dev = (DeviceState *) object_dynamic_cast(obj, TYPE_DEVICE);
2758
2759     mon_printf(f, " %s:{%s", label, dev ? "dev" : "obj");
2760     if (dev && dev->id) {
2761         mon_printf(f, " id=%s", dev->id);
2762     } else {
2763         gchar *canonical_path = object_get_canonical_path(obj);
2764         if (canonical_path) {
2765             mon_printf(f, " path=%s", canonical_path);
2766             g_free(canonical_path);
2767         } else {
2768             mon_printf(f, " type=%s", object_get_typename(obj));
2769         }
2770     }
2771     mon_printf(f, "}");
2772 }
2773
2774 static void mtree_print_mr_owner(fprintf_function mon_printf, void *f,
2775                                  const MemoryRegion *mr)
2776 {
2777     Object *owner = mr->owner;
2778     Object *parent = memory_region_owner((MemoryRegion *)mr);
2779
2780     if (!owner && !parent) {
2781         mon_printf(f, " orphan");
2782         return;
2783     }
2784     if (owner) {
2785         mtree_expand_owner(mon_printf, f, "owner", owner);
2786     }
2787     if (parent && parent != owner) {
2788         mtree_expand_owner(mon_printf, f, "parent", parent);
2789     }
2790 }
2791
2792 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2793                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2794                            hwaddr base,
2795                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue,
2796                            bool owner)
2797 {
2798     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2799     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2800     const MemoryRegion *submr;
2801     unsigned int i;
2802     hwaddr cur_start, cur_end;
2803
2804     if (!mr) {
2805         return;
2806     }
2807
2808     for (i = 0; i < level; i++) {
2809         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2810     }
2811
2812     cur_start = base + mr->addr;
2813     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2814
2815     /*
2816      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2817      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2818      * user who is observing this.
2819      */
2820     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2821         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2822     }
2823
2824     if (mr->alias) {
2825         MemoryRegionList *ml;
2826         bool found = false;
2827
2828         /* check if the alias is already in the queue */
2829         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2830             if (ml->mr == mr->alias) {
2831                 found = true;
2832             }
2833         }
2834
2835         if (!found) {
2836             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2837             ml->mr = mr->alias;
2838             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2839         }
2840         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2841                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2842                    "-" TARGET_FMT_plx "%s",
2843                    cur_start, cur_end,
2844                    mr->priority,
2845                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2846                    memory_region_name(mr),
2847                    memory_region_name(mr->alias),
2848                    mr->alias_offset,
2849                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2850                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2851         if (owner) {
2852             mtree_print_mr_owner(mon_printf, f, mr);
2853         }
2854     } else {
2855         mon_printf(f,
2856                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s",
2857                    cur_start, cur_end,
2858                    mr->priority,
2859                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2860                    memory_region_name(mr),
2861                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2862         if (owner) {
2863             mtree_print_mr_owner(mon_printf, f, mr);
2864         }
2865     }
2866     mon_printf(f, "\n");
2867
2868     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2869
2870     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2871         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2872         new_ml->mr = submr;
2873         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2874             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2875                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2876                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2877                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2878                 new_ml = NULL;
2879                 break;
2880             }
2881         }
2882         if (new_ml) {
2883             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2884         }
2885     }
2886
2887     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2888         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2889                        alias_print_queue, owner);
2890     }
2891
2892     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2893         g_free(ml);
2894     }
2895 }
2896
2897 struct FlatViewInfo {
2898     fprintf_function mon_printf;
2899     void *f;
2900     int counter;
2901     bool dispatch_tree;
2902     bool owner;
2903 };
2904
2905 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2906                                  gpointer user_data)
2907 {
2908     FlatView *view = key;
2909     GArray *fv_address_spaces = value;
2910     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2911     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
2912     void *f = fvi->f;
2913     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2914     MemoryRegion *mr;
2915     int n = view->nr;
2916     int i;
2917     AddressSpace *as;
2918
2919     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
2920     ++fvi->counter;
2921
2922     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
2923         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
2924         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
2925         if (as->root->alias) {
2926             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
2927         }
2928         p(f, "\n");
2929     }
2930
2931     p(f, " Root memory region: %s\n",
2932       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
2933
2934     if (n <= 0) {
2935         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
2936         return;
2937     }
2938
2939     while (n--) {
2940         mr = range->mr;
2941         if (range->offset_in_region) {
2942             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
2943               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx,
2944               int128_get64(range->addr.start),
2945               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
2946               mr->priority,
2947               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
2948               memory_region_name(mr),
2949               range->offset_in_region);
2950         } else {
2951             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
2952               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s",
2953               int128_get64(range->addr.start),
2954               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
2955               mr->priority,
2956               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
2957               memory_region_name(mr));
2958         }
2959         if (fvi->owner) {
2960             mtree_print_mr_owner(p, f, mr);
2961         }
2962         p(f, "\n");
2963         range++;
2964     }
2965
2966 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
2967     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
2968         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
2969     }
2970 #endif
2971
2972     p(f, "\n");
2973 }
2974
2975 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
2976                                       gpointer user_data)
2977 {
2978     FlatView *view = key;
2979     GArray *fv_address_spaces = value;
2980
2981     g_array_unref(fv_address_spaces);
2982     flatview_unref(view);
2983
2984     return true;
2985 }
2986
2987 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
2988                 bool dispatch_tree, bool owner)
2989 {
2990     MemoryRegionListHead ml_head;
2991     MemoryRegionList *ml, *ml2;
2992     AddressSpace *as;
2993
2994     if (flatview) {
2995         FlatView *view;
2996         struct FlatViewInfo fvi = {
2997             .mon_printf = mon_printf,
2998             .f = f,
2999             .counter = 0,
3000             .dispatch_tree = dispatch_tree,
3001             .owner = owner,
3002         };
3003         GArray *fv_address_spaces;
3004         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3005
3006         /* Gather all FVs in one table */
3007         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3008             view = address_space_get_flatview(as);
3009
3010             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3011             if (!fv_address_spaces) {
3012                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3013                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3014             }
3015
3016             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3017         }
3018
3019         /* Print */
3020         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3021
3022         /* Free */
3023         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3024         g_hash_table_unref(views);
3025
3026         return;
3027     }
3028
3029     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3030
3031     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3032         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3033         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head, owner);
3034         mon_printf(f, "\n");
3035     }
3036
3037     /* print aliased regions */
3038     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3039         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3040         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head, owner);
3041         mon_printf(f, "\n");
3042     }
3043
3044     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3045         g_free(ml);
3046     }
3047 }
3048
3049 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3050                             struct Object *owner,
3051                             const char *name,
3052                             uint64_t size,
3053                             Error **errp)
3054 {
3055     DeviceState *owner_dev;
3056     Error *err = NULL;
3057
3058     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3059     if (err) {
3060         error_propagate(errp, err);
3061         return;
3062     }
3063     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3064      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3065      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3066      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3067      * which case we can relax this restriction.
3068      */
3069     owner_dev = DEVICE(owner);
3070     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3071 }
3072
3073 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3074                             struct Object *owner,
3075                             const char *name,
3076                             uint64_t size,
3077                             Error **errp)
3078 {
3079     DeviceState *owner_dev;
3080     Error *err = NULL;
3081
3082     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3083     if (err) {
3084         error_propagate(errp, err);
3085         return;
3086     }
3087     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3088      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3089      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3090      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3091      * which case we can relax this restriction.
3092      */
3093     owner_dev = DEVICE(owner);
3094     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3095 }
3096
3097 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3098                                    struct Object *owner,
3099                                    const MemoryRegionOps *ops,
3100                                    void *opaque,
3101                                    const char *name,
3102                                    uint64_t size,
3103                                    Error **errp)
3104 {
3105     DeviceState *owner_dev;
3106     Error *err = NULL;
3107
3108     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3109                                             name, size, &err);
3110     if (err) {
3111         error_propagate(errp, err);
3112         return;
3113     }
3114     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3115      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3116      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3117      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3118      * which case we can relax this restriction.
3119      */
3120     owner_dev = DEVICE(owner);
3121     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3122 }
3123
3124 static const TypeInfo memory_region_info = {
3125     .parent             = TYPE_OBJECT,
3126     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3127     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3128     .instance_init      = memory_region_initfn,
3129     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3130 };
3131
3132 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3133     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3134     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3135     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3136     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3137     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3138     .abstract           = true,
3139 };
3140
3141 static void memory_register_types(void)
3142 {
3143     type_register_static(&memory_region_info);
3144     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3145 }
3146
3147 type_init(memory_register_types)