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 "exec/ioport.h"
  23 #include "qapi/visitor.h"
  24 #include "qemu/bitops.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "qom/object.h"
  27 #include "trace-root.h"
  28
  29 #include "exec/memory-internal.h"
  30 #include "exec/ram_addr.h"
  31 #include "sysemu/kvm.h"
  32 #include "sysemu/sysemu.h"
  33 #include "hw/misc/mmio_interface.h"
  34 #include "hw/qdev-properties.h"
  35 #include "migration/vmstate.h"
  36
  37 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  38
  39 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  40 static bool memory_region_update_pending;
  41 static bool ioeventfd_update_pending;
  42 static bool global_dirty_log = false;
  43
  44 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  45     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  46
  47 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  48     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  49
  50 static GHashTable *flat_views;
  51
  52 typedef struct AddrRange AddrRange;
  53
  54 /*
  55  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  56  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  57  */
  58 struct AddrRange {
  59     Int128 start;
  60     Int128 size;
  61 };
  62
  63 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  64 {
  65     return (AddrRange) { start, size };
  66 }
  67
  68 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  69 {
  70     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  71 }
  72
  73 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  74 {
  75     return int128_add(r.start, r.size);
  76 }
  77
  78 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  79 {
  80     int128_addto(&range.start, delta);
  81     return range;
  82 }
  83
  84 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  85 {
  86     return int128_ge(addr, range.start)
  87         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  88 }
  89
  90 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  91 {
  92     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  93         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  94 }
  95
  96 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  97 {
  98     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  99     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
 100     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 101 }
 102
 103 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 104
 105 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 106     do {                                                                \
 107         MemoryListener *_listener;                                      \
 108                                                                         \
 109         switch (_direction) {                                           \
 110         case Forward:                                                   \
 111             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 112                 if (_listener->_callback) {                             \
 113                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 114                 }                                                       \
 115             }                                                           \
 116             break;                                                      \
 117         case Reverse:                                                   \
 118             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 119                                    memory_listeners, link) {            \
 120                 if (_listener->_callback) {                             \
 121                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 122                 }                                                       \
 123             }                                                           \
 124             break;                                                      \
 125         default:                                                        \
 126             abort();                                                    \
 127         }                                                               \
 128     } while (0)
 129
 130 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 131     do {                                                                \
 132         MemoryListener *_listener;                                      \
 133         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 134                                                                         \
 135         switch (_direction) {                                           \
 136         case Forward:                                                   \
 137             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 138                 if (_listener->_callback) {                             \
 139                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 140                 }                                                       \
 141             }                                                           \
 142             break;                                                      \
 143         case Reverse:                                                   \
 144             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 145                                    link_as) {                           \
 146                 if (_listener->_callback) {                             \
 147                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 148                 }                                                       \
 149             }                                                           \
 150             break;                                                      \
 151         default:                                                        \
 152             abort();                                                    \
 153         }                                                               \
 154     } while (0)
 155
 156 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 157 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 158     do {                                                                \
 159         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 160                 address_space_to_flatview(as));                         \
 161         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 162     } while(0)
 163
 164 struct CoalescedMemoryRange {
 165     AddrRange addr;
 166     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 167 };
 168
 169 struct MemoryRegionIoeventfd {
 170     AddrRange addr;
 171     bool match_data;
 172     uint64_t data;
 173     EventNotifier *e;
 174 };
 175
 176 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd a,
 177                                            MemoryRegionIoeventfd b)
 178 {
 179     if (int128_lt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 180         return true;
 181     } else if (int128_gt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 182         return false;
 183     } else if (int128_lt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 184         return true;
 185     } else if (int128_gt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 186         return false;
 187     } else if (a.match_data < b.match_data) {
 188         return true;
 189     } else  if (a.match_data > b.match_data) {
 190         return false;
 191     } else if (a.match_data) {
 192         if (a.data < b.data) {
 193             return true;
 194         } else if (a.data > b.data) {
 195             return false;
 196         }
 197     }
 198     if (a.e < b.e) {
 199         return true;
 200     } else if (a.e > b.e) {
 201         return false;
 202     }
 203     return false;
 204 }
 205
 206 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd a,
 207                                           MemoryRegionIoeventfd b)
 208 {
 209     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 210         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 211 }
 212
 213 typedef struct FlatRange FlatRange;
 214
 215 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 216 struct FlatRange {
 217     MemoryRegion *mr;
 218     hwaddr offset_in_region;
 219     AddrRange addr;
 220     uint8_t dirty_log_mask;
 221     bool romd_mode;
 222     bool readonly;
 223 };
 224
 225 /* Flattened global view of current active memory hierarchy.  Kept in sorted
 226  * order.
 227  */
 228 struct FlatView {
 229     struct rcu_head rcu;
 230     unsigned ref;
 231     FlatRange *ranges;
 232     unsigned nr;
 233     unsigned nr_allocated;
 234     struct AddressSpaceDispatch *dispatch;
 235     MemoryRegion *root;
 236 };
 237
 238 typedef struct AddressSpaceOps AddressSpaceOps;
 239
 240 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 241     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 242
 243 static inline MemoryRegionSection
 244 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 245 {
 246     return (MemoryRegionSection) {
 247         .mr = fr->mr,
 248         .fv = fv,
 249         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 250         .size = fr->addr.size,
 251         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 252         .readonly = fr->readonly,
 253     };
 254 }
 255
 256 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 257 {
 258     return a->mr == b->mr
 259         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 260         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 261         && a->romd_mode == b->romd_mode
 262         && a->readonly == b->readonly;
 263 }
 264
 265 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 266 {
 267     FlatView *view;
 268
 269     view = g_new0(FlatView, 1);
 270     view->ref = 1;
 271     view->root = mr_root;
 272     memory_region_ref(mr_root);
 273     trace_flatview_new(view, mr_root);
 274
 275     return view;
 276 }
 277
 278 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 279  * sorting order.
 280  */
 281 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 282 {
 283     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 284         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 285         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 286                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 287     }
 288     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 289             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 290     view->ranges[pos] = *range;
 291     memory_region_ref(range->mr);
 292     ++view->nr;
 293 }
 294
 295 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 296 {
 297     int i;
 298
 299     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 300     if (view->dispatch) {
 301         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 302     }
 303     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 304         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 305     }
 306     g_free(view->ranges);
 307     memory_region_unref(view->root);
 308     g_free(view);
 309 }
 310
 311 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 312 {
 313     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 314 }
 315
 316 static void flatview_unref(FlatView *view)
 317 {
 318     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 319         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 320         assert(view->root);
 321         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 322     }
 323 }
 324
 325 FlatView *address_space_to_flatview(AddressSpace *as)
 326 {
 327     return atomic_rcu_read(&as->current_map);
 328 }
 329
 330 AddressSpaceDispatch *flatview_to_dispatch(FlatView *fv)
 331 {
 332     return fv->dispatch;
 333 }
 334
 335 AddressSpaceDispatch *address_space_to_dispatch(AddressSpace *as)
 336 {
 337     return flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(as));
 338 }
 339
 340 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 341 {
 342     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 343         && r1->mr == r2->mr
 344         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 345                                 r1->addr.size),
 346                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 347         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 348         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 349         && r1->readonly == r2->readonly;
 350 }
 351
 352 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 353 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 354 {
 355     unsigned i, j;
 356
 357     i = 0;
 358     while (i < view->nr) {
 359         j = i + 1;
 360         while (j < view->nr
 361                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 362             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 363             ++j;
 364         }
 365         ++i;
 366         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 367                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 368         view->nr -= j - i;
 369     }
 370 }
 371
 372 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 373 {
 374 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 375     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 376 #else
 377     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 378 #endif
 379 }
 380
 381 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 382 {
 383 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 384     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 385 #else
 386     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 387 #endif
 388 }
 389
 390 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 391 {
 392     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 393         switch (size) {
 394         case 1:
 395             break;
 396         case 2:
 397             *data = bswap16(*data);
 398             break;
 399         case 4:
 400             *data = bswap32(*data);
 401             break;
 402         case 8:
 403             *data = bswap64(*data);
 404             break;
 405         default:
 406             abort();
 407         }
 408     }
 409 }
 410
 411 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 412 {
 413     MemoryRegion *root;
 414     hwaddr abs_addr = offset;
 415
 416     abs_addr += mr->addr;
 417     for (root = mr; root->container; ) {
 418         root = root->container;
 419         abs_addr += root->addr;
 420     }
 421
 422     return abs_addr;
 423 }
 424
 425 static int get_cpu_index(void)
 426 {
 427     if (current_cpu) {
 428         return current_cpu->cpu_index;
 429     }
 430     return -1;
 431 }
 432
 433 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 434                                                        hwaddr addr,
 435                                                        uint64_t *value,
 436                                                        unsigned size,
 437                                                        unsigned shift,
 438                                                        uint64_t mask,
 439                                                        MemTxAttrs attrs)
 440 {
 441     uint64_t tmp;
 442
 443     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 444     if (mr->subpage) {
 445         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 446     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 447         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 448          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 449          * MemoryRegion. */
 450         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 451     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 452         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 453         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 454     }
 455     *value |= (tmp & mask) << shift;
 456     return MEMTX_OK;
 457 }
 458
 459 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 460                                                 hwaddr addr,
 461                                                 uint64_t *value,
 462                                                 unsigned size,
 463                                                 unsigned shift,
 464                                                 uint64_t mask,
 465                                                 MemTxAttrs attrs)
 466 {
 467     uint64_t tmp;
 468
 469     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 470     if (mr->subpage) {
 471         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 472     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 473         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 474          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 475          * MemoryRegion. */
 476         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 477     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 478         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 479         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 480     }
 481     *value |= (tmp & mask) << shift;
 482     return MEMTX_OK;
 483 }
 484
 485 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 486                                                           hwaddr addr,
 487                                                           uint64_t *value,
 488                                                           unsigned size,
 489                                                           unsigned shift,
 490                                                           uint64_t mask,
 491                                                           MemTxAttrs attrs)
 492 {
 493     uint64_t tmp = 0;
 494     MemTxResult r;
 495
 496     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 497     if (mr->subpage) {
 498         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 499     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 500         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 501          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 502          * MemoryRegion. */
 503         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 504     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 505         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 506         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 507     }
 508     *value |= (tmp & mask) << shift;
 509     return r;
 510 }
 511
 512 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 513                                                         hwaddr addr,
 514                                                         uint64_t *value,
 515                                                         unsigned size,
 516                                                         unsigned shift,
 517                                                         uint64_t mask,
 518                                                         MemTxAttrs attrs)
 519 {
 520     uint64_t tmp;
 521
 522     tmp = (*value >> shift) & mask;
 523     if (mr->subpage) {
 524         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 525     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 526         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 527          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 528          * MemoryRegion. */
 529         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 530     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 531         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 532         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 533     }
 534     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 535     return MEMTX_OK;
 536 }
 537
 538 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 539                                                 hwaddr addr,
 540                                                 uint64_t *value,
 541                                                 unsigned size,
 542                                                 unsigned shift,
 543                                                 uint64_t mask,
 544                                                 MemTxAttrs attrs)
 545 {
 546     uint64_t tmp;
 547
 548     tmp = (*value >> shift) & mask;
 549     if (mr->subpage) {
 550         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 551     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 552         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 553          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 554          * MemoryRegion. */
 555         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 556     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 557         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 558         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 559     }
 560     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 561     return MEMTX_OK;
 562 }
 563
 564 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 565                                                            hwaddr addr,
 566                                                            uint64_t *value,
 567                                                            unsigned size,
 568                                                            unsigned shift,
 569                                                            uint64_t mask,
 570                                                            MemTxAttrs attrs)
 571 {
 572     uint64_t tmp;
 573
 574     tmp = (*value >> shift) & mask;
 575     if (mr->subpage) {
 576         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 577     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 578         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 579          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 580          * MemoryRegion. */
 581         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 582     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 583         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 584         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 585     }
 586     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 587 }
 588
 589 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 590                                       uint64_t *value,
 591                                       unsigned size,
 592                                       unsigned access_size_min,
 593                                       unsigned access_size_max,
 594                                       MemTxResult (*access_fn)
 595                                                   (MemoryRegion *mr,
 596                                                    hwaddr addr,
 597                                                    uint64_t *value,
 598                                                    unsigned size,
 599                                                    unsigned shift,
 600                                                    uint64_t mask,
 601                                                    MemTxAttrs attrs),
 602                                       MemoryRegion *mr,
 603                                       MemTxAttrs attrs)
 604 {
 605     uint64_t access_mask;
 606     unsigned access_size;
 607     unsigned i;
 608     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 609
 610     if (!access_size_min) {
 611         access_size_min = 1;
 612     }
 613     if (!access_size_max) {
 614         access_size_max = 4;
 615     }
 616
 617     /* FIXME: support unaligned access? */
 618     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 619     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 620     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 621         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 622             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 623                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 624         }
 625     } else {
 626         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 627             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 628                         access_mask, attrs);
 629         }
 630     }
 631     return r;
 632 }
 633
 634 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 635 {
 636     AddressSpace *as;
 637
 638     while (mr->container) {
 639         mr = mr->container;
 640     }
 641     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 642         if (mr == as->root) {
 643             return as;
 644         }
 645     }
 646     return NULL;
 647 }
 648
 649 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 650  * ranges in @mr.
 651  */
 652 static void render_memory_region(FlatView *view,
 653                                  MemoryRegion *mr,
 654                                  Int128 base,
 655                                  AddrRange clip,
 656                                  bool readonly)
 657 {
 658     MemoryRegion *subregion;
 659     unsigned i;
 660     hwaddr offset_in_region;
 661     Int128 remain;
 662     Int128 now;
 663     FlatRange fr;
 664     AddrRange tmp;
 665
 666     if (!mr->enabled) {
 667         return;
 668     }
 669
 670     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 671     readonly |= mr->readonly;
 672
 673     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 674
 675     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 676         return;
 677     }
 678
 679     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 680
 681     if (mr->alias) {
 682         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 683         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 684         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 685         return;
 686     }
 687
 688     /* Render subregions in priority order. */
 689     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 690         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 691     }
 692
 693     if (!mr->terminates) {
 694         return;
 695     }
 696
 697     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 698     base = clip.start;
 699     remain = clip.size;
 700
 701     fr.mr = mr;
 702     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 703     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 704     fr.readonly = readonly;
 705
 706     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 707     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 708         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 709             continue;
 710         }
 711         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 712             now = int128_min(remain,
 713                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 714             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 715             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 716             flatview_insert(view, i, &fr);
 717             ++i;
 718             int128_addto(&base, now);
 719             offset_in_region += int128_get64(now);
 720             int128_subfrom(&remain, now);
 721         }
 722         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 723                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 724                          base);
 725         int128_addto(&base, now);
 726         offset_in_region += int128_get64(now);
 727         int128_subfrom(&remain, now);
 728     }
 729     if (int128_nz(remain)) {
 730         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 731         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 732         flatview_insert(view, i, &fr);
 733     }
 734 }
 735
 736 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 737 {
 738     while (mr->enabled) {
 739         if (mr->alias) {
 740             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 741                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 742                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 743                  */
 744                 mr = mr->alias;
 745                 continue;
 746             }
 747         } else if (!mr->terminates) {
 748             unsigned int found = 0;
 749             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 750             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 751                 if (child->enabled) {
 752                     if (++found > 1) {
 753                         next = NULL;
 754                         break;
 755                     }
 756                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 757                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 758                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 759                          * way. This will also let us share FlatViews.
 760                          */
 761                         next = child;
 762                     }
 763                 }
 764             }
 765             if (found == 0) {
 766                 return NULL;
 767             }
 768             if (next) {
 769                 mr = next;
 770                 continue;
 771             }
 772         }
 773
 774         return mr;
 775     }
 776
 777     return NULL;
 778 }
 779
 780 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 781 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 782 {
 783     int i;
 784     FlatView *view;
 785
 786     view = flatview_new(mr);
 787
 788     if (mr) {
 789         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 790                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 791     }
 792     flatview_simplify(view);
 793
 794     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 795     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 796         MemoryRegionSection mrs =
 797             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 798         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 799     }
 800     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 801     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 802
 803     return view;
 804 }
 805
 806 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 807                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 808                                              unsigned fds_new_nb,
 809                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 810                                              unsigned fds_old_nb)
 811 {
 812     unsigned iold, inew;
 813     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 814     MemoryRegionSection section;
 815
 816     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 817      * and deleting as necessary.
 818      */
 819
 820     iold = inew = 0;
 821     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 822         if (iold < fds_old_nb
 823             && (inew == fds_new_nb
 824                 || memory_region_ioeventfd_before(fds_old[iold],
 825                                                   fds_new[inew]))) {
 826             fd = &fds_old[iold];
 827             section = (MemoryRegionSection) {
 828                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 829                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 830                 .size = fd->addr.size,
 831             };
 832             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 833                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 834             ++iold;
 835         } else if (inew < fds_new_nb
 836                    && (iold == fds_old_nb
 837                        || memory_region_ioeventfd_before(fds_new[inew],
 838                                                          fds_old[iold]))) {
 839             fd = &fds_new[inew];
 840             section = (MemoryRegionSection) {
 841                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 842                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 843                 .size = fd->addr.size,
 844             };
 845             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 846                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 847             ++inew;
 848         } else {
 849             ++iold;
 850             ++inew;
 851         }
 852     }
 853 }
 854
 855 static FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 856 {
 857     FlatView *view;
 858
 859     rcu_read_lock();
 860     do {
 861         view = address_space_to_flatview(as);
 862         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 863          * flatview_ref returns false.
 864          */
 865     } while (!flatview_ref(view));
 866     rcu_read_unlock();
 867     return view;
 868 }
 869
 870 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 871 {
 872     FlatView *view;
 873     FlatRange *fr;
 874     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 875     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 876     AddrRange tmp;
 877     unsigned i;
 878
 879     view = address_space_get_flatview(as);
 880     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 881         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 882             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 883                                   int128_sub(fr->addr.start,
 884                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 885             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 886                 ++ioeventfd_nb;
 887                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 888                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 889                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 890                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 891             }
 892         }
 893     }
 894
 895     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 896                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 897
 898     g_free(as->ioeventfds);
 899     as->ioeventfds = ioeventfds;
 900     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 901     flatview_unref(view);
 902 }
 903
 904 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 905                                                const FlatView *old_view,
 906                                                const FlatView *new_view,
 907                                                bool adding)
 908 {
 909     unsigned iold, inew;
 910     FlatRange *frold, *frnew;
 911
 912     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 913      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 914      */
 915     iold = inew = 0;
 916     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 917         if (iold < old_view->nr) {
 918             frold = &old_view->ranges[iold];
 919         } else {
 920             frold = NULL;
 921         }
 922         if (inew < new_view->nr) {
 923             frnew = &new_view->ranges[inew];
 924         } else {
 925             frnew = NULL;
 926         }
 927
 928         if (frold
 929             && (!frnew
 930                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 931                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 932                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 933             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 934
 935             if (!adding) {
 936                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 937             }
 938
 939             ++iold;
 940         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 941             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 942
 943             if (adding) {
 944                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 945                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 946                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 947                                                   frold->dirty_log_mask,
 948                                                   frnew->dirty_log_mask);
 949                 }
 950                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 951                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 952                                                   frold->dirty_log_mask,
 953                                                   frnew->dirty_log_mask);
 954                 }
 955             }
 956
 957             ++iold;
 958             ++inew;
 959         } else {
 960             /* In new */
 961
 962             if (adding) {
 963                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 964             }
 965
 966             ++inew;
 967         }
 968     }
 969 }
 970
 971 static void flatviews_init(void)
 972 {
 973     static FlatView *empty_view;
 974
 975     if (flat_views) {
 976         return;
 977     }
 978
 979     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 980                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 981     if (!empty_view) {
 982         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 983         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 984         flatview_ref(empty_view);
 985     } else {
 986         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 987         flatview_ref(empty_view);
 988     }
 989 }
 990
 991 static void flatviews_reset(void)
 992 {
 993     AddressSpace *as;
 994
 995     if (flat_views) {
 996         g_hash_table_unref(flat_views);
 997         flat_views = NULL;
 998     }
 999     flatviews_init();
1000
1001     /* Render unique FVs */
1002     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1003         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1004
1005         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1006             continue;
1007         }
1008
1009         generate_memory_topology(physmr);
1010     }
1011 }
1012
1013 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
1014 {
1015     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
1016     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1017     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
1018
1019     assert(new_view);
1020
1021     if (old_view == new_view) {
1022         return;
1023     }
1024
1025     if (old_view) {
1026         flatview_ref(old_view);
1027     }
1028
1029     flatview_ref(new_view);
1030
1031     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
1032         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1033
1034         if (!old_view2) {
1035             old_view2 = &tmpview;
1036         }
1037         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1038         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1039     }
1040
1041     /* Writes are protected by the BQL.  */
1042     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1043     if (old_view) {
1044         flatview_unref(old_view);
1045     }
1046
1047     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1048      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1049      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1050      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1051      * counting is necessary.
1052      */
1053     if (old_view) {
1054         flatview_unref(old_view);
1055     }
1056 }
1057
1058 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1059 {
1060     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1061
1062     flatviews_init();
1063     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1064         generate_memory_topology(physmr);
1065     }
1066     address_space_set_flatview(as);
1067 }
1068
1069 void memory_region_transaction_begin(void)
1070 {
1071     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1072     ++memory_region_transaction_depth;
1073 }
1074
1075 void memory_region_transaction_commit(void)
1076 {
1077     AddressSpace *as;
1078
1079     assert(memory_region_transaction_depth);
1080     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1081
1082     --memory_region_transaction_depth;
1083     if (!memory_region_transaction_depth) {
1084         if (memory_region_update_pending) {
1085             flatviews_reset();
1086
1087             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1088
1089             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1090                 address_space_set_flatview(as);
1091                 address_space_update_ioeventfds(as);
1092             }
1093             memory_region_update_pending = false;
1094             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1095         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1096             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1097                 address_space_update_ioeventfds(as);
1098             }
1099             ioeventfd_update_pending = false;
1100         }
1101    }
1102 }
1103
1104 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1105 {
1106 }
1107
1108 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1109 {
1110     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1111 }
1112
1113 static bool memory_region_need_escape(char c)
1114 {
1115     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1116 }
1117
1118 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1119 {
1120     const char *p;
1121     char *escaped, *q;
1122     uint8_t c;
1123     size_t bytes = 0;
1124
1125     for (p = name; *p; p++) {
1126         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1127     }
1128     if (bytes == p - name) {
1129        return g_memdup(name, bytes + 1);
1130     }
1131
1132     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1133     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1134         c = *p;
1135         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1136             *q++ = '\\';
1137             *q++ = 'x';
1138             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1139             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1140         }
1141         *q++ = c;
1142     }
1143     *q = 0;
1144     return escaped;
1145 }
1146
1147 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1148                                   Object *owner,
1149                                   const char *name,
1150                                   uint64_t size)
1151 {
1152     mr->size = int128_make64(size);
1153     if (size == UINT64_MAX) {
1154         mr->size = int128_2_64();
1155     }
1156     mr->name = g_strdup(name);
1157     mr->owner = owner;
1158     mr->ram_block = NULL;
1159
1160     if (name) {
1161         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1162         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1163
1164         if (!owner) {
1165             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1166         }
1167
1168         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1169         object_unref(OBJECT(mr));
1170         g_free(name_array);
1171         g_free(escaped_name);
1172     }
1173 }
1174
1175 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1176                         Object *owner,
1177                         const char *name,
1178                         uint64_t size)
1179 {
1180     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1181     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1182 }
1183
1184 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1185                                    void *opaque, Error **errp)
1186 {
1187     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1188     uint64_t value = mr->addr;
1189
1190     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1191 }
1192
1193 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1194                                         const char *name, void *opaque,
1195                                         Error **errp)
1196 {
1197     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1198     gchar *path = (gchar *)"";
1199
1200     if (mr->container) {
1201         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1202     }
1203     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1204     if (mr->container) {
1205         g_free(path);
1206     }
1207 }
1208
1209 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1210                                                const char *part)
1211 {
1212     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1213
1214     return OBJECT(mr->container);
1215 }
1216
1217 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1218                                        const char *name, void *opaque,
1219                                        Error **errp)
1220 {
1221     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1222     int32_t value = mr->priority;
1223
1224     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1225 }
1226
1227 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1228                                    void *opaque, Error **errp)
1229 {
1230     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1231     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1232
1233     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1234 }
1235
1236 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1237 {
1238     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1239     ObjectProperty *op;
1240
1241     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1242     mr->enabled = true;
1243     mr->romd_mode = true;
1244     mr->global_locking = true;
1245     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1246     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1247     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1248
1249     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1250                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1251                              memory_region_get_container,
1252                              NULL, /* memory_region_set_container */
1253                              NULL, NULL, &error_abort);
1254     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1255
1256     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1257                         memory_region_get_addr,
1258                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1259                         NULL, NULL, &error_abort);
1260     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1261                         memory_region_get_priority,
1262                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1263                         NULL, NULL, &error_abort);
1264     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1265                         memory_region_get_size,
1266                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1267                         NULL, NULL, &error_abort);
1268 }
1269
1270 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1271 {
1272     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1273
1274     mr->is_iommu = true;
1275 }
1276
1277 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1278                                     unsigned size)
1279 {
1280 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1281     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1282 #endif
1283     if (current_cpu != NULL) {
1284         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, false, 0, size);
1285     }
1286     return 0;
1287 }
1288
1289 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1290                                  uint64_t val, unsigned size)
1291 {
1292 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1293     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1294 #endif
1295     if (current_cpu != NULL) {
1296         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1297     }
1298 }
1299
1300 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1301                                    unsigned size, bool is_write)
1302 {
1303     return false;
1304 }
1305
1306 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1307     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1308     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1309 };
1310
1311 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1312                                               hwaddr addr, unsigned size)
1313 {
1314     MemoryRegion *mr = opaque;
1315     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1316
1317     switch (size) {
1318     case 1:
1319         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1320         break;
1321     case 2:
1322         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1323         break;
1324     case 4:
1325         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1326         break;
1327     case 8:
1328         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1329         break;
1330     }
1331
1332     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1333
1334     return data;
1335 }
1336
1337 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1338                                            uint64_t data, unsigned size)
1339 {
1340     MemoryRegion *mr = opaque;
1341
1342     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1343
1344     switch (size) {
1345     case 1:
1346         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1347         break;
1348     case 2:
1349         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1350         break;
1351     case 4:
1352         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1353         break;
1354     case 8:
1355         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1356         break;
1357     }
1358 }
1359
1360 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1361     .read = memory_region_ram_device_read,
1362     .write = memory_region_ram_device_write,
1363     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1364     .valid = {
1365         .min_access_size = 1,
1366         .max_access_size = 8,
1367         .unaligned = true,
1368     },
1369     .impl = {
1370         .min_access_size = 1,
1371         .max_access_size = 8,
1372         .unaligned = true,
1373     },
1374 };
1375
1376 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1377                                 hwaddr addr,
1378                                 unsigned size,
1379                                 bool is_write)
1380 {
1381     int access_size_min, access_size_max;
1382     int access_size, i;
1383
1384     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1385         return false;
1386     }
1387
1388     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1389         return true;
1390     }
1391
1392     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1393     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1394         access_size_min = 1;
1395     }
1396
1397     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1398     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1399         access_size_max = 4;
1400     }
1401
1402     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1403     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1404         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1405                                     is_write)) {
1406             return false;
1407         }
1408     }
1409
1410     return true;
1411 }
1412
1413 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1414                                                 hwaddr addr,
1415                                                 uint64_t *pval,
1416                                                 unsigned size,
1417                                                 MemTxAttrs attrs)
1418 {
1419     *pval = 0;
1420
1421     if (mr->ops->read) {
1422         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1423                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1424                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1425                                          memory_region_read_accessor,
1426                                          mr, attrs);
1427     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1428         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1429                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1430                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1431                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1432                                          mr, attrs);
1433     } else {
1434         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1435                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1436                                          mr, attrs);
1437     }
1438 }
1439
1440 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1441                                         hwaddr addr,
1442                                         uint64_t *pval,
1443                                         unsigned size,
1444                                         MemTxAttrs attrs)
1445 {
1446     MemTxResult r;
1447
1448     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false)) {
1449         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1450         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1451     }
1452
1453     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1454     adjust_endianness(mr, pval, size);
1455     return r;
1456 }
1457
1458 /* Return true if an eventfd was signalled */
1459 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1460                                                     hwaddr addr,
1461                                                     uint64_t data,
1462                                                     unsigned size,
1463                                                     MemTxAttrs attrs)
1464 {
1465     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1466         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1467         .data = data,
1468     };
1469     unsigned i;
1470
1471     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1472         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1473         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1474
1475         if (memory_region_ioeventfd_equal(ioeventfd, mr->ioeventfds[i])) {
1476             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1477             return true;
1478         }
1479     }
1480
1481     return false;
1482 }
1483
1484 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1485                                          hwaddr addr,
1486                                          uint64_t data,
1487                                          unsigned size,
1488                                          MemTxAttrs attrs)
1489 {
1490     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true)) {
1491         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1492         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1493     }
1494
1495     adjust_endianness(mr, &data, size);
1496
1497     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1498         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1499         return MEMTX_OK;
1500     }
1501
1502     if (mr->ops->write) {
1503         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1504                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1505                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1506                                          memory_region_write_accessor, mr,
1507                                          attrs);
1508     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1509         return
1510             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1511                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1512                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1513                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1514                                       mr, attrs);
1515     } else {
1516         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1517                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1518                                          mr, attrs);
1519     }
1520 }
1521
1522 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1523                            Object *owner,
1524                            const MemoryRegionOps *ops,
1525                            void *opaque,
1526                            const char *name,
1527                            uint64_t size)
1528 {
1529     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1530     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1531     mr->opaque = opaque;
1532     mr->terminates = true;
1533 }
1534
1535 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1536                                       Object *owner,
1537                                       const char *name,
1538                                       uint64_t size,
1539                                       Error **errp)
1540 {
1541     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1542     mr->ram = true;
1543     mr->terminates = true;
1544     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1545     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1546     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1547 }
1548
1549 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1550                                        Object *owner,
1551                                        const char *name,
1552                                        uint64_t size,
1553                                        uint64_t max_size,
1554                                        void (*resized)(const char*,
1555                                                        uint64_t length,
1556                                                        void *host),
1557                                        Error **errp)
1558 {
1559     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1560     mr->ram = true;
1561     mr->terminates = true;
1562     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1563     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1564                                               mr, errp);
1565     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1566 }
1567
1568 #ifdef __linux__
1569 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1570                                       struct Object *owner,
1571                                       const char *name,
1572                                       uint64_t size,
1573                                       bool share,
1574                                       const char *path,
1575                                       Error **errp)
1576 {
1577     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1578     mr->ram = true;
1579     mr->terminates = true;
1580     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1581     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1582     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1583 }
1584
1585 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1586                                     struct Object *owner,
1587                                     const char *name,
1588                                     uint64_t size,
1589                                     bool share,
1590                                     int fd,
1591                                     Error **errp)
1592 {
1593     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1594     mr->ram = true;
1595     mr->terminates = true;
1596     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1597     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
1598     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1599 }
1600 #endif
1601
1602 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1603                                 Object *owner,
1604                                 const char *name,
1605                                 uint64_t size,
1606                                 void *ptr)
1607 {
1608     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1609     mr->ram = true;
1610     mr->terminates = true;
1611     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1612     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1613
1614     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1615     assert(ptr != NULL);
1616     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1617 }
1618
1619 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1620                                        Object *owner,
1621                                        const char *name,
1622                                        uint64_t size,
1623                                        void *ptr)
1624 {
1625     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1626     mr->ram_device = true;
1627     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1628     mr->opaque = mr;
1629 }
1630
1631 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1632                               Object *owner,
1633                               const char *name,
1634                               MemoryRegion *orig,
1635                               hwaddr offset,
1636                               uint64_t size)
1637 {
1638     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1639     mr->alias = orig;
1640     mr->alias_offset = offset;
1641 }
1642
1643 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1644                                       struct Object *owner,
1645                                       const char *name,
1646                                       uint64_t size,
1647                                       Error **errp)
1648 {
1649     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1650     mr->ram = true;
1651     mr->readonly = true;
1652     mr->terminates = true;
1653     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1654     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1655     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1656 }
1657
1658 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1659                                              Object *owner,
1660                                              const MemoryRegionOps *ops,
1661                                              void *opaque,
1662                                              const char *name,
1663                                              uint64_t size,
1664                                              Error **errp)
1665 {
1666     assert(ops);
1667     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1668     mr->ops = ops;
1669     mr->opaque = opaque;
1670     mr->terminates = true;
1671     mr->rom_device = true;
1672     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1673     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1674 }
1675
1676 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1677                               size_t instance_size,
1678                               const char *mrtypename,
1679                               Object *owner,
1680                               const char *name,
1681                               uint64_t size)
1682 {
1683     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1684     struct MemoryRegion *mr;
1685
1686     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1687     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1688     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1689     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1690     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1691     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1692     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1693 }
1694
1695 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1696 {
1697     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1698
1699     assert(!mr->container);
1700
1701     /* We know the region is not visible in any address space (it
1702      * does not have a container and cannot be a root either because
1703      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1704      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1705      * and cause an infinite loop.
1706      */
1707     mr->enabled = false;
1708     memory_region_transaction_begin();
1709     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1710         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1711         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1712     }
1713     memory_region_transaction_commit();
1714
1715     mr->destructor(mr);
1716     memory_region_clear_coalescing(mr);
1717     g_free((char *)mr->name);
1718     g_free(mr->ioeventfds);
1719 }
1720
1721 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1722 {
1723     Object *obj = OBJECT(mr);
1724     return obj->parent;
1725 }
1726
1727 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1728 {
1729     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1730      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1731      * the memory region is in use.
1732      *
1733      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1734      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1735      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1736      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1737      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1738      */
1739     if (mr && mr->owner) {
1740         object_ref(mr->owner);
1741     }
1742 }
1743
1744 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1745 {
1746     if (mr && mr->owner) {
1747         object_unref(mr->owner);
1748     }
1749 }
1750
1751 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1752 {
1753     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1754         return UINT64_MAX;
1755     }
1756     return int128_get64(mr->size);
1757 }
1758
1759 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1760 {
1761     if (!mr->name) {
1762         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1763             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1764     }
1765     return mr->name;
1766 }
1767
1768 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1769 {
1770     return mr->ram_device;
1771 }
1772
1773 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1774 {
1775     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1776     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1777         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1778     }
1779     return mask;
1780 }
1781
1782 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1783 {
1784     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1785 }
1786
1787 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1788 {
1789     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1790     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1791     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1792
1793     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1794         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1795     }
1796
1797     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1798         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1799                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1800                                   flags);
1801     }
1802
1803     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1804 }
1805
1806 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1807                                            IOMMUNotifier *n)
1808 {
1809     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1810
1811     if (mr->alias) {
1812         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1813         return;
1814     }
1815
1816     /* We need to register for at least one bitfield */
1817     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1818     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1819     assert(n->start <= n->end);
1820     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1821     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1822 }
1823
1824 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1825 {
1826     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1827
1828     if (imrc->get_min_page_size) {
1829         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1830     }
1831     return TARGET_PAGE_SIZE;
1832 }
1833
1834 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1835 {
1836     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1837     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1838     hwaddr addr, granularity;
1839     IOMMUTLBEntry iotlb;
1840
1841     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1842     if (imrc->replay) {
1843         imrc->replay(iommu_mr, n);
1844         return;
1845     }
1846
1847     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1848
1849     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1850         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE);
1851         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1852             n->notify(n, &iotlb);
1853         }
1854
1855         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1856          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1857         if ((addr + granularity) < addr) {
1858             break;
1859         }
1860     }
1861 }
1862
1863 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1864 {
1865     IOMMUNotifier *notifier;
1866
1867     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1868         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1869     }
1870 }
1871
1872 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1873                                              IOMMUNotifier *n)
1874 {
1875     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1876
1877     if (mr->alias) {
1878         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1879         return;
1880     }
1881     QLIST_REMOVE(n, node);
1882     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1883     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1884 }
1885
1886 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1887                               IOMMUTLBEntry *entry)
1888 {
1889     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1890
1891     /*
1892      * Skip the notification if the notification does not overlap
1893      * with registered range.
1894      */
1895     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask + 1 ||
1896         notifier->end < entry->iova) {
1897         return;
1898     }
1899
1900     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1901         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1902     } else {
1903         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1904     }
1905
1906     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1907         notifier->notify(notifier, entry);
1908     }
1909 }
1910
1911 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1912                                 IOMMUTLBEntry entry)
1913 {
1914     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1915
1916     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1917
1918     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1919         memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1920     }
1921 }
1922
1923 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1924 {
1925     uint8_t mask = 1 << client;
1926     uint8_t old_logging;
1927
1928     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1929     old_logging = mr->vga_logging_count;
1930     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1931     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1932         return;
1933     }
1934
1935     memory_region_transaction_begin();
1936     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1937     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1938     memory_region_transaction_commit();
1939 }
1940
1941 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1942                              hwaddr size, unsigned client)
1943 {
1944     assert(mr->ram_block);
1945     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1946                                          size, client);
1947 }
1948
1949 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1950                              hwaddr size)
1951 {
1952     assert(mr->ram_block);
1953     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1954                                         size,
1955                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1956 }
1957
1958 bool memory_region_test_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1959                                         hwaddr size, unsigned client)
1960 {
1961     assert(mr->ram_block);
1962     return cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
1963                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1964 }
1965
1966 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
1967                                                             hwaddr addr,
1968                                                             hwaddr size,
1969                                                             unsigned client)
1970 {
1971     assert(mr->ram_block);
1972     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
1973                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1974 }
1975
1976 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
1977                                       hwaddr addr, hwaddr size)
1978 {
1979     assert(mr->ram_block);
1980     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
1981                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
1982 }
1983
1984 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->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 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2013 {
2014     if (mr->readonly != readonly) {
2015         memory_region_transaction_begin();
2016         mr->readonly = readonly;
2017         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2018         memory_region_transaction_commit();
2019     }
2020 }
2021
2022 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2023 {
2024     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2025         memory_region_transaction_begin();
2026         mr->romd_mode = romd_mode;
2027         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2028         memory_region_transaction_commit();
2029     }
2030 }
2031
2032 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2033                                hwaddr size, unsigned client)
2034 {
2035     assert(mr->ram_block);
2036     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2037         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2038 }
2039
2040 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2041 {
2042     int fd;
2043
2044     rcu_read_lock();
2045     while (mr->alias) {
2046         mr = mr->alias;
2047     }
2048     fd = mr->ram_block->fd;
2049     rcu_read_unlock();
2050
2051     return fd;
2052 }
2053
2054 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2055 {
2056     void *ptr;
2057     uint64_t offset = 0;
2058
2059     rcu_read_lock();
2060     while (mr->alias) {
2061         offset += mr->alias_offset;
2062         mr = mr->alias;
2063     }
2064     assert(mr->ram_block);
2065     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2066     rcu_read_unlock();
2067
2068     return ptr;
2069 }
2070
2071 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2072 {
2073     RAMBlock *block;
2074
2075     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2076     if (!block) {
2077         return NULL;
2078     }
2079
2080     return block->mr;
2081 }
2082
2083 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2084 {
2085     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2086 }
2087
2088 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2089 {
2090     assert(mr->ram_block);
2091
2092     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2093 }
2094
2095 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2096 {
2097     FlatView *view;
2098     FlatRange *fr;
2099     CoalescedMemoryRange *cmr;
2100     AddrRange tmp;
2101     MemoryRegionSection section;
2102
2103     view = address_space_get_flatview(as);
2104     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2105         if (fr->mr == mr) {
2106             section = (MemoryRegionSection) {
2107                 .fv = view,
2108                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2109                 .size = fr->addr.size,
2110             };
2111
2112             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2113                                  int128_get64(fr->addr.start),
2114                                  int128_get64(fr->addr.size));
2115             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2116                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2117                                       int128_sub(fr->addr.start,
2118                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2119                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2120                     continue;
2121                 }
2122                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2123                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2124                                      int128_get64(tmp.start),
2125                                      int128_get64(tmp.size));
2126             }
2127         }
2128     }
2129     flatview_unref(view);
2130 }
2131
2132 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2133 {
2134     AddressSpace *as;
2135
2136     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2137         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2138     }
2139 }
2140
2141 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2142 {
2143     memory_region_clear_coalescing(mr);
2144     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2145 }
2146
2147 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2148                                   hwaddr offset,
2149                                   uint64_t size)
2150 {
2151     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2152
2153     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2154     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2155     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2156     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2157 }
2158
2159 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2160 {
2161     CoalescedMemoryRange *cmr;
2162     bool updated = false;
2163
2164     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2165     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2166
2167     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2168         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2169         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2170         g_free(cmr);
2171         updated = true;
2172     }
2173
2174     if (updated) {
2175         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2176     }
2177 }
2178
2179 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2180 {
2181     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2182 }
2183
2184 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2185 {
2186     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2187     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2188         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2189     }
2190 }
2191
2192 void memory_region_set_global_locking(MemoryRegion *mr)
2193 {
2194     mr->global_locking = true;
2195 }
2196
2197 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2198 {
2199     mr->global_locking = false;
2200 }
2201
2202 static bool userspace_eventfd_warning;
2203
2204 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2205                                hwaddr addr,
2206                                unsigned size,
2207                                bool match_data,
2208                                uint64_t data,
2209                                EventNotifier *e)
2210 {
2211     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2212         .addr.start = int128_make64(addr),
2213         .addr.size = int128_make64(size),
2214         .match_data = match_data,
2215         .data = data,
2216         .e = e,
2217     };
2218     unsigned i;
2219
2220     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2221                             userspace_eventfd_warning))) {
2222         userspace_eventfd_warning = true;
2223         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2224                      "Suboptimal performance expected");
2225     }
2226
2227     if (size) {
2228         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2229     }
2230     memory_region_transaction_begin();
2231     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2232         if (memory_region_ioeventfd_before(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2233             break;
2234         }
2235     }
2236     ++mr->ioeventfd_nb;
2237     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2238                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2239     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2240             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2241     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2242     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2243     memory_region_transaction_commit();
2244 }
2245
2246 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2247                                hwaddr addr,
2248                                unsigned size,
2249                                bool match_data,
2250                                uint64_t data,
2251                                EventNotifier *e)
2252 {
2253     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2254         .addr.start = int128_make64(addr),
2255         .addr.size = int128_make64(size),
2256         .match_data = match_data,
2257         .data = data,
2258         .e = e,
2259     };
2260     unsigned i;
2261
2262     if (size) {
2263         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2264     }
2265     memory_region_transaction_begin();
2266     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2267         if (memory_region_ioeventfd_equal(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2268             break;
2269         }
2270     }
2271     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2272     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2273             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2274     --mr->ioeventfd_nb;
2275     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2276                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2277     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2278     memory_region_transaction_commit();
2279 }
2280
2281 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2282 {
2283     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2284     MemoryRegion *other;
2285
2286     memory_region_transaction_begin();
2287
2288     memory_region_ref(subregion);
2289     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2290         if (subregion->priority >= other->priority) {
2291             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2292             goto done;
2293         }
2294     }
2295     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2296 done:
2297     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2298     memory_region_transaction_commit();
2299 }
2300
2301 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2302                                                hwaddr offset,
2303                                                MemoryRegion *subregion)
2304 {
2305     assert(!subregion->container);
2306     subregion->container = mr;
2307     subregion->addr = offset;
2308     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2309 }
2310
2311 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2312                                  hwaddr offset,
2313                                  MemoryRegion *subregion)
2314 {
2315     subregion->priority = 0;
2316     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2317 }
2318
2319 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2320                                          hwaddr offset,
2321                                          MemoryRegion *subregion,
2322                                          int priority)
2323 {
2324     subregion->priority = priority;
2325     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2326 }
2327
2328 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2329                                  MemoryRegion *subregion)
2330 {
2331     memory_region_transaction_begin();
2332     assert(subregion->container == mr);
2333     subregion->container = NULL;
2334     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2335     memory_region_unref(subregion);
2336     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2337     memory_region_transaction_commit();
2338 }
2339
2340 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2341 {
2342     if (enabled == mr->enabled) {
2343         return;
2344     }
2345     memory_region_transaction_begin();
2346     mr->enabled = enabled;
2347     memory_region_update_pending = true;
2348     memory_region_transaction_commit();
2349 }
2350
2351 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2352 {
2353     Int128 s = int128_make64(size);
2354
2355     if (size == UINT64_MAX) {
2356         s = int128_2_64();
2357     }
2358     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2359         return;
2360     }
2361     memory_region_transaction_begin();
2362     mr->size = s;
2363     memory_region_update_pending = true;
2364     memory_region_transaction_commit();
2365 }
2366
2367 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2368 {
2369     MemoryRegion *container = mr->container;
2370
2371     if (container) {
2372         memory_region_transaction_begin();
2373         memory_region_ref(mr);
2374         memory_region_del_subregion(container, mr);
2375         mr->container = container;
2376         memory_region_update_container_subregions(mr);
2377         memory_region_unref(mr);
2378         memory_region_transaction_commit();
2379     }
2380 }
2381
2382 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2383 {
2384     if (addr != mr->addr) {
2385         mr->addr = addr;
2386         memory_region_readd_subregion(mr);
2387     }
2388 }
2389
2390 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2391 {
2392     assert(mr->alias);
2393
2394     if (offset == mr->alias_offset) {
2395         return;
2396     }
2397
2398     memory_region_transaction_begin();
2399     mr->alias_offset = offset;
2400     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2401     memory_region_transaction_commit();
2402 }
2403
2404 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2405 {
2406     return mr->align;
2407 }
2408
2409 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2410 {
2411     const AddrRange *addr = addr_;
2412     const FlatRange *fr = fr_;
2413
2414     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2415         return -1;
2416     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2417         return 1;
2418     }
2419     return 0;
2420 }
2421
2422 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2423 {
2424     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2425                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2426 }
2427
2428 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2429 {
2430     return mr->container ? true : false;
2431 }
2432
2433 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2434  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2435  */
2436 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2437                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2438 {
2439     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2440     MemoryRegion *root;
2441     AddressSpace *as;
2442     AddrRange range;
2443     FlatView *view;
2444     FlatRange *fr;
2445
2446     addr += mr->addr;
2447     for (root = mr; root->container; ) {
2448         root = root->container;
2449         addr += root->addr;
2450     }
2451
2452     as = memory_region_to_address_space(root);
2453     if (!as) {
2454         return ret;
2455     }
2456     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2457
2458     view = address_space_to_flatview(as);
2459     fr = flatview_lookup(view, range);
2460     if (!fr) {
2461         return ret;
2462     }
2463
2464     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2465         --fr;
2466     }
2467
2468     ret.mr = fr->mr;
2469     ret.fv = view;
2470     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2471     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2472     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2473                                                         fr->addr.start));
2474     ret.size = range.size;
2475     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2476     ret.readonly = fr->readonly;
2477     return ret;
2478 }
2479
2480 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2481                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2482 {
2483     MemoryRegionSection ret;
2484     rcu_read_lock();
2485     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2486     if (ret.mr) {
2487         memory_region_ref(ret.mr);
2488     }
2489     rcu_read_unlock();
2490     return ret;
2491 }
2492
2493 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2494 {
2495     MemoryRegion *mr;
2496
2497     rcu_read_lock();
2498     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2499     rcu_read_unlock();
2500     return mr && mr != container;
2501 }
2502
2503 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2504 {
2505     MemoryListener *listener;
2506     AddressSpace *as;
2507     FlatView *view;
2508     FlatRange *fr;
2509
2510     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2511         if (!listener->log_sync) {
2512             continue;
2513         }
2514         as = listener->address_space;
2515         view = address_space_get_flatview(as);
2516         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2517             if (fr->dirty_log_mask) {
2518                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2519
2520                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2521             }
2522         }
2523         flatview_unref(view);
2524     }
2525 }
2526
2527 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2528
2529 void memory_global_dirty_log_start(void)
2530 {
2531     if (vmstate_change) {
2532         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2533         vmstate_change = NULL;
2534     }
2535
2536     global_dirty_log = true;
2537
2538     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2539
2540     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2541     memory_region_transaction_begin();
2542     memory_region_update_pending = true;
2543     memory_region_transaction_commit();
2544 }
2545
2546 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2547 {
2548     global_dirty_log = false;
2549
2550     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2551     memory_region_transaction_begin();
2552     memory_region_update_pending = true;
2553     memory_region_transaction_commit();
2554
2555     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2556 }
2557
2558 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2559                                            RunState state)
2560 {
2561     if (running) {
2562         memory_global_dirty_log_do_stop();
2563
2564         if (vmstate_change) {
2565             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2566             vmstate_change = NULL;
2567         }
2568     }
2569 }
2570
2571 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2572 {
2573     if (!runstate_is_running()) {
2574         if (vmstate_change) {
2575             return;
2576         }
2577         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2578                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2579         return;
2580     }
2581
2582     memory_global_dirty_log_do_stop();
2583 }
2584
2585 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2586                                        AddressSpace *as)
2587 {
2588     FlatView *view;
2589     FlatRange *fr;
2590
2591     if (listener->begin) {
2592         listener->begin(listener);
2593     }
2594     if (global_dirty_log) {
2595         if (listener->log_global_start) {
2596             listener->log_global_start(listener);
2597         }
2598     }
2599
2600     view = address_space_get_flatview(as);
2601     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2602         MemoryRegionSection section = {
2603             .mr = fr->mr,
2604             .fv = view,
2605             .offset_within_region = fr->offset_in_region,
2606             .size = fr->addr.size,
2607             .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2608             .readonly = fr->readonly,
2609         };
2610         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2611             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2612         }
2613         if (listener->region_add) {
2614             listener->region_add(listener, &section);
2615         }
2616     }
2617     if (listener->commit) {
2618         listener->commit(listener);
2619     }
2620     flatview_unref(view);
2621 }
2622
2623 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2624 {
2625     MemoryListener *other = NULL;
2626
2627     listener->address_space = as;
2628     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2629         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2630                                              memory_listeners)->priority) {
2631         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2632     } else {
2633         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2634             if (listener->priority < other->priority) {
2635                 break;
2636             }
2637         }
2638         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2639     }
2640
2641     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2642         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2643                                              memory_listeners)->priority) {
2644         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2645     } else {
2646         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2647             if (listener->priority < other->priority) {
2648                 break;
2649             }
2650         }
2651         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2652     }
2653
2654     listener_add_address_space(listener, as);
2655 }
2656
2657 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2658 {
2659     if (!listener->address_space) {
2660         return;
2661     }
2662
2663     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2664     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2665     listener->address_space = NULL;
2666 }
2667
2668 bool memory_region_request_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2669 {
2670     void *host;
2671     unsigned size = 0;
2672     unsigned offset = 0;
2673     Object *new_interface;
2674
2675     if (!mr || !mr->ops->request_ptr) {
2676         return false;
2677     }
2678
2679     /*
2680      * Avoid an update if the request_ptr call
2681      * memory_region_invalidate_mmio_ptr which seems to be likely when we use
2682      * a cache.
2683      */
2684     memory_region_transaction_begin();
2685
2686     host = mr->ops->request_ptr(mr->opaque, addr - mr->addr, &size, &offset);
2687
2688     if (!host || !size) {
2689         memory_region_transaction_commit();
2690         return false;
2691     }
2692
2693     new_interface = object_new("mmio_interface");
2694     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "start", offset);
2695     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "end", offset + size - 1);
2696     qdev_prop_set_bit(DEVICE(new_interface), "ro", true);
2697     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "host_ptr", host);
2698     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "subregion", mr);
2699     object_property_set_bool(OBJECT(new_interface), true, "realized", NULL);
2700
2701     memory_region_transaction_commit();
2702     return true;
2703 }
2704
2705 typedef struct MMIOPtrInvalidate {
2706     MemoryRegion *mr;
2707     hwaddr offset;
2708     unsigned size;
2709     int busy;
2710     int allocated;
2711 } MMIOPtrInvalidate;
2712
2713 #define MAX_MMIO_INVALIDATE 10
2714 static MMIOPtrInvalidate mmio_ptr_invalidate_list[MAX_MMIO_INVALIDATE];
2715
2716 static void memory_region_do_invalidate_mmio_ptr(CPUState *cpu,
2717                                                  run_on_cpu_data data)
2718 {
2719     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = (MMIOPtrInvalidate *)data.host_ptr;
2720     MemoryRegion *mr = invalidate_data->mr;
2721     hwaddr offset = invalidate_data->offset;
2722     unsigned size = invalidate_data->size;
2723     MemoryRegionSection section = memory_region_find(mr, offset, size);
2724
2725     qemu_mutex_lock_iothread();
2726
2727     /* Reset dirty so this doesn't happen later. */
2728     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(offset, size, 1);
2729
2730     if (section.mr != mr) {
2731         /* memory_region_find add a ref on section.mr */
2732         memory_region_unref(section.mr);
2733         if (MMIO_INTERFACE(section.mr->owner)) {
2734             /* We found the interface just drop it. */
2735             object_property_set_bool(section.mr->owner, false, "realized",
2736                                      NULL);
2737             object_unref(section.mr->owner);
2738             object_unparent(section.mr->owner);
2739         }
2740     }
2741
2742     qemu_mutex_unlock_iothread();
2743
2744     if (invalidate_data->allocated) {
2745         g_free(invalidate_data);
2746     } else {
2747         invalidate_data->busy = 0;
2748     }
2749 }
2750
2751 void memory_region_invalidate_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset,
2752                                        unsigned size)
2753 {
2754     size_t i;
2755     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = NULL;
2756
2757     for (i = 0; i < MAX_MMIO_INVALIDATE; i++) {
2758         if (atomic_cmpxchg(&(mmio_ptr_invalidate_list[i].busy), 0, 1) == 0) {
2759             invalidate_data = &mmio_ptr_invalidate_list[i];
2760             break;
2761         }
2762     }
2763
2764     if (!invalidate_data) {
2765         invalidate_data = g_malloc0(sizeof(MMIOPtrInvalidate));
2766         invalidate_data->allocated = 1;
2767     }
2768
2769     invalidate_data->mr = mr;
2770     invalidate_data->offset = offset;
2771     invalidate_data->size = size;
2772
2773     async_safe_run_on_cpu(first_cpu, memory_region_do_invalidate_mmio_ptr,
2774                           RUN_ON_CPU_HOST_PTR(invalidate_data));
2775 }
2776
2777 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2778 {
2779     memory_region_ref(root);
2780     as->root = root;
2781     as->current_map = NULL;
2782     as->ioeventfd_nb = 0;
2783     as->ioeventfds = NULL;
2784     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2785     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2786     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2787     address_space_update_topology(as);
2788     address_space_update_ioeventfds(as);
2789 }
2790
2791 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2792 {
2793     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2794
2795     flatview_unref(as->current_map);
2796     g_free(as->name);
2797     g_free(as->ioeventfds);
2798     memory_region_unref(as->root);
2799 }
2800
2801 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2802 {
2803     MemoryRegion *root = as->root;
2804
2805     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2806     memory_region_transaction_begin();
2807     as->root = NULL;
2808     memory_region_transaction_commit();
2809     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2810
2811     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2812      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2813      * values to expire before freeing the data.
2814      */
2815     as->root = root;
2816     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2817 }
2818
2819 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2820 {
2821     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2822         return "ramd";
2823     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2824         return "romd";
2825     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2826         return "rom";
2827     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2828         return "ram";
2829     } else {
2830         return "i/o";
2831     }
2832 }
2833
2834 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2835
2836 struct MemoryRegionList {
2837     const MemoryRegion *mr;
2838     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2839 };
2840
2841 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2842
2843 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2844                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2845 #define MTREE_INDENT "  "
2846
2847 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2848                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2849                            hwaddr base,
2850                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue)
2851 {
2852     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2853     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2854     const MemoryRegion *submr;
2855     unsigned int i;
2856     hwaddr cur_start, cur_end;
2857
2858     if (!mr) {
2859         return;
2860     }
2861
2862     for (i = 0; i < level; i++) {
2863         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2864     }
2865
2866     cur_start = base + mr->addr;
2867     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2868
2869     /*
2870      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2871      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2872      * user who is observing this.
2873      */
2874     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2875         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2876     }
2877
2878     if (mr->alias) {
2879         MemoryRegionList *ml;
2880         bool found = false;
2881
2882         /* check if the alias is already in the queue */
2883         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2884             if (ml->mr == mr->alias) {
2885                 found = true;
2886             }
2887         }
2888
2889         if (!found) {
2890             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2891             ml->mr = mr->alias;
2892             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2893         }
2894         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2895                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2896                    "-" TARGET_FMT_plx "%s\n",
2897                    cur_start, cur_end,
2898                    mr->priority,
2899                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2900                    memory_region_name(mr),
2901                    memory_region_name(mr->alias),
2902                    mr->alias_offset,
2903                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2904                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2905     } else {
2906         mon_printf(f,
2907                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s\n",
2908                    cur_start, cur_end,
2909                    mr->priority,
2910                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2911                    memory_region_name(mr),
2912                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2913     }
2914
2915     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2916
2917     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2918         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2919         new_ml->mr = submr;
2920         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2921             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2922                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2923                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2924                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2925                 new_ml = NULL;
2926                 break;
2927             }
2928         }
2929         if (new_ml) {
2930             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2931         }
2932     }
2933
2934     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2935         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2936                        alias_print_queue);
2937     }
2938
2939     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2940         g_free(ml);
2941     }
2942 }
2943
2944 struct FlatViewInfo {
2945     fprintf_function mon_printf;
2946     void *f;
2947     int counter;
2948     bool dispatch_tree;
2949 };
2950
2951 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2952                                  gpointer user_data)
2953 {
2954     FlatView *view = key;
2955     GArray *fv_address_spaces = value;
2956     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2957     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
2958     void *f = fvi->f;
2959     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2960     MemoryRegion *mr;
2961     int n = view->nr;
2962     int i;
2963     AddressSpace *as;
2964
2965     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
2966     ++fvi->counter;
2967
2968     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
2969         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
2970         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
2971         if (as->root->alias) {
2972             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
2973         }
2974         p(f, "\n");
2975     }
2976
2977     p(f, " Root memory region: %s\n",
2978       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
2979
2980     if (n <= 0) {
2981         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
2982         return;
2983     }
2984
2985     while (n--) {
2986         mr = range->mr;
2987         if (range->offset_in_region) {
2988             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
2989               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx "\n",
2990               int128_get64(range->addr.start),
2991               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
2992               mr->priority,
2993               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
2994               memory_region_name(mr),
2995               range->offset_in_region);
2996         } else {
2997             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
2998               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s\n",
2999               int128_get64(range->addr.start),
3000               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3001               mr->priority,
3002               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3003               memory_region_name(mr));
3004         }
3005         range++;
3006     }
3007
3008 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3009     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3010         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
3011     }
3012 #endif
3013
3014     p(f, "\n");
3015 }
3016
3017 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3018                                       gpointer user_data)
3019 {
3020     FlatView *view = key;
3021     GArray *fv_address_spaces = value;
3022
3023     g_array_unref(fv_address_spaces);
3024     flatview_unref(view);
3025
3026     return true;
3027 }
3028
3029 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
3030                 bool dispatch_tree)
3031 {
3032     MemoryRegionListHead ml_head;
3033     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3034     AddressSpace *as;
3035
3036     if (flatview) {
3037         FlatView *view;
3038         struct FlatViewInfo fvi = {
3039             .mon_printf = mon_printf,
3040             .f = f,
3041             .counter = 0,
3042             .dispatch_tree = dispatch_tree
3043         };
3044         GArray *fv_address_spaces;
3045         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3046
3047         /* Gather all FVs in one table */
3048         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3049             view = address_space_get_flatview(as);
3050
3051             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3052             if (!fv_address_spaces) {
3053                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3054                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3055             }
3056
3057             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3058         }
3059
3060         /* Print */
3061         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3062
3063         /* Free */
3064         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3065         g_hash_table_unref(views);
3066
3067         return;
3068     }
3069
3070     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3071
3072     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3073         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3074         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head);
3075         mon_printf(f, "\n");
3076     }
3077
3078     /* print aliased regions */
3079     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3080         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3081         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head);
3082         mon_printf(f, "\n");
3083     }
3084
3085     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3086         g_free(ml);
3087     }
3088 }
3089
3090 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3091                             struct Object *owner,
3092                             const char *name,
3093                             uint64_t size,
3094                             Error **errp)
3095 {
3096     DeviceState *owner_dev;
3097     Error *err = NULL;
3098
3099     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3100     if (err) {
3101         error_propagate(errp, err);
3102         return;
3103     }
3104     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3105      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3106      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3107      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3108      * which case we can relax this restriction.
3109      */
3110     owner_dev = DEVICE(owner);
3111     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3112 }
3113
3114 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3115                             struct Object *owner,
3116                             const char *name,
3117                             uint64_t size,
3118                             Error **errp)
3119 {
3120     DeviceState *owner_dev;
3121     Error *err = NULL;
3122
3123     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3124     if (err) {
3125         error_propagate(errp, err);
3126         return;
3127     }
3128     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3129      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3130      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3131      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3132      * which case we can relax this restriction.
3133      */
3134     owner_dev = DEVICE(owner);
3135     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3136 }
3137
3138 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3139                                    struct Object *owner,
3140                                    const MemoryRegionOps *ops,
3141                                    void *opaque,
3142                                    const char *name,
3143                                    uint64_t size,
3144                                    Error **errp)
3145 {
3146     DeviceState *owner_dev;
3147     Error *err = NULL;
3148
3149     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3150                                             name, size, &err);
3151     if (err) {
3152         error_propagate(errp, err);
3153         return;
3154     }
3155     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3156      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3157      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3158      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3159      * which case we can relax this restriction.
3160      */
3161     owner_dev = DEVICE(owner);
3162     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3163 }
3164
3165 static const TypeInfo memory_region_info = {
3166     .parent             = TYPE_OBJECT,
3167     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3168     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3169     .instance_init      = memory_region_initfn,
3170     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3171 };
3172
3173 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3174     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3175     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3176     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3177     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3178     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3179     .abstract           = true,
3180 };
3181
3182 static void memory_register_types(void)
3183 {
3184     type_register_static(&memory_region_info);
3185     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3186 }
3187
3188 type_init(memory_register_types)