]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
hw/hppa: Use qemu_log_mask instead of fprintf to stderr
[qemu.git] / exec.c
1 /*
2  *  Virtual page mapping
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20 #include "qapi/error.h"
21
22 #include "qemu/cutils.h"
23 #include "cpu.h"
24 #include "exec/exec-all.h"
25 #include "exec/target_page.h"
26 #include "tcg.h"
27 #include "hw/qdev-core.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
30 #include "hw/boards.h"
31 #include "hw/xen/xen.h"
32 #endif
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "sysemu/sysemu.h"
35 #include "qemu/timer.h"
36 #include "qemu/config-file.h"
37 #include "qemu/error-report.h"
38 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
39 #include "qemu.h"
40 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
41 #include "hw/hw.h"
42 #include "exec/memory.h"
43 #include "exec/ioport.h"
44 #include "sysemu/dma.h"
45 #include "sysemu/numa.h"
46 #include "sysemu/hw_accel.h"
47 #include "exec/address-spaces.h"
48 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
49 #include "trace-root.h"
50
51 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
52 #include <linux/falloc.h>
53 #endif
54
55 #endif
56 #include "qemu/rcu_queue.h"
57 #include "qemu/main-loop.h"
58 #include "translate-all.h"
59 #include "sysemu/replay.h"
60
61 #include "exec/memory-internal.h"
62 #include "exec/ram_addr.h"
63 #include "exec/log.h"
64
65 #include "migration/vmstate.h"
66
67 #include "qemu/range.h"
68 #ifndef _WIN32
69 #include "qemu/mmap-alloc.h"
70 #endif
71
72 #include "monitor/monitor.h"
73
74 //#define DEBUG_SUBPAGE
75
76 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
77 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
78  * are protected by the ramlist lock.
79  */
80 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
81
82 static MemoryRegion *system_memory;
83 static MemoryRegion *system_io;
84
85 AddressSpace address_space_io;
86 AddressSpace address_space_memory;
87
88 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
89 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
90
91 /* RAM is pre-allocated and passed into qemu_ram_alloc_from_ptr */
92 #define RAM_PREALLOC   (1 << 0)
93
94 /* RAM is mmap-ed with MAP_SHARED */
95 #define RAM_SHARED     (1 << 1)
96
97 /* Only a portion of RAM (used_length) is actually used, and migrated.
98  * This used_length size can change across reboots.
99  */
100 #define RAM_RESIZEABLE (1 << 2)
101
102 #endif
103
104 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
105 int target_page_bits;
106 bool target_page_bits_decided;
107 #endif
108
109 struct CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
110 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
111    cpu_exec() */
112 __thread CPUState *current_cpu;
113 /* 0 = Do not count executed instructions.
114    1 = Precise instruction counting.
115    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
116 int use_icount;
117
118 uintptr_t qemu_host_page_size;
119 intptr_t qemu_host_page_mask;
120
121 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
122 {
123     /* The target page size is the lowest common denominator for all
124      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
125      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
126      * a particular size.
127      */
128 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
129     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
130     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
131         if (target_page_bits_decided) {
132             return false;
133         }
134         target_page_bits = bits;
135     }
136 #endif
137     return true;
138 }
139
140 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
141
142 static void finalize_target_page_bits(void)
143 {
144 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
145     if (target_page_bits == 0) {
146         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
147     }
148     target_page_bits_decided = true;
149 #endif
150 }
151
152 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
153
154 struct PhysPageEntry {
155     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
156     uint32_t skip : 6;
157      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
158     uint32_t ptr : 26;
159 };
160
161 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
162
163 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
164 #define ADDR_SPACE_BITS 64
165
166 #define P_L2_BITS 9
167 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
168
169 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
170
171 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
172
173 typedef struct PhysPageMap {
174     struct rcu_head rcu;
175
176     unsigned sections_nb;
177     unsigned sections_nb_alloc;
178     unsigned nodes_nb;
179     unsigned nodes_nb_alloc;
180     Node *nodes;
181     MemoryRegionSection *sections;
182 } PhysPageMap;
183
184 struct AddressSpaceDispatch {
185     MemoryRegionSection *mru_section;
186     /* This is a multi-level map on the physical address space.
187      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
188      */
189     PhysPageEntry phys_map;
190     PhysPageMap map;
191 };
192
193 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
194 typedef struct subpage_t {
195     MemoryRegion iomem;
196     FlatView *fv;
197     hwaddr base;
198     uint16_t sub_section[];
199 } subpage_t;
200
201 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
202 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
203 #define PHYS_SECTION_ROM 2
204 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
205
206 static void io_mem_init(void);
207 static void memory_map_init(void);
208 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
209
210 static MemoryRegion io_mem_watch;
211
212 /**
213  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
214  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
215  * @as: the AddressSpace itself
216  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
217  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
218  */
219 struct CPUAddressSpace {
220     CPUState *cpu;
221     AddressSpace *as;
222     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
223     MemoryListener tcg_as_listener;
224 };
225
226 struct DirtyBitmapSnapshot {
227     ram_addr_t start;
228     ram_addr_t end;
229     unsigned long dirty[];
230 };
231
232 #endif
233
234 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
235
236 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
237 {
238     static unsigned alloc_hint = 16;
239     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
240         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
241         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
242         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
243         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
244     }
245 }
246
247 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
248 {
249     unsigned i;
250     uint32_t ret;
251     PhysPageEntry e;
252     PhysPageEntry *p;
253
254     ret = map->nodes_nb++;
255     p = map->nodes[ret];
256     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
257     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
258
259     e.skip = leaf ? 0 : 1;
260     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
261     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
262         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
263     }
264     return ret;
265 }
266
267 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
268                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
269                                 int level)
270 {
271     PhysPageEntry *p;
272     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
273
274     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
275         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
276     }
277     p = map->nodes[lp->ptr];
278     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
279
280     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
281         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
282             lp->skip = 0;
283             lp->ptr = leaf;
284             *index += step;
285             *nb -= step;
286         } else {
287             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
288         }
289         ++lp;
290     }
291 }
292
293 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
294                           hwaddr index, hwaddr nb,
295                           uint16_t leaf)
296 {
297     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
298     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
299
300     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
301 }
302
303 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
304  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
305  */
306 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
307 {
308     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
309     int valid = 0;
310     PhysPageEntry *p;
311     int i;
312
313     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
314         return;
315     }
316
317     p = nodes[lp->ptr];
318     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
319         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
320             continue;
321         }
322
323         valid_ptr = i;
324         valid++;
325         if (p[i].skip) {
326             phys_page_compact(&p[i], nodes);
327         }
328     }
329
330     /* We can only compress if there's only one child. */
331     if (valid != 1) {
332         return;
333     }
334
335     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
336
337     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
338     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
339         return;
340     }
341
342     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
343     if (!p[valid_ptr].skip) {
344         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
345         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
346          * should never reach here.
347          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
348          * change this rule.
349          */
350         lp->skip = 0;
351     } else {
352         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
353     }
354 }
355
356 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
357 {
358     if (d->phys_map.skip) {
359         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
360     }
361 }
362
363 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
364                                        hwaddr addr)
365 {
366     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
367      * the section must cover the entire address space.
368      */
369     return int128_gethi(section->size) ||
370            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
371                              int128_getlo(section->size), addr);
372 }
373
374 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
375 {
376     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
377     Node *nodes = d->map.nodes;
378     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
379     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
380     int i;
381
382     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
383         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
384             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
385         }
386         p = nodes[lp.ptr];
387         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
388     }
389
390     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
391         return &sections[lp.ptr];
392     } else {
393         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
394     }
395 }
396
397 bool memory_region_is_unassigned(MemoryRegion *mr)
398 {
399     return mr != &io_mem_rom && mr != &io_mem_notdirty && !mr->rom_device
400         && mr != &io_mem_watch;
401 }
402
403 /* Called from RCU critical section */
404 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
405                                                         hwaddr addr,
406                                                         bool resolve_subpage)
407 {
408     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
409     subpage_t *subpage;
410
411     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
412         !section_covers_addr(section, addr)) {
413         section = phys_page_find(d, addr);
414         atomic_set(&d->mru_section, section);
415     }
416     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
417         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
418         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
419     }
420     return section;
421 }
422
423 /* Called from RCU critical section */
424 static MemoryRegionSection *
425 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
426                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
427 {
428     MemoryRegionSection *section;
429     MemoryRegion *mr;
430     Int128 diff;
431
432     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
433     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
434     addr -= section->offset_within_address_space;
435
436     /* Compute offset within MemoryRegion */
437     *xlat = addr + section->offset_within_region;
438
439     mr = section->mr;
440
441     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
442      * on their address, without considering adjacent registers that could
443      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
444      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
445      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
446      * here.
447      *
448      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
449      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
450      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
451      */
452     if (memory_region_is_ram(mr)) {
453         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
454         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
455     }
456     return section;
457 }
458
459 /**
460  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
461  *
462  * @fv: the flat view that we want to translate on
463  * @addr: the address to be translated in above address space
464  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
465  *        cannot be @NULL.
466  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
467  *            can be @NULL when we don't care about it.
468  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
469  *            should only be meaningful for IOMMU translated
470  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
471  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
472  * @is_write: whether the translation operation is for write
473  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
474  *
475  * This function is called from RCU critical section
476  */
477 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
478                                                  hwaddr addr,
479                                                  hwaddr *xlat,
480                                                  hwaddr *plen_out,
481                                                  hwaddr *page_mask_out,
482                                                  bool is_write,
483                                                  bool is_mmio,
484                                                  AddressSpace **target_as)
485 {
486     IOMMUTLBEntry iotlb;
487     MemoryRegionSection *section;
488     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
489     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
490     hwaddr page_mask = (hwaddr)(-1);
491     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
492
493     if (plen_out) {
494         plen = *plen_out;
495     }
496
497     for (;;) {
498         section = address_space_translate_internal(
499                 flatview_to_dispatch(fv), addr, &addr,
500                 &plen, is_mmio);
501
502         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
503         if (!iommu_mr) {
504             break;
505         }
506         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
507
508         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
509                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO);
510         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
511                 | (addr & iotlb.addr_mask));
512         page_mask &= iotlb.addr_mask;
513         plen = MIN(plen, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
514         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
515             goto translate_fail;
516         }
517
518         fv = address_space_to_flatview(iotlb.target_as);
519         *target_as = iotlb.target_as;
520     }
521
522     *xlat = addr;
523
524     if (page_mask == (hwaddr)(-1)) {
525         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
526         page_mask = ~TARGET_PAGE_MASK;
527     }
528
529     if (page_mask_out) {
530         *page_mask_out = page_mask;
531     }
532
533     if (plen_out) {
534         *plen_out = plen;
535     }
536
537     return *section;
538
539 translate_fail:
540     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
541 }
542
543 /* Called from RCU critical section */
544 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
545                                             bool is_write)
546 {
547     MemoryRegionSection section;
548     hwaddr xlat, page_mask;
549
550     /*
551      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
552      * but page mask.
553      */
554     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
555                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as);
556
557     /* Illegal translation */
558     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
559         goto iotlb_fail;
560     }
561
562     /* Convert memory region offset into address space offset */
563     xlat += section.offset_within_address_space -
564         section.offset_within_region;
565
566     return (IOMMUTLBEntry) {
567         .target_as = as,
568         .iova = addr & ~page_mask,
569         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
570         .addr_mask = page_mask,
571         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
572         .perm = IOMMU_RW,
573     };
574
575 iotlb_fail:
576     return (IOMMUTLBEntry) {0};
577 }
578
579 /* Called from RCU critical section */
580 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
581                                  hwaddr *plen, bool is_write)
582 {
583     MemoryRegion *mr;
584     MemoryRegionSection section;
585     AddressSpace *as = NULL;
586
587     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
588     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
589                                     is_write, true, &as);
590     mr = section.mr;
591
592     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
593         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
594         *plen = MIN(page, *plen);
595     }
596
597     return mr;
598 }
599
600 /* Called from RCU critical section */
601 MemoryRegionSection *
602 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
603                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen)
604 {
605     MemoryRegionSection *section;
606     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
607
608     section = address_space_translate_internal(d, addr, xlat, plen, false);
609
610     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
611     return section;
612 }
613 #endif
614
615 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
616
617 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
618 {
619     CPUState *cpu = opaque;
620
621     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
622        version_id is increased. */
623     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
624     tlb_flush(cpu);
625
626     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
627      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
628      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
629      * which will now be stale.
630      */
631     tb_flush(cpu);
632
633     return 0;
634 }
635
636 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
637 {
638     CPUState *cpu = opaque;
639
640     cpu->exception_index = -1;
641
642     return 0;
643 }
644
645 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
646 {
647     CPUState *cpu = opaque;
648
649     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
650 }
651
652 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
653     .name = "cpu_common/exception_index",
654     .version_id = 1,
655     .minimum_version_id = 1,
656     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
657     .fields = (VMStateField[]) {
658         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
659         VMSTATE_END_OF_LIST()
660     }
661 };
662
663 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
664 {
665     CPUState *cpu = opaque;
666
667     return cpu->crash_occurred;
668 }
669
670 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
671     .name = "cpu_common/crash_occurred",
672     .version_id = 1,
673     .minimum_version_id = 1,
674     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
675     .fields = (VMStateField[]) {
676         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
677         VMSTATE_END_OF_LIST()
678     }
679 };
680
681 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
682     .name = "cpu_common",
683     .version_id = 1,
684     .minimum_version_id = 1,
685     .pre_load = cpu_common_pre_load,
686     .post_load = cpu_common_post_load,
687     .fields = (VMStateField[]) {
688         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
689         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
690         VMSTATE_END_OF_LIST()
691     },
692     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
693         &vmstate_cpu_common_exception_index,
694         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
695         NULL
696     }
697 };
698
699 #endif
700
701 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
702 {
703     CPUState *cpu;
704
705     CPU_FOREACH(cpu) {
706         if (cpu->cpu_index == index) {
707             return cpu;
708         }
709     }
710
711     return NULL;
712 }
713
714 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
715 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
716                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
717 {
718     CPUAddressSpace *newas;
719     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
720     char *as_name;
721
722     assert(mr);
723     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
724     address_space_init(as, mr, as_name);
725     g_free(as_name);
726
727     /* Target code should have set num_ases before calling us */
728     assert(asidx < cpu->num_ases);
729
730     if (asidx == 0) {
731         /* address space 0 gets the convenience alias */
732         cpu->as = as;
733     }
734
735     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
736     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
737
738     if (!cpu->cpu_ases) {
739         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
740     }
741
742     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
743     newas->cpu = cpu;
744     newas->as = as;
745     if (tcg_enabled()) {
746         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
747         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
748     }
749 }
750
751 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
752 {
753     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
754     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
755 }
756 #endif
757
758 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
759 {
760     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
761
762     cpu_list_remove(cpu);
763
764     if (cc->vmsd != NULL) {
765         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
766     }
767     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
768         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
769     }
770 }
771
772 Property cpu_common_props[] = {
773 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
774     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
775      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
776      * because that file is compiled only once for both user-mode
777      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
778      * the system address space.
779      */
780     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
781                      MemoryRegion *),
782 #endif
783     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
784 };
785
786 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
787 {
788     cpu->as = NULL;
789     cpu->num_ases = 0;
790
791 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
792     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
793     cpu->memory = system_memory;
794     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
795 #endif
796 }
797
798 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
799 {
800     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
801     static bool tcg_target_initialized;
802
803     cpu_list_add(cpu);
804
805     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
806         tcg_target_initialized = true;
807         cc->tcg_initialize();
808     }
809
810 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
811     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
812         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
813     }
814     if (cc->vmsd != NULL) {
815         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
816     }
817 #endif
818 }
819
820 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
821 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
822 {
823     mmap_lock();
824     tb_lock();
825     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
826     tb_unlock();
827     mmap_unlock();
828 }
829 #else
830 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
831 {
832     MemTxAttrs attrs;
833     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
834     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
835     if (phys != -1) {
836         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
837         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
838                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK));
839     }
840 }
841 #endif
842
843 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
844 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
845
846 {
847 }
848
849 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
850                           int flags)
851 {
852     return -ENOSYS;
853 }
854
855 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
856 {
857 }
858
859 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
860                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
861 {
862     return -ENOSYS;
863 }
864 #else
865 /* Add a watchpoint.  */
866 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
867                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
868 {
869     CPUWatchpoint *wp;
870
871     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
872     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
873         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
874                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
875         return -EINVAL;
876     }
877     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
878
879     wp->vaddr = addr;
880     wp->len = len;
881     wp->flags = flags;
882
883     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
884     if (flags & BP_GDB) {
885         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
886     } else {
887         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
888     }
889
890     tlb_flush_page(cpu, addr);
891
892     if (watchpoint)
893         *watchpoint = wp;
894     return 0;
895 }
896
897 /* Remove a specific watchpoint.  */
898 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
899                           int flags)
900 {
901     CPUWatchpoint *wp;
902
903     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
904         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
905                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
906             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
907             return 0;
908         }
909     }
910     return -ENOENT;
911 }
912
913 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
914 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
915 {
916     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
917
918     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
919
920     g_free(watchpoint);
921 }
922
923 /* Remove all matching watchpoints.  */
924 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
925 {
926     CPUWatchpoint *wp, *next;
927
928     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
929         if (wp->flags & mask) {
930             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
931         }
932     }
933 }
934
935 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
936  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
937  * partially or completely with the address range covered by the
938  * access).
939  */
940 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
941                                                   vaddr addr,
942                                                   vaddr len)
943 {
944     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
945      * required to avoid errors in the case where the range ends
946      * exactly at the top of the address space and so addr + len
947      * wraps round to zero.
948      */
949     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
950     vaddr addrend = addr + len - 1;
951
952     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
953 }
954
955 #endif
956
957 /* Add a breakpoint.  */
958 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
959                           CPUBreakpoint **breakpoint)
960 {
961     CPUBreakpoint *bp;
962
963     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
964
965     bp->pc = pc;
966     bp->flags = flags;
967
968     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
969     if (flags & BP_GDB) {
970         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
971     } else {
972         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
973     }
974
975     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
976
977     if (breakpoint) {
978         *breakpoint = bp;
979     }
980     return 0;
981 }
982
983 /* Remove a specific breakpoint.  */
984 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
985 {
986     CPUBreakpoint *bp;
987
988     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
989         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
990             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
991             return 0;
992         }
993     }
994     return -ENOENT;
995 }
996
997 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
998 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
999 {
1000     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1001
1002     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1003
1004     g_free(breakpoint);
1005 }
1006
1007 /* Remove all matching breakpoints. */
1008 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1009 {
1010     CPUBreakpoint *bp, *next;
1011
1012     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1013         if (bp->flags & mask) {
1014             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1015         }
1016     }
1017 }
1018
1019 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1020    CPU loop after each instruction */
1021 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1022 {
1023     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1024         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1025         if (kvm_enabled()) {
1026             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1027         } else {
1028             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1029             /* XXX: only flush what is necessary */
1030             tb_flush(cpu);
1031         }
1032     }
1033 }
1034
1035 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1036 {
1037     va_list ap;
1038     va_list ap2;
1039
1040     va_start(ap, fmt);
1041     va_copy(ap2, ap);
1042     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1043     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1044     fprintf(stderr, "\n");
1045     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1046     if (qemu_log_separate()) {
1047         qemu_log_lock();
1048         qemu_log("qemu: fatal: ");
1049         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1050         qemu_log("\n");
1051         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1052         qemu_log_flush();
1053         qemu_log_unlock();
1054         qemu_log_close();
1055     }
1056     va_end(ap2);
1057     va_end(ap);
1058     replay_finish();
1059 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1060     {
1061         struct sigaction act;
1062         sigfillset(&act.sa_mask);
1063         act.sa_handler = SIG_DFL;
1064         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1065     }
1066 #endif
1067     abort();
1068 }
1069
1070 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1071 /* Called from RCU critical section */
1072 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1073 {
1074     RAMBlock *block;
1075
1076     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1077     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1078         return block;
1079     }
1080     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1081         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1082             goto found;
1083         }
1084     }
1085
1086     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1087     abort();
1088
1089 found:
1090     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1091      * is what happens:
1092      *
1093      *     mru_block = xxx
1094      *     rcu_read_unlock()
1095      *                                        xxx removed from list
1096      *                  rcu_read_lock()
1097      *                  read mru_block
1098      *                                        mru_block = NULL;
1099      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1100      *                  rcu_read_unlock()
1101      *
1102      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1103      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1104      * copy of the pointer.
1105      */
1106     ram_list.mru_block = block;
1107     return block;
1108 }
1109
1110 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1111 {
1112     CPUState *cpu;
1113     ram_addr_t start1;
1114     RAMBlock *block;
1115     ram_addr_t end;
1116
1117     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1118     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1119
1120     rcu_read_lock();
1121     block = qemu_get_ram_block(start);
1122     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1123     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1124     CPU_FOREACH(cpu) {
1125         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1126     }
1127     rcu_read_unlock();
1128 }
1129
1130 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1131 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1132                                               ram_addr_t length,
1133                                               unsigned client)
1134 {
1135     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1136     unsigned long end, page;
1137     bool dirty = false;
1138
1139     if (length == 0) {
1140         return false;
1141     }
1142
1143     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1144     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1145
1146     rcu_read_lock();
1147
1148     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1149
1150     while (page < end) {
1151         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1152         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1153         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1154
1155         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1156                                               offset, num);
1157         page += num;
1158     }
1159
1160     rcu_read_unlock();
1161
1162     if (dirty && tcg_enabled()) {
1163         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1164     }
1165
1166     return dirty;
1167 }
1168
1169 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1170      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1171 {
1172     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1173     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1174     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1175     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1176     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1177     unsigned long page, end, dest;
1178
1179     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1180                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1181     snap->start = first;
1182     snap->end   = last;
1183
1184     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1185     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1186     dest = 0;
1187
1188     rcu_read_lock();
1189
1190     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1191
1192     while (page < end) {
1193         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1194         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1195         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1196
1197         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1198         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1199         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1200
1201         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1202                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1203                                      num);
1204         page += num;
1205         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1206     }
1207
1208     rcu_read_unlock();
1209
1210     if (tcg_enabled()) {
1211         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1212     }
1213
1214     return snap;
1215 }
1216
1217 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1218                                             ram_addr_t start,
1219                                             ram_addr_t length)
1220 {
1221     unsigned long page, end;
1222
1223     assert(start >= snap->start);
1224     assert(start + length <= snap->end);
1225
1226     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1227     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1228
1229     while (page < end) {
1230         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1231             return true;
1232         }
1233         page++;
1234     }
1235     return false;
1236 }
1237
1238 /* Called from RCU critical section */
1239 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1240                                        MemoryRegionSection *section,
1241                                        target_ulong vaddr,
1242                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1243                                        int prot,
1244                                        target_ulong *address)
1245 {
1246     hwaddr iotlb;
1247     CPUWatchpoint *wp;
1248
1249     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1250         /* Normal RAM.  */
1251         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1252         if (!section->readonly) {
1253             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1254         } else {
1255             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1256         }
1257     } else {
1258         AddressSpaceDispatch *d;
1259
1260         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1261         iotlb = section - d->map.sections;
1262         iotlb += xlat;
1263     }
1264
1265     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1266        watchpoint trap routines.  */
1267     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1268         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1269             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1270             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1271                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1272                 *address |= TLB_MMIO;
1273                 break;
1274             }
1275         }
1276     }
1277
1278     return iotlb;
1279 }
1280 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1281
1282 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1283
1284 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1285                              uint16_t section);
1286 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1287
1288 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align) =
1289                                qemu_anon_ram_alloc;
1290
1291 /*
1292  * Set a custom physical guest memory alloator.
1293  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1294  * get rid of it eventually.
1295  */
1296 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align))
1297 {
1298     phys_mem_alloc = alloc;
1299 }
1300
1301 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1302                                  MemoryRegionSection *section)
1303 {
1304     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1305      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1306      * never overflow into the page-aligned value.
1307      */
1308     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1309
1310     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1311         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1312         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1313                                 map->sections_nb_alloc);
1314     }
1315     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1316     memory_region_ref(section->mr);
1317     return map->sections_nb++;
1318 }
1319
1320 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1321 {
1322     bool have_sub_page = mr->subpage;
1323
1324     memory_region_unref(mr);
1325
1326     if (have_sub_page) {
1327         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1328         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1329         g_free(subpage);
1330     }
1331 }
1332
1333 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1334 {
1335     while (map->sections_nb > 0) {
1336         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1337         phys_section_destroy(section->mr);
1338     }
1339     g_free(map->sections);
1340     g_free(map->nodes);
1341 }
1342
1343 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1344 {
1345     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1346     subpage_t *subpage;
1347     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1348         & TARGET_PAGE_MASK;
1349     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1350     MemoryRegionSection subsection = {
1351         .offset_within_address_space = base,
1352         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1353     };
1354     hwaddr start, end;
1355
1356     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1357
1358     if (!(existing->mr->subpage)) {
1359         subpage = subpage_init(fv, base);
1360         subsection.fv = fv;
1361         subsection.mr = &subpage->iomem;
1362         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1363                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1364     } else {
1365         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1366     }
1367     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1368     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1369     subpage_register(subpage, start, end,
1370                      phys_section_add(&d->map, section));
1371 }
1372
1373
1374 static void register_multipage(FlatView *fv,
1375                                MemoryRegionSection *section)
1376 {
1377     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1378     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1379     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1380     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1381                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1382
1383     assert(num_pages);
1384     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1385 }
1386
1387 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1388 {
1389     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1390     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1391
1392     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1393         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1394                        - now.offset_within_address_space;
1395
1396         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1397         register_subpage(fv, &now);
1398     } else {
1399         now.size = int128_zero();
1400     }
1401     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1402         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1403         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1404         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1405         now = remain;
1406         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1407             register_subpage(fv, &now);
1408         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1409             now.size = page_size;
1410             register_subpage(fv, &now);
1411         } else {
1412             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1413             register_multipage(fv, &now);
1414         }
1415     }
1416 }
1417
1418 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1419 {
1420     if (kvm_enabled())
1421         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1422 }
1423
1424 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1425 {
1426     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1427 }
1428
1429 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1430 {
1431     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1432 }
1433
1434 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1435 {
1436     RAMBlock *block;
1437     char *psize;
1438
1439     rcu_read_lock();
1440     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1441                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1442     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1443         psize = size_to_str(block->page_size);
1444         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1445                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1446                        (uint64_t)block->offset,
1447                        (uint64_t)block->used_length,
1448                        (uint64_t)block->max_length);
1449         g_free(psize);
1450     }
1451     rcu_read_unlock();
1452 }
1453
1454 #ifdef __linux__
1455 /*
1456  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1457  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1458  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1459  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1460  */
1461 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1462 {
1463     char *mem_path;
1464     long *hpsize_min = opaque;
1465
1466     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1467         mem_path = object_property_get_str(obj, "mem-path", NULL);
1468         if (mem_path) {
1469             long hpsize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1470             if (hpsize < *hpsize_min) {
1471                 *hpsize_min = hpsize;
1472             }
1473         } else {
1474             *hpsize_min = getpagesize();
1475         }
1476     }
1477
1478     return 0;
1479 }
1480
1481 long qemu_getrampagesize(void)
1482 {
1483     long hpsize = LONG_MAX;
1484     long mainrampagesize;
1485     Object *memdev_root;
1486
1487     if (mem_path) {
1488         mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1489     } else {
1490         mainrampagesize = getpagesize();
1491     }
1492
1493     /* it's possible we have memory-backend objects with
1494      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1495      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1496      * hooks. we want to take these into account, but we
1497      * also want to make sure these supported hugepage
1498      * sizes are applicable across the entire range of memory
1499      * we may boot from, so we take the min across all
1500      * backends, and assume normal pages in cases where a
1501      * backend isn't backed by hugepages.
1502      */
1503     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1504     if (memdev_root) {
1505         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1506     }
1507     if (hpsize == LONG_MAX) {
1508         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1509         return mainrampagesize;
1510     }
1511
1512     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1513      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1514      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1515      */
1516     if (hpsize > mainrampagesize &&
1517         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1518         static bool warned;
1519         if (!warned) {
1520             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1521             warned = true;
1522         }
1523         return mainrampagesize;
1524     }
1525
1526     return hpsize;
1527 }
1528 #else
1529 long qemu_getrampagesize(void)
1530 {
1531     return getpagesize();
1532 }
1533 #endif
1534
1535 #ifdef __linux__
1536 static int64_t get_file_size(int fd)
1537 {
1538     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1539     if (size < 0) {
1540         return -errno;
1541     }
1542     return size;
1543 }
1544
1545 static int file_ram_open(const char *path,
1546                          const char *region_name,
1547                          bool *created,
1548                          Error **errp)
1549 {
1550     char *filename;
1551     char *sanitized_name;
1552     char *c;
1553     int fd = -1;
1554
1555     *created = false;
1556     for (;;) {
1557         fd = open(path, O_RDWR);
1558         if (fd >= 0) {
1559             /* @path names an existing file, use it */
1560             break;
1561         }
1562         if (errno == ENOENT) {
1563             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1564             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1565             if (fd >= 0) {
1566                 *created = true;
1567                 break;
1568             }
1569         } else if (errno == EISDIR) {
1570             /* @path names a directory, create a file there */
1571             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1572             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1573             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1574                 if (*c == '/') {
1575                     *c = '_';
1576                 }
1577             }
1578
1579             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1580                                        sanitized_name);
1581             g_free(sanitized_name);
1582
1583             fd = mkstemp(filename);
1584             if (fd >= 0) {
1585                 unlink(filename);
1586                 g_free(filename);
1587                 break;
1588             }
1589             g_free(filename);
1590         }
1591         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1592             error_setg_errno(errp, errno,
1593                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1594                              path);
1595             return -1;
1596         }
1597         /*
1598          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1599          * something else creates the file between our two open().
1600          */
1601     }
1602
1603     return fd;
1604 }
1605
1606 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1607                             ram_addr_t memory,
1608                             int fd,
1609                             bool truncate,
1610                             Error **errp)
1611 {
1612     void *area;
1613
1614     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1615     if (block->mr->align % block->page_size) {
1616         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1617                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1618                    block->mr->align, block->page_size);
1619         return NULL;
1620     }
1621     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1622 #if defined(__s390x__)
1623     if (kvm_enabled()) {
1624         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1625     }
1626 #endif
1627
1628     if (memory < block->page_size) {
1629         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1630                    "or larger than page size 0x%zx",
1631                    memory, block->page_size);
1632         return NULL;
1633     }
1634
1635     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1636
1637     /*
1638      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1639      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1640      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1641      * mmap will fail.
1642      *
1643      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1644      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1645      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1646      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1647      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1648      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1649      * is disabled as well.
1650      */
1651     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1652         perror("ftruncate");
1653     }
1654
1655     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1656                          block->flags & RAM_SHARED);
1657     if (area == MAP_FAILED) {
1658         error_setg_errno(errp, errno,
1659                          "unable to map backing store for guest RAM");
1660         return NULL;
1661     }
1662
1663     if (mem_prealloc) {
1664         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1665         if (errp && *errp) {
1666             qemu_ram_munmap(area, memory);
1667             return NULL;
1668         }
1669     }
1670
1671     block->fd = fd;
1672     return area;
1673 }
1674 #endif
1675
1676 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1677  * dirty bitmaps.
1678  * Called with the ramlist lock held.
1679  */
1680 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1681 {
1682     RAMBlock *block, *next_block;
1683     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1684
1685     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1686
1687     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1688         return 0;
1689     }
1690
1691     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1692         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1693
1694         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1695          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1696          */
1697         candidate = block->offset + block->max_length;
1698         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1699
1700         /* Search for the closest following block
1701          * and find the gap.
1702          */
1703         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1704             if (next_block->offset >= candidate) {
1705                 next = MIN(next, next_block->offset);
1706             }
1707         }
1708
1709         /* If it fits remember our place and remember the size
1710          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1711          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1712          */
1713         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1714             offset = candidate;
1715             mingap = next - candidate;
1716         }
1717
1718         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
1719     }
1720
1721     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1722         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1723                 (uint64_t)size);
1724         abort();
1725     }
1726
1727     trace_find_ram_offset(size, offset);
1728
1729     return offset;
1730 }
1731
1732 unsigned long last_ram_page(void)
1733 {
1734     RAMBlock *block;
1735     ram_addr_t last = 0;
1736
1737     rcu_read_lock();
1738     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1739         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1740     }
1741     rcu_read_unlock();
1742     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1743 }
1744
1745 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1746 {
1747     int ret;
1748
1749     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1750     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1751         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1752         if (ret) {
1753             perror("qemu_madvise");
1754             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1755                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1756         }
1757     }
1758 }
1759
1760 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1761 {
1762     return rb->idstr;
1763 }
1764
1765 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1766 {
1767     return rb->flags & RAM_SHARED;
1768 }
1769
1770 /* Called with iothread lock held.  */
1771 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1772 {
1773     RAMBlock *block;
1774
1775     assert(new_block);
1776     assert(!new_block->idstr[0]);
1777
1778     if (dev) {
1779         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
1780         if (id) {
1781             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
1782             g_free(id);
1783         }
1784     }
1785     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
1786
1787     rcu_read_lock();
1788     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1789         if (block != new_block &&
1790             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
1791             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
1792                     new_block->idstr);
1793             abort();
1794         }
1795     }
1796     rcu_read_unlock();
1797 }
1798
1799 /* Called with iothread lock held.  */
1800 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
1801 {
1802     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
1803      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
1804      * does not work anyway.
1805      */
1806     if (block) {
1807         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
1808     }
1809 }
1810
1811 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
1812 {
1813     return rb->page_size;
1814 }
1815
1816 /* Returns the largest size of page in use */
1817 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
1818 {
1819     RAMBlock *block;
1820     size_t largest = 0;
1821
1822     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1823         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
1824     }
1825
1826     return largest;
1827 }
1828
1829 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
1830 {
1831     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
1832         /* disabled by the user */
1833         return 0;
1834     }
1835
1836     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
1837 }
1838
1839 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
1840  * incoming migration, or right after reset.
1841  *
1842  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
1843  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
1844  * misuse, if necessary.
1845  */
1846 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1847 {
1848     assert(block);
1849
1850     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
1851
1852     if (block->used_length == newsize) {
1853         return 0;
1854     }
1855
1856     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
1857         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1858                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1859                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1860                          newsize, block->used_length);
1861         return -EINVAL;
1862     }
1863
1864     if (block->max_length < newsize) {
1865         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1866                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1867                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1868                          newsize, block->max_length);
1869         return -EINVAL;
1870     }
1871
1872     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
1873     block->used_length = newsize;
1874     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
1875                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1876     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
1877     if (block->resized) {
1878         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
1879     }
1880     return 0;
1881 }
1882
1883 /* Called with ram_list.mutex held */
1884 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
1885                                 ram_addr_t new_ram_size)
1886 {
1887     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
1888                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1889     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
1890                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1891     int i;
1892
1893     /* Only need to extend if block count increased */
1894     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
1895         return;
1896     }
1897
1898     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
1899         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
1900         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
1901         int j;
1902
1903         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
1904         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
1905                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
1906
1907         if (old_num_blocks) {
1908             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
1909                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
1910         }
1911
1912         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
1913             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1914         }
1915
1916         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
1917
1918         if (old_blocks) {
1919             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
1920         }
1921     }
1922 }
1923
1924 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp)
1925 {
1926     RAMBlock *block;
1927     RAMBlock *last_block = NULL;
1928     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
1929     Error *err = NULL;
1930
1931     old_ram_size = last_ram_page();
1932
1933     qemu_mutex_lock_ramlist();
1934     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
1935
1936     if (!new_block->host) {
1937         if (xen_enabled()) {
1938             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
1939                           new_block->mr, &err);
1940             if (err) {
1941                 error_propagate(errp, err);
1942                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1943                 return;
1944             }
1945         } else {
1946             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
1947                                              &new_block->mr->align);
1948             if (!new_block->host) {
1949                 error_setg_errno(errp, errno,
1950                                  "cannot set up guest memory '%s'",
1951                                  memory_region_name(new_block->mr));
1952                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1953                 return;
1954             }
1955             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
1956         }
1957     }
1958
1959     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
1960               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
1961     if (new_ram_size > old_ram_size) {
1962         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
1963     }
1964     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
1965      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
1966      * tail, so save the last element in last_block.
1967      */
1968     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1969         last_block = block;
1970         if (block->max_length < new_block->max_length) {
1971             break;
1972         }
1973     }
1974     if (block) {
1975         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
1976     } else if (last_block) {
1977         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
1978     } else { /* list is empty */
1979         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
1980     }
1981     ram_list.mru_block = NULL;
1982
1983     /* Write list before version */
1984     smp_wmb();
1985     ram_list.version++;
1986     qemu_mutex_unlock_ramlist();
1987
1988     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
1989                                         new_block->used_length,
1990                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1991
1992     if (new_block->host) {
1993         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
1994         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
1995         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
1996         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
1997         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
1998     }
1999 }
2000
2001 #ifdef __linux__
2002 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2003                                  bool share, int fd,
2004                                  Error **errp)
2005 {
2006     RAMBlock *new_block;
2007     Error *local_err = NULL;
2008     int64_t file_size;
2009
2010     if (xen_enabled()) {
2011         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2012         return NULL;
2013     }
2014
2015     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2016         error_setg(errp,
2017                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2018         return NULL;
2019     }
2020
2021     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2022         /*
2023          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2024          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2025          * a hook there.
2026          */
2027         error_setg(errp,
2028                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2029         return NULL;
2030     }
2031
2032     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2033     file_size = get_file_size(fd);
2034     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2035         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2036                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2037                    mem_path, file_size, size);
2038         return NULL;
2039     }
2040
2041     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2042     new_block->mr = mr;
2043     new_block->used_length = size;
2044     new_block->max_length = size;
2045     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2046     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2047     if (!new_block->host) {
2048         g_free(new_block);
2049         return NULL;
2050     }
2051
2052     ram_block_add(new_block, &local_err);
2053     if (local_err) {
2054         g_free(new_block);
2055         error_propagate(errp, local_err);
2056         return NULL;
2057     }
2058     return new_block;
2059
2060 }
2061
2062
2063 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2064                                    bool share, const char *mem_path,
2065                                    Error **errp)
2066 {
2067     int fd;
2068     bool created;
2069     RAMBlock *block;
2070
2071     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2072     if (fd < 0) {
2073         return NULL;
2074     }
2075
2076     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2077     if (!block) {
2078         if (created) {
2079             unlink(mem_path);
2080         }
2081         close(fd);
2082         return NULL;
2083     }
2084
2085     return block;
2086 }
2087 #endif
2088
2089 static
2090 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2091                                   void (*resized)(const char*,
2092                                                   uint64_t length,
2093                                                   void *host),
2094                                   void *host, bool resizeable,
2095                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2096 {
2097     RAMBlock *new_block;
2098     Error *local_err = NULL;
2099
2100     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2101     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2102     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2103     new_block->mr = mr;
2104     new_block->resized = resized;
2105     new_block->used_length = size;
2106     new_block->max_length = max_size;
2107     assert(max_size >= size);
2108     new_block->fd = -1;
2109     new_block->page_size = getpagesize();
2110     new_block->host = host;
2111     if (host) {
2112         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2113     }
2114     if (resizeable) {
2115         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2116     }
2117     ram_block_add(new_block, &local_err);
2118     if (local_err) {
2119         g_free(new_block);
2120         error_propagate(errp, local_err);
2121         return NULL;
2122     }
2123     return new_block;
2124 }
2125
2126 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2127                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2128 {
2129     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false, mr, errp);
2130 }
2131
2132 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr, Error **errp)
2133 {
2134     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false, mr, errp);
2135 }
2136
2137 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2138                                      void (*resized)(const char*,
2139                                                      uint64_t length,
2140                                                      void *host),
2141                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2142 {
2143     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true, mr, errp);
2144 }
2145
2146 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2147 {
2148     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2149         ;
2150     } else if (xen_enabled()) {
2151         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2152 #ifndef _WIN32
2153     } else if (block->fd >= 0) {
2154         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2155         close(block->fd);
2156 #endif
2157     } else {
2158         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2159     }
2160     g_free(block);
2161 }
2162
2163 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2164 {
2165     if (!block) {
2166         return;
2167     }
2168
2169     if (block->host) {
2170         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2171     }
2172
2173     qemu_mutex_lock_ramlist();
2174     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2175     ram_list.mru_block = NULL;
2176     /* Write list before version */
2177     smp_wmb();
2178     ram_list.version++;
2179     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2180     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2181 }
2182
2183 #ifndef _WIN32
2184 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2185 {
2186     RAMBlock *block;
2187     ram_addr_t offset;
2188     int flags;
2189     void *area, *vaddr;
2190
2191     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2192         offset = addr - block->offset;
2193         if (offset < block->max_length) {
2194             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2195             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2196                 ;
2197             } else if (xen_enabled()) {
2198                 abort();
2199             } else {
2200                 flags = MAP_FIXED;
2201                 if (block->fd >= 0) {
2202                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2203                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2204                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2205                                 flags, block->fd, offset);
2206                 } else {
2207                     /*
2208                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2209                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2210                      * we'd need a remap hook here.
2211                      */
2212                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2213
2214                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2215                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2216                                 flags, -1, 0);
2217                 }
2218                 if (area != vaddr) {
2219                     fprintf(stderr, "Could not remap addr: "
2220                             RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "\n",
2221                             length, addr);
2222                     exit(1);
2223                 }
2224                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2225                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2226             }
2227         }
2228     }
2229 }
2230 #endif /* !_WIN32 */
2231
2232 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2233  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2234  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2235  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2236  *
2237  * Called within RCU critical section.
2238  */
2239 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2240 {
2241     RAMBlock *block = ram_block;
2242
2243     if (block == NULL) {
2244         block = qemu_get_ram_block(addr);
2245         addr -= block->offset;
2246     }
2247
2248     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2249         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2250          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2251          * In that case just map until the end of the page.
2252          */
2253         if (block->offset == 0) {
2254             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2255         }
2256
2257         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2258     }
2259     return ramblock_ptr(block, addr);
2260 }
2261
2262 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2263  * but takes a size argument.
2264  *
2265  * Called within RCU critical section.
2266  */
2267 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2268                                  hwaddr *size, bool lock)
2269 {
2270     RAMBlock *block = ram_block;
2271     if (*size == 0) {
2272         return NULL;
2273     }
2274
2275     if (block == NULL) {
2276         block = qemu_get_ram_block(addr);
2277         addr -= block->offset;
2278     }
2279     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2280
2281     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2282         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2283          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2284          * In that case just map the requested area.
2285          */
2286         if (block->offset == 0) {
2287             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2288         }
2289
2290         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2291     }
2292
2293     return ramblock_ptr(block, addr);
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2298  * in that RAMBlock.
2299  *
2300  * ptr: Host pointer to look up
2301  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2302  * *ram_addr: set to result ram_addr
2303  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2304  *
2305  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2306  *
2307  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2308  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2309  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2310  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2311  * ram_addr_t.
2312  */
2313 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2314                                    ram_addr_t *offset)
2315 {
2316     RAMBlock *block;
2317     uint8_t *host = ptr;
2318
2319     if (xen_enabled()) {
2320         ram_addr_t ram_addr;
2321         rcu_read_lock();
2322         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2323         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2324         if (block) {
2325             *offset = ram_addr - block->offset;
2326         }
2327         rcu_read_unlock();
2328         return block;
2329     }
2330
2331     rcu_read_lock();
2332     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2333     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2334         goto found;
2335     }
2336
2337     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2338         /* This case append when the block is not mapped. */
2339         if (block->host == NULL) {
2340             continue;
2341         }
2342         if (host - block->host < block->max_length) {
2343             goto found;
2344         }
2345     }
2346
2347     rcu_read_unlock();
2348     return NULL;
2349
2350 found:
2351     *offset = (host - block->host);
2352     if (round_offset) {
2353         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2354     }
2355     rcu_read_unlock();
2356     return block;
2357 }
2358
2359 /*
2360  * Finds the named RAMBlock
2361  *
2362  * name: The name of RAMBlock to find
2363  *
2364  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2365  */
2366 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2367 {
2368     RAMBlock *block;
2369
2370     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2371         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2372             return block;
2373         }
2374     }
2375
2376     return NULL;
2377 }
2378
2379 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2380    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2381 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2382 {
2383     RAMBlock *block;
2384     ram_addr_t offset;
2385
2386     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2387     if (!block) {
2388         return RAM_ADDR_INVALID;
2389     }
2390
2391     return block->offset + offset;
2392 }
2393
2394 /* Called within RCU critical section. */
2395 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2396                           CPUState *cpu,
2397                           vaddr mem_vaddr,
2398                           ram_addr_t ram_addr,
2399                           unsigned size)
2400 {
2401     ndi->cpu = cpu;
2402     ndi->ram_addr = ram_addr;
2403     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2404     ndi->size = size;
2405     ndi->locked = false;
2406
2407     assert(tcg_enabled());
2408     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2409         ndi->locked = true;
2410         tb_lock();
2411         tb_invalidate_phys_page_fast(ram_addr, size);
2412     }
2413 }
2414
2415 /* Called within RCU critical section. */
2416 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2417 {
2418     if (ndi->locked) {
2419         tb_unlock();
2420     }
2421
2422     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2423      * the notdirty callback faster.
2424      */
2425     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2426                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2427     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2428        flushed */
2429     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2430         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2431     }
2432 }
2433
2434 /* Called within RCU critical section.  */
2435 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2436                                uint64_t val, unsigned size)
2437 {
2438     NotDirtyInfo ndi;
2439
2440     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2441                          ram_addr, size);
2442
2443     switch (size) {
2444     case 1:
2445         stb_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2446         break;
2447     case 2:
2448         stw_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2449         break;
2450     case 4:
2451         stl_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2452         break;
2453     case 8:
2454         stq_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2455         break;
2456     default:
2457         abort();
2458     }
2459     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2460 }
2461
2462 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2463                                  unsigned size, bool is_write)
2464 {
2465     return is_write;
2466 }
2467
2468 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2469     .write = notdirty_mem_write,
2470     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2471     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2472     .valid = {
2473         .min_access_size = 1,
2474         .max_access_size = 8,
2475         .unaligned = false,
2476     },
2477     .impl = {
2478         .min_access_size = 1,
2479         .max_access_size = 8,
2480         .unaligned = false,
2481     },
2482 };
2483
2484 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2485 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2486 {
2487     CPUState *cpu = current_cpu;
2488     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2489     target_ulong vaddr;
2490     CPUWatchpoint *wp;
2491
2492     assert(tcg_enabled());
2493     if (cpu->watchpoint_hit) {
2494         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2495          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2496          * current instruction. */
2497         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2498         return;
2499     }
2500     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2501     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2502     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2503         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2504             && (wp->flags & flags)) {
2505             if (flags == BP_MEM_READ) {
2506                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2507             } else {
2508                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2509             }
2510             wp->hitaddr = vaddr;
2511             wp->hitattrs = attrs;
2512             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2513                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2514                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2515                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2516                     continue;
2517                 }
2518                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2519
2520                 /* Both tb_lock and iothread_mutex will be reset when
2521                  * cpu_loop_exit or cpu_loop_exit_noexc longjmp
2522                  * back into the cpu_exec main loop.
2523                  */
2524                 tb_lock();
2525                 tb_check_watchpoint(cpu);
2526                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2527                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2528                     cpu_loop_exit(cpu);
2529                 } else {
2530                     /* Force execution of one insn next time.  */
2531                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2532                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2533                 }
2534             }
2535         } else {
2536             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2537         }
2538     }
2539 }
2540
2541 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2542    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2543    phys routines.  */
2544 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2545                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2546 {
2547     MemTxResult res;
2548     uint64_t data;
2549     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2550     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2551
2552     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2553     switch (size) {
2554     case 1:
2555         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2556         break;
2557     case 2:
2558         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2559         break;
2560     case 4:
2561         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2562         break;
2563     case 8:
2564         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2565         break;
2566     default: abort();
2567     }
2568     *pdata = data;
2569     return res;
2570 }
2571
2572 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2573                                    uint64_t val, unsigned size,
2574                                    MemTxAttrs attrs)
2575 {
2576     MemTxResult res;
2577     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2578     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2579
2580     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2581     switch (size) {
2582     case 1:
2583         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2584         break;
2585     case 2:
2586         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2587         break;
2588     case 4:
2589         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2590         break;
2591     case 8:
2592         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2593         break;
2594     default: abort();
2595     }
2596     return res;
2597 }
2598
2599 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2600     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2601     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2602     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2603     .valid = {
2604         .min_access_size = 1,
2605         .max_access_size = 8,
2606         .unaligned = false,
2607     },
2608     .impl = {
2609         .min_access_size = 1,
2610         .max_access_size = 8,
2611         .unaligned = false,
2612     },
2613 };
2614
2615 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2616                                   const uint8_t *buf, int len);
2617 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2618                                   bool is_write);
2619
2620 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2621                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2622 {
2623     subpage_t *subpage = opaque;
2624     uint8_t buf[8];
2625     MemTxResult res;
2626
2627 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2628     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2629            subpage, len, addr);
2630 #endif
2631     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2632     if (res) {
2633         return res;
2634     }
2635     switch (len) {
2636     case 1:
2637         *data = ldub_p(buf);
2638         return MEMTX_OK;
2639     case 2:
2640         *data = lduw_p(buf);
2641         return MEMTX_OK;
2642     case 4:
2643         *data = ldl_p(buf);
2644         return MEMTX_OK;
2645     case 8:
2646         *data = ldq_p(buf);
2647         return MEMTX_OK;
2648     default:
2649         abort();
2650     }
2651 }
2652
2653 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2654                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2655 {
2656     subpage_t *subpage = opaque;
2657     uint8_t buf[8];
2658
2659 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2660     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2661            " value %"PRIx64"\n",
2662            __func__, subpage, len, addr, value);
2663 #endif
2664     switch (len) {
2665     case 1:
2666         stb_p(buf, value);
2667         break;
2668     case 2:
2669         stw_p(buf, value);
2670         break;
2671     case 4:
2672         stl_p(buf, value);
2673         break;
2674     case 8:
2675         stq_p(buf, value);
2676         break;
2677     default:
2678         abort();
2679     }
2680     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2681 }
2682
2683 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2684                             unsigned len, bool is_write)
2685 {
2686     subpage_t *subpage = opaque;
2687 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2688     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2689            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2690 #endif
2691
2692     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2693                                  len, is_write);
2694 }
2695
2696 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2697     .read_with_attrs = subpage_read,
2698     .write_with_attrs = subpage_write,
2699     .impl.min_access_size = 1,
2700     .impl.max_access_size = 8,
2701     .valid.min_access_size = 1,
2702     .valid.max_access_size = 8,
2703     .valid.accepts = subpage_accepts,
2704     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2705 };
2706
2707 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2708                              uint16_t section)
2709 {
2710     int idx, eidx;
2711
2712     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2713         return -1;
2714     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2715     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2716 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2717     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2718            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2719 #endif
2720     for (; idx <= eidx; idx++) {
2721         mmio->sub_section[idx] = section;
2722     }
2723
2724     return 0;
2725 }
2726
2727 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2728 {
2729     subpage_t *mmio;
2730
2731     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2732     mmio->fv = fv;
2733     mmio->base = base;
2734     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2735                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2736     mmio->iomem.subpage = true;
2737 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2738     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2739            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2740 #endif
2741     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2742
2743     return mmio;
2744 }
2745
2746 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2747 {
2748     assert(fv);
2749     MemoryRegionSection section = {
2750         .fv = fv,
2751         .mr = mr,
2752         .offset_within_address_space = 0,
2753         .offset_within_region = 0,
2754         .size = int128_2_64(),
2755     };
2756
2757     return phys_section_add(map, &section);
2758 }
2759
2760 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2761                                uint64_t val, unsigned size)
2762 {
2763     /* Ignore any write to ROM. */
2764 }
2765
2766 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2767                                  unsigned size, bool is_write)
2768 {
2769     return is_write;
2770 }
2771
2772 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
2773  * to directly access the underlying host ram.
2774  */
2775 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
2776     .write = readonly_mem_write,
2777     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
2778     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2779     .valid = {
2780         .min_access_size = 1,
2781         .max_access_size = 8,
2782         .unaligned = false,
2783     },
2784     .impl = {
2785         .min_access_size = 1,
2786         .max_access_size = 8,
2787         .unaligned = false,
2788     },
2789 };
2790
2791 MemoryRegion *iotlb_to_region(CPUState *cpu, hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2792 {
2793     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2794     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2795     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2796     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2797
2798     return sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK].mr;
2799 }
2800
2801 static void io_mem_init(void)
2802 {
2803     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
2804                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
2805     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
2806                           NULL, UINT64_MAX);
2807
2808     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
2809      * which can be called without the iothread mutex.
2810      */
2811     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
2812                           NULL, UINT64_MAX);
2813     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
2814
2815     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
2816                           NULL, UINT64_MAX);
2817 }
2818
2819 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
2820 {
2821     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
2822     uint16_t n;
2823
2824     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
2825     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2826     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
2827     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
2828     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
2829     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
2830     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
2831     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
2832
2833     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
2834
2835     return d;
2836 }
2837
2838 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
2839 {
2840     phys_sections_free(&d->map);
2841     g_free(d);
2842 }
2843
2844 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
2845 {
2846     CPUAddressSpace *cpuas;
2847     AddressSpaceDispatch *d;
2848
2849     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
2850        reset the modified entries */
2851     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
2852     cpu_reloading_memory_map();
2853     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
2854      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
2855      * may have split the RCU critical section.
2856      */
2857     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
2858     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
2859     tlb_flush(cpuas->cpu);
2860 }
2861
2862 static void memory_map_init(void)
2863 {
2864     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
2865
2866     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
2867     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
2868
2869     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
2870     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
2871                           65536);
2872     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
2873 }
2874
2875 MemoryRegion *get_system_memory(void)
2876 {
2877     return system_memory;
2878 }
2879
2880 MemoryRegion *get_system_io(void)
2881 {
2882     return system_io;
2883 }
2884
2885 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
2886
2887 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
2888 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2889 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2890                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
2891 {
2892     int l, flags;
2893     target_ulong page;
2894     void * p;
2895
2896     while (len > 0) {
2897         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
2898         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
2899         if (l > len)
2900             l = len;
2901         flags = page_get_flags(page);
2902         if (!(flags & PAGE_VALID))
2903             return -1;
2904         if (is_write) {
2905             if (!(flags & PAGE_WRITE))
2906                 return -1;
2907             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2908             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
2909                 return -1;
2910             memcpy(p, buf, l);
2911             unlock_user(p, addr, l);
2912         } else {
2913             if (!(flags & PAGE_READ))
2914                 return -1;
2915             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2916             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
2917                 return -1;
2918             memcpy(buf, p, l);
2919             unlock_user(p, addr, 0);
2920         }
2921         len -= l;
2922         buf += l;
2923         addr += l;
2924     }
2925     return 0;
2926 }
2927
2928 #else
2929
2930 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2931                                      hwaddr length)
2932 {
2933     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
2934     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
2935
2936     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
2937      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
2938      * xen_modified_memory.
2939      */
2940     if (dirty_log_mask) {
2941         dirty_log_mask =
2942             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
2943     }
2944     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2945         assert(tcg_enabled());
2946         tb_lock();
2947         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
2948         tb_unlock();
2949         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
2950     }
2951     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
2952 }
2953
2954 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
2955 {
2956     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
2957
2958     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
2959        otherwise specified.  */
2960     if (access_size_max == 0) {
2961         access_size_max = 4;
2962     }
2963
2964     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
2965     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
2966         unsigned align_size_max = addr & -addr;
2967         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
2968             access_size_max = align_size_max;
2969         }
2970     }
2971
2972     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
2973     if (l > access_size_max) {
2974         l = access_size_max;
2975     }
2976     l = pow2floor(l);
2977
2978     return l;
2979 }
2980
2981 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
2982 {
2983     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
2984     bool release_lock = false;
2985
2986     if (unlocked && mr->global_locking) {
2987         qemu_mutex_lock_iothread();
2988         unlocked = false;
2989         release_lock = true;
2990     }
2991     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
2992         if (unlocked) {
2993             qemu_mutex_lock_iothread();
2994         }
2995         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2996         if (unlocked) {
2997             qemu_mutex_unlock_iothread();
2998         }
2999     }
3000
3001     return release_lock;
3002 }
3003
3004 /* Called within RCU critical section.  */
3005 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3006                                            MemTxAttrs attrs,
3007                                            const uint8_t *buf,
3008                                            int len, hwaddr addr1,
3009                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3010 {
3011     uint8_t *ptr;
3012     uint64_t val;
3013     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3014     bool release_lock = false;
3015
3016     for (;;) {
3017         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3018             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3019             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3020             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3021                potential bugs */
3022             switch (l) {
3023             case 8:
3024                 /* 64 bit write access */
3025                 val = ldq_p(buf);
3026                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 8,
3027                                                        attrs);
3028                 break;
3029             case 4:
3030                 /* 32 bit write access */
3031                 val = (uint32_t)ldl_p(buf);
3032                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 4,
3033                                                        attrs);
3034                 break;
3035             case 2:
3036                 /* 16 bit write access */
3037                 val = lduw_p(buf);
3038                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 2,
3039                                                        attrs);
3040                 break;
3041             case 1:
3042                 /* 8 bit write access */
3043                 val = ldub_p(buf);
3044                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 1,
3045                                                        attrs);
3046                 break;
3047             default:
3048                 abort();
3049             }
3050         } else {
3051             /* RAM case */
3052             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3053             memcpy(ptr, buf, l);
3054             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3055         }
3056
3057         if (release_lock) {
3058             qemu_mutex_unlock_iothread();
3059             release_lock = false;
3060         }
3061
3062         len -= l;
3063         buf += l;
3064         addr += l;
3065
3066         if (!len) {
3067             break;
3068         }
3069
3070         l = len;
3071         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3072     }
3073
3074     return result;
3075 }
3076
3077 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3078                                   const uint8_t *buf, int len)
3079 {
3080     hwaddr l;
3081     hwaddr addr1;
3082     MemoryRegion *mr;
3083     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3084
3085     if (len > 0) {
3086         rcu_read_lock();
3087         l = len;
3088         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3089         result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3090                                          addr1, l, mr);
3091         rcu_read_unlock();
3092     }
3093
3094     return result;
3095 }
3096
3097 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3098                                               MemTxAttrs attrs,
3099                                               const uint8_t *buf, int len)
3100 {
3101     return flatview_write(address_space_to_flatview(as), addr, attrs, buf, len);
3102 }
3103
3104 /* Called within RCU critical section.  */
3105 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3106                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3107                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3108                                    MemoryRegion *mr)
3109 {
3110     uint8_t *ptr;
3111     uint64_t val;
3112     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3113     bool release_lock = false;
3114
3115     for (;;) {
3116         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3117             /* I/O case */
3118             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3119             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3120             switch (l) {
3121             case 8:
3122                 /* 64 bit read access */
3123                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 8,
3124                                                       attrs);
3125                 stq_p(buf, val);
3126                 break;
3127             case 4:
3128                 /* 32 bit read access */
3129                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 4,
3130                                                       attrs);
3131                 stl_p(buf, val);
3132                 break;
3133             case 2:
3134                 /* 16 bit read access */
3135                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 2,
3136                                                       attrs);
3137                 stw_p(buf, val);
3138                 break;
3139             case 1:
3140                 /* 8 bit read access */
3141                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 1,
3142                                                       attrs);
3143                 stb_p(buf, val);
3144                 break;
3145             default:
3146                 abort();
3147             }
3148         } else {
3149             /* RAM case */
3150             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3151             memcpy(buf, ptr, l);
3152         }
3153
3154         if (release_lock) {
3155             qemu_mutex_unlock_iothread();
3156             release_lock = false;
3157         }
3158
3159         len -= l;
3160         buf += l;
3161         addr += l;
3162
3163         if (!len) {
3164             break;
3165         }
3166
3167         l = len;
3168         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3169     }
3170
3171     return result;
3172 }
3173
3174 MemTxResult flatview_read_full(FlatView *fv, hwaddr addr,
3175                                MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3176 {
3177     hwaddr l;
3178     hwaddr addr1;
3179     MemoryRegion *mr;
3180     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3181
3182     if (len > 0) {
3183         rcu_read_lock();
3184         l = len;
3185         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3186         result = flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3187                                         addr1, l, mr);
3188         rcu_read_unlock();
3189     }
3190
3191     return result;
3192 }
3193
3194 static MemTxResult flatview_rw(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3195                                uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3196 {
3197     if (is_write) {
3198         return flatview_write(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3199     } else {
3200         return flatview_read(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3201     }
3202 }
3203
3204 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3205                              MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3206                              int len, bool is_write)
3207 {
3208     return flatview_rw(address_space_to_flatview(as),
3209                        addr, attrs, buf, len, is_write);
3210 }
3211
3212 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3213                             int len, int is_write)
3214 {
3215     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3216                      buf, len, is_write);
3217 }
3218
3219 enum write_rom_type {
3220     WRITE_DATA,
3221     FLUSH_CACHE,
3222 };
3223
3224 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3225     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3226 {
3227     hwaddr l;
3228     uint8_t *ptr;
3229     hwaddr addr1;
3230     MemoryRegion *mr;
3231
3232     rcu_read_lock();
3233     while (len > 0) {
3234         l = len;
3235         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true);
3236
3237         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3238               memory_region_is_romd(mr))) {
3239             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3240         } else {
3241             /* ROM/RAM case */
3242             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3243             switch (type) {
3244             case WRITE_DATA:
3245                 memcpy(ptr, buf, l);
3246                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3247                 break;
3248             case FLUSH_CACHE:
3249                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3250                 break;
3251             }
3252         }
3253         len -= l;
3254         buf += l;
3255         addr += l;
3256     }
3257     rcu_read_unlock();
3258 }
3259
3260 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3261 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3262                                    const uint8_t *buf, int len)
3263 {
3264     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3265 }
3266
3267 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3268 {
3269     /*
3270      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3271      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3272      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3273      * the host's instruction cache at least.
3274      */
3275     if (tcg_enabled()) {
3276         return;
3277     }
3278
3279     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3280                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3281 }
3282
3283 typedef struct {
3284     MemoryRegion *mr;
3285     void *buffer;
3286     hwaddr addr;
3287     hwaddr len;
3288     bool in_use;
3289 } BounceBuffer;
3290
3291 static BounceBuffer bounce;
3292
3293 typedef struct MapClient {
3294     QEMUBH *bh;
3295     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3296 } MapClient;
3297
3298 QemuMutex map_client_list_lock;
3299 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3300     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3301
3302 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3303 {
3304     QLIST_REMOVE(client, link);
3305     g_free(client);
3306 }
3307
3308 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3309 {
3310     MapClient *client;
3311
3312     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3313         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3314         qemu_bh_schedule(client->bh);
3315         cpu_unregister_map_client_do(client);
3316     }
3317 }
3318
3319 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3320 {
3321     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3322
3323     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3324     client->bh = bh;
3325     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3326     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3327         cpu_notify_map_clients_locked();
3328     }
3329     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3330 }
3331
3332 void cpu_exec_init_all(void)
3333 {
3334     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3335     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3336      * so no more changes can be made after this point.
3337      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3338      * machine setup would care about the target page size, and we could
3339      * do this much later, rather than requiring board models to state
3340      * up front what their requirements are.
3341      */
3342     finalize_target_page_bits();
3343     io_mem_init();
3344     memory_map_init();
3345     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3346 }
3347
3348 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3349 {
3350     MapClient *client;
3351
3352     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3353     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3354         if (client->bh == bh) {
3355             cpu_unregister_map_client_do(client);
3356             break;
3357         }
3358     }
3359     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3360 }
3361
3362 static void cpu_notify_map_clients(void)
3363 {
3364     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3365     cpu_notify_map_clients_locked();
3366     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3367 }
3368
3369 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3370                                   bool is_write)
3371 {
3372     MemoryRegion *mr;
3373     hwaddr l, xlat;
3374
3375     rcu_read_lock();
3376     while (len > 0) {
3377         l = len;
3378         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3379         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3380             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3381             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write)) {
3382                 rcu_read_unlock();
3383                 return false;
3384             }
3385         }
3386
3387         len -= l;
3388         addr += l;
3389     }
3390     rcu_read_unlock();
3391     return true;
3392 }
3393
3394 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3395                                 int len, bool is_write)
3396 {
3397     return flatview_access_valid(address_space_to_flatview(as),
3398                                  addr, len, is_write);
3399 }
3400
3401 static hwaddr
3402 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3403                                  hwaddr target_len,
3404                                  MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3405                                  bool is_write)
3406 {
3407     hwaddr done = 0;
3408     hwaddr xlat;
3409     MemoryRegion *this_mr;
3410
3411     for (;;) {
3412         target_len -= len;
3413         addr += len;
3414         done += len;
3415         if (target_len == 0) {
3416             return done;
3417         }
3418
3419         len = target_len;
3420         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3421                                                    &len, is_write);
3422         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3423             return done;
3424         }
3425     }
3426 }
3427
3428 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3429  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3430  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3431  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3432  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3433  * likely to succeed.
3434  */
3435 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3436                         hwaddr addr,
3437                         hwaddr *plen,
3438                         bool is_write)
3439 {
3440     hwaddr len = *plen;
3441     hwaddr l, xlat;
3442     MemoryRegion *mr;
3443     void *ptr;
3444     FlatView *fv = address_space_to_flatview(as);
3445
3446     if (len == 0) {
3447         return NULL;
3448     }
3449
3450     l = len;
3451     rcu_read_lock();
3452     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3453
3454     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3455         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3456             rcu_read_unlock();
3457             return NULL;
3458         }
3459         /* Avoid unbounded allocations */
3460         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3461         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3462         bounce.addr = addr;
3463         bounce.len = l;
3464
3465         memory_region_ref(mr);
3466         bounce.mr = mr;
3467         if (!is_write) {
3468             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3469                                bounce.buffer, l);
3470         }
3471
3472         rcu_read_unlock();
3473         *plen = l;
3474         return bounce.buffer;
3475     }
3476
3477
3478     memory_region_ref(mr);
3479     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3480                                              l, is_write);
3481     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3482     rcu_read_unlock();
3483
3484     return ptr;
3485 }
3486
3487 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3488  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3489  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3490  */
3491 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3492                          int is_write, hwaddr access_len)
3493 {
3494     if (buffer != bounce.buffer) {
3495         MemoryRegion *mr;
3496         ram_addr_t addr1;
3497
3498         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3499         assert(mr != NULL);
3500         if (is_write) {
3501             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3502         }
3503         if (xen_enabled()) {
3504             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3505         }
3506         memory_region_unref(mr);
3507         return;
3508     }
3509     if (is_write) {
3510         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3511                             bounce.buffer, access_len);
3512     }
3513     qemu_vfree(bounce.buffer);
3514     bounce.buffer = NULL;
3515     memory_region_unref(bounce.mr);
3516     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3517     cpu_notify_map_clients();
3518 }
3519
3520 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3521                               hwaddr *plen,
3522                               int is_write)
3523 {
3524     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write);
3525 }
3526
3527 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3528                                int is_write, hwaddr access_len)
3529 {
3530     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3531 }
3532
3533 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3534 #define ARG1                     as
3535 #define SUFFIX
3536 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3537 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3538 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3539 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3540 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3541 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3542 #include "memory_ldst.inc.c"
3543
3544 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3545                                  AddressSpace *as,
3546                                  hwaddr addr,
3547                                  hwaddr len,
3548                                  bool is_write)
3549 {
3550     cache->len = len;
3551     cache->as = as;
3552     cache->xlat = addr;
3553     return len;
3554 }
3555
3556 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3557                                     hwaddr addr,
3558                                     hwaddr access_len)
3559 {
3560 }
3561
3562 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3563 {
3564     cache->as = NULL;
3565 }
3566
3567 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3568 #define ARG1                     cache
3569 #define SUFFIX                   _cached
3570 #define TRANSLATE(addr, ...)     \
3571     address_space_translate(cache->as, cache->xlat + (addr), __VA_ARGS__)
3572 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  true
3573 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3574 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3575 #define RCU_READ_LOCK()          rcu_read_lock()
3576 #define RCU_READ_UNLOCK()        rcu_read_unlock()
3577 #include "memory_ldst.inc.c"
3578
3579 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3580 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3581                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3582 {
3583     int l;
3584     hwaddr phys_addr;
3585     target_ulong page;
3586
3587     cpu_synchronize_state(cpu);
3588     while (len > 0) {
3589         int asidx;
3590         MemTxAttrs attrs;
3591
3592         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3593         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3594         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3595         /* if no physical page mapped, return an error */
3596         if (phys_addr == -1)
3597             return -1;
3598         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3599         if (l > len)
3600             l = len;
3601         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3602         if (is_write) {
3603             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3604                                           phys_addr, buf, l);
3605         } else {
3606             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3607                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3608                              buf, l, 0);
3609         }
3610         len -= l;
3611         buf += l;
3612         addr += l;
3613     }
3614     return 0;
3615 }
3616
3617 /*
3618  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3619  * target independent.
3620  */
3621 size_t qemu_target_page_size(void)
3622 {
3623     return TARGET_PAGE_SIZE;
3624 }
3625
3626 int qemu_target_page_bits(void)
3627 {
3628     return TARGET_PAGE_BITS;
3629 }
3630
3631 int qemu_target_page_bits_min(void)
3632 {
3633     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3634 }
3635 #endif
3636
3637 /*
3638  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3639  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3640  */
3641 bool target_words_bigendian(void);
3642 bool target_words_bigendian(void)
3643 {
3644 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3645     return true;
3646 #else
3647     return false;
3648 #endif
3649 }
3650
3651 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3652 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3653 {
3654     MemoryRegion*mr;
3655     hwaddr l = 1;
3656     bool res;
3657
3658     rcu_read_lock();
3659     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3660                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false);
3661
3662     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3663     rcu_read_unlock();
3664     return res;
3665 }
3666
3667 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3668 {
3669     RAMBlock *block;
3670     int ret = 0;
3671
3672     rcu_read_lock();
3673     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3674         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3675                    block->used_length, opaque);
3676         if (ret) {
3677             break;
3678         }
3679     }
3680     rcu_read_unlock();
3681     return ret;
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3686  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3687  * the OS provides for postcopy.
3688  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3689  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3690  *
3691  */
3692 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3693 {
3694     int ret = -1;
3695
3696     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3697
3698     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3699         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3700                      host_startaddr);
3701         goto err;
3702     }
3703
3704     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3705         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3706         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3707             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3708                          host_endaddr);
3709             goto err;
3710         }
3711
3712         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
3713
3714         if (rb->page_size == qemu_host_page_size) {
3715 #if defined(CONFIG_MADVISE)
3716             /* Note: We need the madvise MADV_DONTNEED behaviour of definitely
3717              * freeing the page.
3718              */
3719             ret = madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
3720 #endif
3721         } else {
3722             /* Huge page case  - unfortunately it can't do DONTNEED, but
3723              * it can do the equivalent by FALLOC_FL_PUNCH_HOLE in the
3724              * huge page file.
3725              */
3726 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
3727             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
3728                             start, length);
3729 #endif
3730         }
3731         if (ret) {
3732             ret = -errno;
3733             error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
3734                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
3735                          rb->idstr, start, length, ret);
3736         }
3737     } else {
3738         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
3739                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
3740                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
3741     }
3742
3743 err:
3744     return ret;
3745 }
3746
3747 #endif
3748
3749 void page_size_init(void)
3750 {
3751     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
3752        TARGET_PAGE_SIZE */
3753     if (qemu_host_page_size == 0) {
3754         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
3755     }
3756     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
3757         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
3758     }
3759     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
3760 }
3761
3762 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3763
3764 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
3765                                      int start, int end, int skip, int ptr)
3766 {
3767     if (start == end - 1) {
3768         mon(f, "\t%3d      ", start);
3769     } else {
3770         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
3771     }
3772     mon(f, " skip=%d ", skip);
3773     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
3774         mon(f, " ptr=NIL");
3775     } else if (!skip) {
3776         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
3777     } else {
3778         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
3779     }
3780     mon(f, "\n");
3781 }
3782
3783 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
3784                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
3785
3786 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
3787                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
3788 {
3789     int i;
3790
3791     mon(f, "  Dispatch\n");
3792     mon(f, "    Physical sections\n");
3793
3794     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
3795         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
3796         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
3797                                 " [ROM]", " [watch]" };
3798
3799         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
3800             i,
3801             s->offset_within_address_space,
3802             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
3803             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
3804             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
3805             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
3806             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
3807             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
3808
3809         if (s->mr->alias) {
3810             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
3811                     s->mr->alias->name : "noname");
3812         }
3813         mon(f, "\n");
3814     }
3815
3816     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
3817                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
3818     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
3819         int j, jprev;
3820         PhysPageEntry prev;
3821         Node *n = d->map.nodes + i;
3822
3823         mon(f, "      [%d]\n", i);
3824
3825         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
3826             PhysPageEntry *pe = *n + j;
3827
3828             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
3829                 continue;
3830             }
3831
3832             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3833
3834             jprev = j;
3835             prev = *pe;
3836         }
3837
3838         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
3839             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3840         }
3841     }
3842 }
3843
3844 #endif
This page took 0.224168 seconds and 4 git commands to generate.