memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "qemu-common.h"
  19 #include "cpu.h"
  20 #include "exec/memory.h"
  21 #include "exec/address-spaces.h"
  22 #include "exec/ioport.h"
  23 #include "qapi/visitor.h"
  24 #include "qemu/bitops.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "qom/object.h"
  27 #include "trace-root.h"
  28
  29 #include "exec/memory-internal.h"
  30 #include "exec/ram_addr.h"
  31 #include "sysemu/kvm.h"
  32 #include "sysemu/sysemu.h"
  33 #include "hw/misc/mmio_interface.h"
  34 #include "hw/qdev-properties.h"
  35 #include "migration/vmstate.h"
  36
  37 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  38
  39 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  40 static bool memory_region_update_pending;
  41 static bool ioeventfd_update_pending;
  42 static bool global_dirty_log = false;
  43
  44 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  45     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  46
  47 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  48     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  49
  50 static GHashTable *flat_views;
  51
  52 typedef struct AddrRange AddrRange;
  53
  54 /*
  55  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  56  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  57  */
  58 struct AddrRange {
  59     Int128 start;
  60     Int128 size;
  61 };
  62
  63 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  64 {
  65     return (AddrRange) { start, size };
  66 }
  67
  68 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  69 {
  70     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  71 }
  72
  73 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  74 {
  75     return int128_add(r.start, r.size);
  76 }
  77
  78 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  79 {
  80     int128_addto(&range.start, delta);
  81     return range;
  82 }
  83
  84 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  85 {
  86     return int128_ge(addr, range.start)
  87         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  88 }
  89
  90 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  91 {
  92     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  93         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  94 }
  95
  96 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  97 {
  98     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  99     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
 100     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 101 }
 102
 103 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 104
 105 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 106     do {                                                                \
 107         MemoryListener *_listener;                                      \
 108                                                                         \
 109         switch (_direction) {                                           \
 110         case Forward:                                                   \
 111             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 112                 if (_listener->_callback) {                             \
 113                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 114                 }                                                       \
 115             }                                                           \
 116             break;                                                      \
 117         case Reverse:                                                   \
 118             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 119                                    memory_listeners, link) {            \
 120                 if (_listener->_callback) {                             \
 121                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 122                 }                                                       \
 123             }                                                           \
 124             break;                                                      \
 125         default:                                                        \
 126             abort();                                                    \
 127         }                                                               \
 128     } while (0)
 129
 130 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 131     do {                                                                \
 132         MemoryListener *_listener;                                      \
 133         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 134                                                                         \
 135         switch (_direction) {                                           \
 136         case Forward:                                                   \
 137             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 138                 if (_listener->_callback) {                             \
 139                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 140                 }                                                       \
 141             }                                                           \
 142             break;                                                      \
 143         case Reverse:                                                   \
 144             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 145                                    link_as) {                           \
 146                 if (_listener->_callback) {                             \
 147                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 148                 }                                                       \
 149             }                                                           \
 150             break;                                                      \
 151         default:                                                        \
 152             abort();                                                    \
 153         }                                                               \
 154     } while (0)
 155
 156 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 157 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 158     do {                                                                \
 159         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 160                 address_space_to_flatview(as));                         \
 161         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 162     } while(0)
 163
 164 struct CoalescedMemoryRange {
 165     AddrRange addr;
 166     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 167 };
 168
 169 struct MemoryRegionIoeventfd {
 170     AddrRange addr;
 171     bool match_data;
 172     uint64_t data;
 173     EventNotifier *e;
 174 };
 175
 176 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd a,
 177                                            MemoryRegionIoeventfd b)
 178 {
 179     if (int128_lt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 180         return true;
 181     } else if (int128_gt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 182         return false;
 183     } else if (int128_lt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 184         return true;
 185     } else if (int128_gt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 186         return false;
 187     } else if (a.match_data < b.match_data) {
 188         return true;
 189     } else  if (a.match_data > b.match_data) {
 190         return false;
 191     } else if (a.match_data) {
 192         if (a.data < b.data) {
 193             return true;
 194         } else if (a.data > b.data) {
 195             return false;
 196         }
 197     }
 198     if (a.e < b.e) {
 199         return true;
 200     } else if (a.e > b.e) {
 201         return false;
 202     }
 203     return false;
 204 }
 205
 206 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd a,
 207                                           MemoryRegionIoeventfd b)
 208 {
 209     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 210         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 211 }
 212
 213 typedef struct FlatRange FlatRange;
 214
 215 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 216 struct FlatRange {
 217     MemoryRegion *mr;
 218     hwaddr offset_in_region;
 219     AddrRange addr;
 220     uint8_t dirty_log_mask;
 221     bool romd_mode;
 222     bool readonly;
 223 };
 224
 225 /* Flattened global view of current active memory hierarchy.  Kept in sorted
 226  * order.
 227  */
 228 struct FlatView {
 229     struct rcu_head rcu;
 230     unsigned ref;
 231     FlatRange *ranges;
 232     unsigned nr;
 233     unsigned nr_allocated;
 234     struct AddressSpaceDispatch *dispatch;
 235     MemoryRegion *root;
 236 };
 237
 238 typedef struct AddressSpaceOps AddressSpaceOps;
 239
 240 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 241     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 242
 243 static inline MemoryRegionSection
 244 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 245 {
 246     return (MemoryRegionSection) {
 247         .mr = fr->mr,
 248         .fv = fv,
 249         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 250         .size = fr->addr.size,
 251         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 252         .readonly = fr->readonly,
 253     };
 254 }
 255
 256 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 257 {
 258     return a->mr == b->mr
 259         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 260         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 261         && a->romd_mode == b->romd_mode
 262         && a->readonly == b->readonly;
 263 }
 264
 265 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 266 {
 267     FlatView *view;
 268
 269     view = g_new0(FlatView, 1);
 270     view->ref = 1;
 271     view->root = mr_root;
 272     memory_region_ref(mr_root);
 273     trace_flatview_new(view, mr_root);
 274
 275     return view;
 276 }
 277
 278 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 279  * sorting order.
 280  */
 281 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 282 {
 283     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 284         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 285         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 286                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 287     }
 288     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 289             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 290     view->ranges[pos] = *range;
 291     memory_region_ref(range->mr);
 292     ++view->nr;
 293 }
 294
 295 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 296 {
 297     int i;
 298
 299     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 300     if (view->dispatch) {
 301         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 302     }
 303     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 304         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 305     }
 306     g_free(view->ranges);
 307     memory_region_unref(view->root);
 308     g_free(view);
 309 }
 310
 311 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 312 {
 313     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 314 }
 315
 316 static void flatview_unref(FlatView *view)
 317 {
 318     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 319         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 320         assert(view->root);
 321         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 322     }
 323 }
 324
 325 FlatView *address_space_to_flatview(AddressSpace *as)
 326 {
 327     return atomic_rcu_read(&as->current_map);
 328 }
 329
 330 AddressSpaceDispatch *flatview_to_dispatch(FlatView *fv)
 331 {
 332     return fv->dispatch;
 333 }
 334
 335 AddressSpaceDispatch *address_space_to_dispatch(AddressSpace *as)
 336 {
 337     return flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(as));
 338 }
 339
 340 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 341 {
 342     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 343         && r1->mr == r2->mr
 344         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 345                                 r1->addr.size),
 346                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 347         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 348         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 349         && r1->readonly == r2->readonly;
 350 }
 351
 352 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 353 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 354 {
 355     unsigned i, j;
 356
 357     i = 0;
 358     while (i < view->nr) {
 359         j = i + 1;
 360         while (j < view->nr
 361                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 362             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 363             ++j;
 364         }
 365         ++i;
 366         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 367                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 368         view->nr -= j - i;
 369     }
 370 }
 371
 372 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 373 {
 374 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 375     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 376 #else
 377     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 378 #endif
 379 }
 380
 381 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 382 {
 383 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 384     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 385 #else
 386     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 387 #endif
 388 }
 389
 390 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 391 {
 392     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 393         switch (size) {
 394         case 1:
 395             break;
 396         case 2:
 397             *data = bswap16(*data);
 398             break;
 399         case 4:
 400             *data = bswap32(*data);
 401             break;
 402         case 8:
 403             *data = bswap64(*data);
 404             break;
 405         default:
 406             abort();
 407         }
 408     }
 409 }
 410
 411 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 412 {
 413     MemoryRegion *root;
 414     hwaddr abs_addr = offset;
 415
 416     abs_addr += mr->addr;
 417     for (root = mr; root->container; ) {
 418         root = root->container;
 419         abs_addr += root->addr;
 420     }
 421
 422     return abs_addr;
 423 }
 424
 425 static int get_cpu_index(void)
 426 {
 427     if (current_cpu) {
 428         return current_cpu->cpu_index;
 429     }
 430     return -1;
 431 }
 432
 433 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 434                                                        hwaddr addr,
 435                                                        uint64_t *value,
 436                                                        unsigned size,
 437                                                        unsigned shift,
 438                                                        uint64_t mask,
 439                                                        MemTxAttrs attrs)
 440 {
 441     uint64_t tmp;
 442
 443     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 444     if (mr->subpage) {
 445         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 446     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 447         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 448          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 449          * MemoryRegion. */
 450         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 451     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 452         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 453         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 454     }
 455     *value |= (tmp & mask) << shift;
 456     return MEMTX_OK;
 457 }
 458
 459 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 460                                                 hwaddr addr,
 461                                                 uint64_t *value,
 462                                                 unsigned size,
 463                                                 unsigned shift,
 464                                                 uint64_t mask,
 465                                                 MemTxAttrs attrs)
 466 {
 467     uint64_t tmp;
 468
 469     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 470     if (mr->subpage) {
 471         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 472     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 473         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 474          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 475          * MemoryRegion. */
 476         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 477     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 478         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 479         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 480     }
 481     *value |= (tmp & mask) << shift;
 482     return MEMTX_OK;
 483 }
 484
 485 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 486                                                           hwaddr addr,
 487                                                           uint64_t *value,
 488                                                           unsigned size,
 489                                                           unsigned shift,
 490                                                           uint64_t mask,
 491                                                           MemTxAttrs attrs)
 492 {
 493     uint64_t tmp = 0;
 494     MemTxResult r;
 495
 496     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 497     if (mr->subpage) {
 498         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 499     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 500         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 501          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 502          * MemoryRegion. */
 503         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 504     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 505         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 506         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 507     }
 508     *value |= (tmp & mask) << shift;
 509     return r;
 510 }
 511
 512 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 513                                                         hwaddr addr,
 514                                                         uint64_t *value,
 515                                                         unsigned size,
 516                                                         unsigned shift,
 517                                                         uint64_t mask,
 518                                                         MemTxAttrs attrs)
 519 {
 520     uint64_t tmp;
 521
 522     tmp = (*value >> shift) & mask;
 523     if (mr->subpage) {
 524         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 525     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 526         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 527          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 528          * MemoryRegion. */
 529         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 530     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 531         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 532         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 533     }
 534     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 535     return MEMTX_OK;
 536 }
 537
 538 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 539                                                 hwaddr addr,
 540                                                 uint64_t *value,
 541                                                 unsigned size,
 542                                                 unsigned shift,
 543                                                 uint64_t mask,
 544                                                 MemTxAttrs attrs)
 545 {
 546     uint64_t tmp;
 547
 548     tmp = (*value >> shift) & mask;
 549     if (mr->subpage) {
 550         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 551     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 552         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 553          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 554          * MemoryRegion. */
 555         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 556     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 557         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 558         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 559     }
 560     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 561     return MEMTX_OK;
 562 }
 563
 564 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 565                                                            hwaddr addr,
 566                                                            uint64_t *value,
 567                                                            unsigned size,
 568                                                            unsigned shift,
 569                                                            uint64_t mask,
 570                                                            MemTxAttrs attrs)
 571 {
 572     uint64_t tmp;
 573
 574     tmp = (*value >> shift) & mask;
 575     if (mr->subpage) {
 576         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 577     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 578         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 579          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 580          * MemoryRegion. */
 581         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 582     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 583         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 584         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 585     }
 586     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 587 }
 588
 589 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 590                                       uint64_t *value,
 591                                       unsigned size,
 592                                       unsigned access_size_min,
 593                                       unsigned access_size_max,
 594                                       MemTxResult (*access_fn)
 595                                                   (MemoryRegion *mr,
 596                                                    hwaddr addr,
 597                                                    uint64_t *value,
 598                                                    unsigned size,
 599                                                    unsigned shift,
 600                                                    uint64_t mask,
 601                                                    MemTxAttrs attrs),
 602                                       MemoryRegion *mr,
 603                                       MemTxAttrs attrs)
 604 {
 605     uint64_t access_mask;
 606     unsigned access_size;
 607     unsigned i;
 608     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 609
 610     if (!access_size_min) {
 611         access_size_min = 1;
 612     }
 613     if (!access_size_max) {
 614         access_size_max = 4;
 615     }
 616
 617     /* FIXME: support unaligned access? */
 618     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 619     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 620     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 621         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 622             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 623                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 624         }
 625     } else {
 626         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 627             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 628                         access_mask, attrs);
 629         }
 630     }
 631     return r;
 632 }
 633
 634 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 635 {
 636     AddressSpace *as;
 637
 638     while (mr->container) {
 639         mr = mr->container;
 640     }
 641     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 642         if (mr == as->root) {
 643             return as;
 644         }
 645     }
 646     return NULL;
 647 }
 648
 649 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 650  * ranges in @mr.
 651  */
 652 static void render_memory_region(FlatView *view,
 653                                  MemoryRegion *mr,
 654                                  Int128 base,
 655                                  AddrRange clip,
 656                                  bool readonly)
 657 {
 658     MemoryRegion *subregion;
 659     unsigned i;
 660     hwaddr offset_in_region;
 661     Int128 remain;
 662     Int128 now;
 663     FlatRange fr;
 664     AddrRange tmp;
 665
 666     if (!mr->enabled) {
 667         return;
 668     }
 669
 670     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 671     readonly |= mr->readonly;
 672
 673     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 674
 675     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 676         return;
 677     }
 678
 679     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 680
 681     if (mr->alias) {
 682         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 683         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 684         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 685         return;
 686     }
 687
 688     /* Render subregions in priority order. */
 689     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 690         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 691     }
 692
 693     if (!mr->terminates) {
 694         return;
 695     }
 696
 697     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 698     base = clip.start;
 699     remain = clip.size;
 700
 701     fr.mr = mr;
 702     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 703     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 704     fr.readonly = readonly;
 705
 706     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 707     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 708         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 709             continue;
 710         }
 711         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 712             now = int128_min(remain,
 713                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 714             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 715             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 716             flatview_insert(view, i, &fr);
 717             ++i;
 718             int128_addto(&base, now);
 719             offset_in_region += int128_get64(now);
 720             int128_subfrom(&remain, now);
 721         }
 722         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 723                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 724                          base);
 725         int128_addto(&base, now);
 726         offset_in_region += int128_get64(now);
 727         int128_subfrom(&remain, now);
 728     }
 729     if (int128_nz(remain)) {
 730         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 731         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 732         flatview_insert(view, i, &fr);
 733     }
 734 }
 735
 736 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 737 {
 738     while (mr->enabled) {
 739         if (mr->alias) {
 740             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 741                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 742                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 743                  */
 744                 mr = mr->alias;
 745                 continue;
 746             }
 747         } else if (!mr->terminates) {
 748             unsigned int found = 0;
 749             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 750             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 751                 if (child->enabled) {
 752                     if (++found > 1) {
 753                         next = NULL;
 754                         break;
 755                     }
 756                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 757                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 758                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 759                          * way. This will also let us share FlatViews.
 760                          */
 761                         next = child;
 762                     }
 763                 }
 764             }
 765             if (found == 0) {
 766                 return NULL;
 767             }
 768             if (next) {
 769                 mr = next;
 770                 continue;
 771             }
 772         }
 773
 774         return mr;
 775     }
 776
 777     return NULL;
 778 }
 779
 780 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 781 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 782 {
 783     int i;
 784     FlatView *view;
 785
 786     view = flatview_new(mr);
 787
 788     if (mr) {
 789         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 790                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 791     }
 792     flatview_simplify(view);
 793
 794     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 795     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 796         MemoryRegionSection mrs =
 797             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 798         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 799     }
 800     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 801     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 802
 803     return view;
 804 }
 805
 806 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 807                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 808                                              unsigned fds_new_nb,
 809                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 810                                              unsigned fds_old_nb)
 811 {
 812     unsigned iold, inew;
 813     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 814     MemoryRegionSection section;
 815
 816     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 817      * and deleting as necessary.
 818      */
 819
 820     iold = inew = 0;
 821     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 822         if (iold < fds_old_nb
 823             && (inew == fds_new_nb
 824                 || memory_region_ioeventfd_before(fds_old[iold],
 825                                                   fds_new[inew]))) {
 826             fd = &fds_old[iold];
 827             section = (MemoryRegionSection) {
 828                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 829                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 830                 .size = fd->addr.size,
 831             };
 832             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 833                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 834             ++iold;
 835         } else if (inew < fds_new_nb
 836                    && (iold == fds_old_nb
 837                        || memory_region_ioeventfd_before(fds_new[inew],
 838                                                          fds_old[iold]))) {
 839             fd = &fds_new[inew];
 840             section = (MemoryRegionSection) {
 841                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 842                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 843                 .size = fd->addr.size,
 844             };
 845             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 846                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 847             ++inew;
 848         } else {
 849             ++iold;
 850             ++inew;
 851         }
 852     }
 853 }
 854
 855 static FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 856 {
 857     FlatView *view;
 858
 859     rcu_read_lock();
 860     do {
 861         view = address_space_to_flatview(as);
 862         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 863          * flatview_ref returns false.
 864          */
 865     } while (!flatview_ref(view));
 866     rcu_read_unlock();
 867     return view;
 868 }
 869
 870 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 871 {
 872     FlatView *view;
 873     FlatRange *fr;
 874     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 875     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 876     AddrRange tmp;
 877     unsigned i;
 878
 879     view = address_space_get_flatview(as);
 880     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 881         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 882             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 883                                   int128_sub(fr->addr.start,
 884                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 885             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 886                 ++ioeventfd_nb;
 887                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 888                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 889                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 890                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 891             }
 892         }
 893     }
 894
 895     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 896                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 897
 898     g_free(as->ioeventfds);
 899     as->ioeventfds = ioeventfds;
 900     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 901     flatview_unref(view);
 902 }
 903
 904 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 905                                                const FlatView *old_view,
 906                                                const FlatView *new_view,
 907                                                bool adding)
 908 {
 909     unsigned iold, inew;
 910     FlatRange *frold, *frnew;
 911
 912     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 913      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 914      */
 915     iold = inew = 0;
 916     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 917         if (iold < old_view->nr) {
 918             frold = &old_view->ranges[iold];
 919         } else {
 920             frold = NULL;
 921         }
 922         if (inew < new_view->nr) {
 923             frnew = &new_view->ranges[inew];
 924         } else {
 925             frnew = NULL;
 926         }
 927
 928         if (frold
 929             && (!frnew
 930                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 931                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 932                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 933             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 934
 935             if (!adding) {
 936                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 937             }
 938
 939             ++iold;
 940         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 941             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 942
 943             if (adding) {
 944                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 945                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 946                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 947                                                   frold->dirty_log_mask,
 948                                                   frnew->dirty_log_mask);
 949                 }
 950                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 951                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 952                                                   frold->dirty_log_mask,
 953                                                   frnew->dirty_log_mask);
 954                 }
 955             }
 956
 957             ++iold;
 958             ++inew;
 959         } else {
 960             /* In new */
 961
 962             if (adding) {
 963                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 964             }
 965
 966             ++inew;
 967         }
 968     }
 969 }
 970
 971 static void flatviews_init(void)
 972 {
 973     static FlatView *empty_view;
 974
 975     if (flat_views) {
 976         return;
 977     }
 978
 979     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 980                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 981     if (!empty_view) {
 982         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 983         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 984         flatview_ref(empty_view);
 985     } else {
 986         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 987         flatview_ref(empty_view);
 988     }
 989 }
 990
 991 static void flatviews_reset(void)
 992 {
 993     AddressSpace *as;
 994
 995     if (flat_views) {
 996         g_hash_table_unref(flat_views);
 997         flat_views = NULL;
 998     }
 999     flatviews_init();
1000
1001     /* Render unique FVs */
1002     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1003         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1004
1005         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1006             continue;
1007         }
1008
1009         generate_memory_topology(physmr);
1010     }
1011 }
1012
1013 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
1014 {
1015     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
1016     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1017     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
1018
1019     assert(new_view);
1020
1021     if (old_view == new_view) {
1022         return;
1023     }
1024
1025     if (old_view) {
1026         flatview_ref(old_view);
1027     }
1028
1029     flatview_ref(new_view);
1030
1031     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
1032         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1033
1034         if (!old_view2) {
1035             old_view2 = &tmpview;
1036         }
1037         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1038         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1039     }
1040
1041     /* Writes are protected by the BQL.  */
1042     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1043     if (old_view) {
1044         flatview_unref(old_view);
1045     }
1046
1047     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1048      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1049      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1050      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1051      * counting is necessary.
1052      */
1053     if (old_view) {
1054         flatview_unref(old_view);
1055     }
1056 }
1057
1058 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1059 {
1060     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1061
1062     flatviews_init();
1063     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1064         generate_memory_topology(physmr);
1065     }
1066     address_space_set_flatview(as);
1067 }
1068
1069 void memory_region_transaction_begin(void)
1070 {
1071     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1072     ++memory_region_transaction_depth;
1073 }
1074
1075 void memory_region_transaction_commit(void)
1076 {
1077     AddressSpace *as;
1078
1079     assert(memory_region_transaction_depth);
1080     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1081
1082     --memory_region_transaction_depth;
1083     if (!memory_region_transaction_depth) {
1084         if (memory_region_update_pending) {
1085             flatviews_reset();
1086
1087             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1088
1089             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1090                 address_space_set_flatview(as);
1091                 address_space_update_ioeventfds(as);
1092             }
1093             memory_region_update_pending = false;
1094             ioeventfd_update_pending = false;
1095             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1096         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1097             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1098                 address_space_update_ioeventfds(as);
1099             }
1100             ioeventfd_update_pending = false;
1101         }
1102    }
1103 }
1104
1105 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1106 {
1107 }
1108
1109 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1110 {
1111     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1112 }
1113
1114 static bool memory_region_need_escape(char c)
1115 {
1116     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1117 }
1118
1119 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1120 {
1121     const char *p;
1122     char *escaped, *q;
1123     uint8_t c;
1124     size_t bytes = 0;
1125
1126     for (p = name; *p; p++) {
1127         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1128     }
1129     if (bytes == p - name) {
1130        return g_memdup(name, bytes + 1);
1131     }
1132
1133     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1134     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1135         c = *p;
1136         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1137             *q++ = '\\';
1138             *q++ = 'x';
1139             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1140             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1141         }
1142         *q++ = c;
1143     }
1144     *q = 0;
1145     return escaped;
1146 }
1147
1148 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1149                                   Object *owner,
1150                                   const char *name,
1151                                   uint64_t size)
1152 {
1153     mr->size = int128_make64(size);
1154     if (size == UINT64_MAX) {
1155         mr->size = int128_2_64();
1156     }
1157     mr->name = g_strdup(name);
1158     mr->owner = owner;
1159     mr->ram_block = NULL;
1160
1161     if (name) {
1162         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1163         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1164
1165         if (!owner) {
1166             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1167         }
1168
1169         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1170         object_unref(OBJECT(mr));
1171         g_free(name_array);
1172         g_free(escaped_name);
1173     }
1174 }
1175
1176 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1177                         Object *owner,
1178                         const char *name,
1179                         uint64_t size)
1180 {
1181     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1182     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1183 }
1184
1185 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1186                                    void *opaque, Error **errp)
1187 {
1188     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1189     uint64_t value = mr->addr;
1190
1191     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1192 }
1193
1194 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1195                                         const char *name, void *opaque,
1196                                         Error **errp)
1197 {
1198     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1199     gchar *path = (gchar *)"";
1200
1201     if (mr->container) {
1202         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1203     }
1204     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1205     if (mr->container) {
1206         g_free(path);
1207     }
1208 }
1209
1210 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1211                                                const char *part)
1212 {
1213     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1214
1215     return OBJECT(mr->container);
1216 }
1217
1218 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1219                                        const char *name, void *opaque,
1220                                        Error **errp)
1221 {
1222     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1223     int32_t value = mr->priority;
1224
1225     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1226 }
1227
1228 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1229                                    void *opaque, Error **errp)
1230 {
1231     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1232     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1233
1234     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1235 }
1236
1237 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1238 {
1239     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1240     ObjectProperty *op;
1241
1242     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1243     mr->enabled = true;
1244     mr->romd_mode = true;
1245     mr->global_locking = true;
1246     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1247     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1248     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1249
1250     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1251                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1252                              memory_region_get_container,
1253                              NULL, /* memory_region_set_container */
1254                              NULL, NULL, &error_abort);
1255     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1256
1257     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1258                         memory_region_get_addr,
1259                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1260                         NULL, NULL, &error_abort);
1261     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1262                         memory_region_get_priority,
1263                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1264                         NULL, NULL, &error_abort);
1265     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1266                         memory_region_get_size,
1267                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1268                         NULL, NULL, &error_abort);
1269 }
1270
1271 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1272 {
1273     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1274
1275     mr->is_iommu = true;
1276 }
1277
1278 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1279                                     unsigned size)
1280 {
1281 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1282     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1283 #endif
1284     if (current_cpu != NULL) {
1285         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, false, 0, size);
1286     }
1287     return 0;
1288 }
1289
1290 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1291                                  uint64_t val, unsigned size)
1292 {
1293 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1294     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1295 #endif
1296     if (current_cpu != NULL) {
1297         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1298     }
1299 }
1300
1301 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1302                                    unsigned size, bool is_write)
1303 {
1304     return false;
1305 }
1306
1307 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1308     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1309     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1310 };
1311
1312 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1313                                               hwaddr addr, unsigned size)
1314 {
1315     MemoryRegion *mr = opaque;
1316     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1317
1318     switch (size) {
1319     case 1:
1320         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1321         break;
1322     case 2:
1323         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1324         break;
1325     case 4:
1326         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1327         break;
1328     case 8:
1329         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1330         break;
1331     }
1332
1333     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1334
1335     return data;
1336 }
1337
1338 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1339                                            uint64_t data, unsigned size)
1340 {
1341     MemoryRegion *mr = opaque;
1342
1343     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1344
1345     switch (size) {
1346     case 1:
1347         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1348         break;
1349     case 2:
1350         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1351         break;
1352     case 4:
1353         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1354         break;
1355     case 8:
1356         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1357         break;
1358     }
1359 }
1360
1361 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1362     .read = memory_region_ram_device_read,
1363     .write = memory_region_ram_device_write,
1364     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1365     .valid = {
1366         .min_access_size = 1,
1367         .max_access_size = 8,
1368         .unaligned = true,
1369     },
1370     .impl = {
1371         .min_access_size = 1,
1372         .max_access_size = 8,
1373         .unaligned = true,
1374     },
1375 };
1376
1377 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1378                                 hwaddr addr,
1379                                 unsigned size,
1380                                 bool is_write)
1381 {
1382     int access_size_min, access_size_max;
1383     int access_size, i;
1384
1385     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1386         return false;
1387     }
1388
1389     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1390         return true;
1391     }
1392
1393     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1394     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1395         access_size_min = 1;
1396     }
1397
1398     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1399     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1400         access_size_max = 4;
1401     }
1402
1403     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1404     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1405         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1406                                     is_write)) {
1407             return false;
1408         }
1409     }
1410
1411     return true;
1412 }
1413
1414 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1415                                                 hwaddr addr,
1416                                                 uint64_t *pval,
1417                                                 unsigned size,
1418                                                 MemTxAttrs attrs)
1419 {
1420     *pval = 0;
1421
1422     if (mr->ops->read) {
1423         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1424                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1425                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1426                                          memory_region_read_accessor,
1427                                          mr, attrs);
1428     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1429         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1430                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1431                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1432                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1433                                          mr, attrs);
1434     } else {
1435         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1436                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1437                                          mr, attrs);
1438     }
1439 }
1440
1441 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1442                                         hwaddr addr,
1443                                         uint64_t *pval,
1444                                         unsigned size,
1445                                         MemTxAttrs attrs)
1446 {
1447     MemTxResult r;
1448
1449     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false)) {
1450         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1451         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1452     }
1453
1454     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1455     adjust_endianness(mr, pval, size);
1456     return r;
1457 }
1458
1459 /* Return true if an eventfd was signalled */
1460 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1461                                                     hwaddr addr,
1462                                                     uint64_t data,
1463                                                     unsigned size,
1464                                                     MemTxAttrs attrs)
1465 {
1466     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1467         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1468         .data = data,
1469     };
1470     unsigned i;
1471
1472     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1473         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1474         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1475
1476         if (memory_region_ioeventfd_equal(ioeventfd, mr->ioeventfds[i])) {
1477             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1478             return true;
1479         }
1480     }
1481
1482     return false;
1483 }
1484
1485 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1486                                          hwaddr addr,
1487                                          uint64_t data,
1488                                          unsigned size,
1489                                          MemTxAttrs attrs)
1490 {
1491     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true)) {
1492         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1493         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1494     }
1495
1496     adjust_endianness(mr, &data, size);
1497
1498     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1499         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1500         return MEMTX_OK;
1501     }
1502
1503     if (mr->ops->write) {
1504         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1505                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1506                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1507                                          memory_region_write_accessor, mr,
1508                                          attrs);
1509     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1510         return
1511             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1512                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1513                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1514                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1515                                       mr, attrs);
1516     } else {
1517         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1518                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1519                                          mr, attrs);
1520     }
1521 }
1522
1523 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1524                            Object *owner,
1525                            const MemoryRegionOps *ops,
1526                            void *opaque,
1527                            const char *name,
1528                            uint64_t size)
1529 {
1530     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1531     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1532     mr->opaque = opaque;
1533     mr->terminates = true;
1534 }
1535
1536 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1537                                       Object *owner,
1538                                       const char *name,
1539                                       uint64_t size,
1540                                       Error **errp)
1541 {
1542     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1543     mr->ram = true;
1544     mr->terminates = true;
1545     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1546     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1547     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1548 }
1549
1550 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1551                                        Object *owner,
1552                                        const char *name,
1553                                        uint64_t size,
1554                                        uint64_t max_size,
1555                                        void (*resized)(const char*,
1556                                                        uint64_t length,
1557                                                        void *host),
1558                                        Error **errp)
1559 {
1560     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1561     mr->ram = true;
1562     mr->terminates = true;
1563     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1564     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1565                                               mr, errp);
1566     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1567 }
1568
1569 #ifdef __linux__
1570 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1571                                       struct Object *owner,
1572                                       const char *name,
1573                                       uint64_t size,
1574                                       uint64_t align,
1575                                       bool share,
1576                                       const char *path,
1577                                       Error **errp)
1578 {
1579     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1580     mr->ram = true;
1581     mr->terminates = true;
1582     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1583     mr->align = align;
1584     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1585     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1586 }
1587
1588 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1589                                     struct Object *owner,
1590                                     const char *name,
1591                                     uint64_t size,
1592                                     bool share,
1593                                     int fd,
1594                                     Error **errp)
1595 {
1596     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1597     mr->ram = true;
1598     mr->terminates = true;
1599     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1600     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
1601     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1602 }
1603 #endif
1604
1605 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1606                                 Object *owner,
1607                                 const char *name,
1608                                 uint64_t size,
1609                                 void *ptr)
1610 {
1611     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1612     mr->ram = true;
1613     mr->terminates = true;
1614     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1615     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1616
1617     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1618     assert(ptr != NULL);
1619     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1620 }
1621
1622 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1623                                        Object *owner,
1624                                        const char *name,
1625                                        uint64_t size,
1626                                        void *ptr)
1627 {
1628     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1629     mr->ram_device = true;
1630     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1631     mr->opaque = mr;
1632 }
1633
1634 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1635                               Object *owner,
1636                               const char *name,
1637                               MemoryRegion *orig,
1638                               hwaddr offset,
1639                               uint64_t size)
1640 {
1641     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1642     mr->alias = orig;
1643     mr->alias_offset = offset;
1644 }
1645
1646 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1647                                       struct Object *owner,
1648                                       const char *name,
1649                                       uint64_t size,
1650                                       Error **errp)
1651 {
1652     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1653     mr->ram = true;
1654     mr->readonly = true;
1655     mr->terminates = true;
1656     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1657     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1658     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1659 }
1660
1661 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1662                                              Object *owner,
1663                                              const MemoryRegionOps *ops,
1664                                              void *opaque,
1665                                              const char *name,
1666                                              uint64_t size,
1667                                              Error **errp)
1668 {
1669     assert(ops);
1670     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1671     mr->ops = ops;
1672     mr->opaque = opaque;
1673     mr->terminates = true;
1674     mr->rom_device = true;
1675     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1676     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1677 }
1678
1679 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1680                               size_t instance_size,
1681                               const char *mrtypename,
1682                               Object *owner,
1683                               const char *name,
1684                               uint64_t size)
1685 {
1686     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1687     struct MemoryRegion *mr;
1688
1689     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1690     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1691     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1692     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1693     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1694     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1695     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1696 }
1697
1698 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1699 {
1700     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1701
1702     assert(!mr->container);
1703
1704     /* We know the region is not visible in any address space (it
1705      * does not have a container and cannot be a root either because
1706      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1707      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1708      * and cause an infinite loop.
1709      */
1710     mr->enabled = false;
1711     memory_region_transaction_begin();
1712     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1713         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1714         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1715     }
1716     memory_region_transaction_commit();
1717
1718     mr->destructor(mr);
1719     memory_region_clear_coalescing(mr);
1720     g_free((char *)mr->name);
1721     g_free(mr->ioeventfds);
1722 }
1723
1724 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1725 {
1726     Object *obj = OBJECT(mr);
1727     return obj->parent;
1728 }
1729
1730 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1731 {
1732     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1733      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1734      * the memory region is in use.
1735      *
1736      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1737      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1738      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1739      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1740      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1741      */
1742     if (mr && mr->owner) {
1743         object_ref(mr->owner);
1744     }
1745 }
1746
1747 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1748 {
1749     if (mr && mr->owner) {
1750         object_unref(mr->owner);
1751     }
1752 }
1753
1754 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1755 {
1756     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1757         return UINT64_MAX;
1758     }
1759     return int128_get64(mr->size);
1760 }
1761
1762 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1763 {
1764     if (!mr->name) {
1765         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1766             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1767     }
1768     return mr->name;
1769 }
1770
1771 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1772 {
1773     return mr->ram_device;
1774 }
1775
1776 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1777 {
1778     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1779     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1780         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1781     }
1782     return mask;
1783 }
1784
1785 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1786 {
1787     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1788 }
1789
1790 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1791 {
1792     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1793     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1794     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1795
1796     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1797         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1798     }
1799
1800     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1801         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1802                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1803                                   flags);
1804     }
1805
1806     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1807 }
1808
1809 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1810                                            IOMMUNotifier *n)
1811 {
1812     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1813
1814     if (mr->alias) {
1815         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1816         return;
1817     }
1818
1819     /* We need to register for at least one bitfield */
1820     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1821     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1822     assert(n->start <= n->end);
1823     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1824     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1825 }
1826
1827 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1828 {
1829     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1830
1831     if (imrc->get_min_page_size) {
1832         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1833     }
1834     return TARGET_PAGE_SIZE;
1835 }
1836
1837 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1838 {
1839     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1840     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1841     hwaddr addr, granularity;
1842     IOMMUTLBEntry iotlb;
1843
1844     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1845     if (imrc->replay) {
1846         imrc->replay(iommu_mr, n);
1847         return;
1848     }
1849
1850     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1851
1852     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1853         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE);
1854         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1855             n->notify(n, &iotlb);
1856         }
1857
1858         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1859          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1860         if ((addr + granularity) < addr) {
1861             break;
1862         }
1863     }
1864 }
1865
1866 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1867 {
1868     IOMMUNotifier *notifier;
1869
1870     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1871         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1872     }
1873 }
1874
1875 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1876                                              IOMMUNotifier *n)
1877 {
1878     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1879
1880     if (mr->alias) {
1881         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1882         return;
1883     }
1884     QLIST_REMOVE(n, node);
1885     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1886     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1887 }
1888
1889 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1890                               IOMMUTLBEntry *entry)
1891 {
1892     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1893
1894     /*
1895      * Skip the notification if the notification does not overlap
1896      * with registered range.
1897      */
1898     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask ||
1899         notifier->end < entry->iova) {
1900         return;
1901     }
1902
1903     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1904         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1905     } else {
1906         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1907     }
1908
1909     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1910         notifier->notify(notifier, entry);
1911     }
1912 }
1913
1914 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1915                                 IOMMUTLBEntry entry)
1916 {
1917     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1918
1919     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1920
1921     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1922         memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1923     }
1924 }
1925
1926 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1927                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1928                                  void *data)
1929 {
1930     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1931
1932     if (!imrc->get_attr) {
1933         return -EINVAL;
1934     }
1935
1936     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1937 }
1938
1939 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1940 {
1941     uint8_t mask = 1 << client;
1942     uint8_t old_logging;
1943
1944     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1945     old_logging = mr->vga_logging_count;
1946     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1947     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1948         return;
1949     }
1950
1951     memory_region_transaction_begin();
1952     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1953     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1954     memory_region_transaction_commit();
1955 }
1956
1957 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1958                              hwaddr size, unsigned client)
1959 {
1960     assert(mr->ram_block);
1961     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1962                                          size, client);
1963 }
1964
1965 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1966                              hwaddr size)
1967 {
1968     assert(mr->ram_block);
1969     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1970                                         size,
1971                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1972 }
1973
1974 bool memory_region_test_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1975                                         hwaddr size, unsigned client)
1976 {
1977     assert(mr->ram_block);
1978     return cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
1979                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1980 }
1981
1982 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
1983                                                             hwaddr addr,
1984                                                             hwaddr size,
1985                                                             unsigned client)
1986 {
1987     assert(mr->ram_block);
1988     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
1989                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1990 }
1991
1992 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
1993                                       hwaddr addr, hwaddr size)
1994 {
1995     assert(mr->ram_block);
1996     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
1997                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
1998 }
1999
2000 void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
2001 {
2002     MemoryListener *listener;
2003     AddressSpace *as;
2004     FlatView *view;
2005     FlatRange *fr;
2006
2007     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
2008      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
2009      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
2010      * address space once.
2011      */
2012     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2013         if (!listener->log_sync) {
2014             continue;
2015         }
2016         as = listener->address_space;
2017         view = address_space_get_flatview(as);
2018         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2019             if (fr->mr == mr) {
2020                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2021                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2022             }
2023         }
2024         flatview_unref(view);
2025     }
2026 }
2027
2028 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2029 {
2030     if (mr->readonly != readonly) {
2031         memory_region_transaction_begin();
2032         mr->readonly = readonly;
2033         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2034         memory_region_transaction_commit();
2035     }
2036 }
2037
2038 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2039 {
2040     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2041         memory_region_transaction_begin();
2042         mr->romd_mode = romd_mode;
2043         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2044         memory_region_transaction_commit();
2045     }
2046 }
2047
2048 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2049                                hwaddr size, unsigned client)
2050 {
2051     assert(mr->ram_block);
2052     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2053         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2054 }
2055
2056 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2057 {
2058     int fd;
2059
2060     rcu_read_lock();
2061     while (mr->alias) {
2062         mr = mr->alias;
2063     }
2064     fd = mr->ram_block->fd;
2065     rcu_read_unlock();
2066
2067     return fd;
2068 }
2069
2070 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2071 {
2072     void *ptr;
2073     uint64_t offset = 0;
2074
2075     rcu_read_lock();
2076     while (mr->alias) {
2077         offset += mr->alias_offset;
2078         mr = mr->alias;
2079     }
2080     assert(mr->ram_block);
2081     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2082     rcu_read_unlock();
2083
2084     return ptr;
2085 }
2086
2087 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2088 {
2089     RAMBlock *block;
2090
2091     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2092     if (!block) {
2093         return NULL;
2094     }
2095
2096     return block->mr;
2097 }
2098
2099 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2100 {
2101     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2102 }
2103
2104 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2105 {
2106     assert(mr->ram_block);
2107
2108     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2109 }
2110
2111 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2112 {
2113     FlatView *view;
2114     FlatRange *fr;
2115     CoalescedMemoryRange *cmr;
2116     AddrRange tmp;
2117     MemoryRegionSection section;
2118
2119     view = address_space_get_flatview(as);
2120     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2121         if (fr->mr == mr) {
2122             section = (MemoryRegionSection) {
2123                 .fv = view,
2124                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2125                 .size = fr->addr.size,
2126             };
2127
2128             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2129                                  int128_get64(fr->addr.start),
2130                                  int128_get64(fr->addr.size));
2131             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2132                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2133                                       int128_sub(fr->addr.start,
2134                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2135                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2136                     continue;
2137                 }
2138                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2139                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2140                                      int128_get64(tmp.start),
2141                                      int128_get64(tmp.size));
2142             }
2143         }
2144     }
2145     flatview_unref(view);
2146 }
2147
2148 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2149 {
2150     AddressSpace *as;
2151
2152     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2153         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2154     }
2155 }
2156
2157 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2158 {
2159     memory_region_clear_coalescing(mr);
2160     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2161 }
2162
2163 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2164                                   hwaddr offset,
2165                                   uint64_t size)
2166 {
2167     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2168
2169     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2170     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2171     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2172     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2173 }
2174
2175 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2176 {
2177     CoalescedMemoryRange *cmr;
2178     bool updated = false;
2179
2180     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2181     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2182
2183     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2184         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2185         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2186         g_free(cmr);
2187         updated = true;
2188     }
2189
2190     if (updated) {
2191         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2192     }
2193 }
2194
2195 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2196 {
2197     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2198 }
2199
2200 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2201 {
2202     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2203     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2204         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2205     }
2206 }
2207
2208 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2209 {
2210     mr->global_locking = false;
2211 }
2212
2213 static bool userspace_eventfd_warning;
2214
2215 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2216                                hwaddr addr,
2217                                unsigned size,
2218                                bool match_data,
2219                                uint64_t data,
2220                                EventNotifier *e)
2221 {
2222     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2223         .addr.start = int128_make64(addr),
2224         .addr.size = int128_make64(size),
2225         .match_data = match_data,
2226         .data = data,
2227         .e = e,
2228     };
2229     unsigned i;
2230
2231     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2232                             userspace_eventfd_warning))) {
2233         userspace_eventfd_warning = true;
2234         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2235                      "Suboptimal performance expected");
2236     }
2237
2238     if (size) {
2239         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2240     }
2241     memory_region_transaction_begin();
2242     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2243         if (memory_region_ioeventfd_before(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2244             break;
2245         }
2246     }
2247     ++mr->ioeventfd_nb;
2248     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2249                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2250     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2251             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2252     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2253     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2254     memory_region_transaction_commit();
2255 }
2256
2257 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2258                                hwaddr addr,
2259                                unsigned size,
2260                                bool match_data,
2261                                uint64_t data,
2262                                EventNotifier *e)
2263 {
2264     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2265         .addr.start = int128_make64(addr),
2266         .addr.size = int128_make64(size),
2267         .match_data = match_data,
2268         .data = data,
2269         .e = e,
2270     };
2271     unsigned i;
2272
2273     if (size) {
2274         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2275     }
2276     memory_region_transaction_begin();
2277     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2278         if (memory_region_ioeventfd_equal(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2279             break;
2280         }
2281     }
2282     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2283     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2284             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2285     --mr->ioeventfd_nb;
2286     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2287                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2288     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2289     memory_region_transaction_commit();
2290 }
2291
2292 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2293 {
2294     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2295     MemoryRegion *other;
2296
2297     memory_region_transaction_begin();
2298
2299     memory_region_ref(subregion);
2300     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2301         if (subregion->priority >= other->priority) {
2302             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2303             goto done;
2304         }
2305     }
2306     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2307 done:
2308     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2309     memory_region_transaction_commit();
2310 }
2311
2312 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2313                                                hwaddr offset,
2314                                                MemoryRegion *subregion)
2315 {
2316     assert(!subregion->container);
2317     subregion->container = mr;
2318     subregion->addr = offset;
2319     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2320 }
2321
2322 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2323                                  hwaddr offset,
2324                                  MemoryRegion *subregion)
2325 {
2326     subregion->priority = 0;
2327     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2328 }
2329
2330 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2331                                          hwaddr offset,
2332                                          MemoryRegion *subregion,
2333                                          int priority)
2334 {
2335     subregion->priority = priority;
2336     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2337 }
2338
2339 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2340                                  MemoryRegion *subregion)
2341 {
2342     memory_region_transaction_begin();
2343     assert(subregion->container == mr);
2344     subregion->container = NULL;
2345     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2346     memory_region_unref(subregion);
2347     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2348     memory_region_transaction_commit();
2349 }
2350
2351 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2352 {
2353     if (enabled == mr->enabled) {
2354         return;
2355     }
2356     memory_region_transaction_begin();
2357     mr->enabled = enabled;
2358     memory_region_update_pending = true;
2359     memory_region_transaction_commit();
2360 }
2361
2362 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2363 {
2364     Int128 s = int128_make64(size);
2365
2366     if (size == UINT64_MAX) {
2367         s = int128_2_64();
2368     }
2369     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2370         return;
2371     }
2372     memory_region_transaction_begin();
2373     mr->size = s;
2374     memory_region_update_pending = true;
2375     memory_region_transaction_commit();
2376 }
2377
2378 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2379 {
2380     MemoryRegion *container = mr->container;
2381
2382     if (container) {
2383         memory_region_transaction_begin();
2384         memory_region_ref(mr);
2385         memory_region_del_subregion(container, mr);
2386         mr->container = container;
2387         memory_region_update_container_subregions(mr);
2388         memory_region_unref(mr);
2389         memory_region_transaction_commit();
2390     }
2391 }
2392
2393 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2394 {
2395     if (addr != mr->addr) {
2396         mr->addr = addr;
2397         memory_region_readd_subregion(mr);
2398     }
2399 }
2400
2401 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2402 {
2403     assert(mr->alias);
2404
2405     if (offset == mr->alias_offset) {
2406         return;
2407     }
2408
2409     memory_region_transaction_begin();
2410     mr->alias_offset = offset;
2411     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2412     memory_region_transaction_commit();
2413 }
2414
2415 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2416 {
2417     return mr->align;
2418 }
2419
2420 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2421 {
2422     const AddrRange *addr = addr_;
2423     const FlatRange *fr = fr_;
2424
2425     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2426         return -1;
2427     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2428         return 1;
2429     }
2430     return 0;
2431 }
2432
2433 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2434 {
2435     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2436                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2437 }
2438
2439 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2440 {
2441     return mr->container ? true : false;
2442 }
2443
2444 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2445  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2446  */
2447 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2448                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2449 {
2450     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2451     MemoryRegion *root;
2452     AddressSpace *as;
2453     AddrRange range;
2454     FlatView *view;
2455     FlatRange *fr;
2456
2457     addr += mr->addr;
2458     for (root = mr; root->container; ) {
2459         root = root->container;
2460         addr += root->addr;
2461     }
2462
2463     as = memory_region_to_address_space(root);
2464     if (!as) {
2465         return ret;
2466     }
2467     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2468
2469     view = address_space_to_flatview(as);
2470     fr = flatview_lookup(view, range);
2471     if (!fr) {
2472         return ret;
2473     }
2474
2475     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2476         --fr;
2477     }
2478
2479     ret.mr = fr->mr;
2480     ret.fv = view;
2481     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2482     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2483     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2484                                                         fr->addr.start));
2485     ret.size = range.size;
2486     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2487     ret.readonly = fr->readonly;
2488     return ret;
2489 }
2490
2491 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2492                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2493 {
2494     MemoryRegionSection ret;
2495     rcu_read_lock();
2496     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2497     if (ret.mr) {
2498         memory_region_ref(ret.mr);
2499     }
2500     rcu_read_unlock();
2501     return ret;
2502 }
2503
2504 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2505 {
2506     MemoryRegion *mr;
2507
2508     rcu_read_lock();
2509     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2510     rcu_read_unlock();
2511     return mr && mr != container;
2512 }
2513
2514 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2515 {
2516     MemoryListener *listener;
2517     AddressSpace *as;
2518     FlatView *view;
2519     FlatRange *fr;
2520
2521     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2522         if (!listener->log_sync) {
2523             continue;
2524         }
2525         as = listener->address_space;
2526         view = address_space_get_flatview(as);
2527         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2528             if (fr->dirty_log_mask) {
2529                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2530
2531                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2532             }
2533         }
2534         flatview_unref(view);
2535     }
2536 }
2537
2538 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2539
2540 void memory_global_dirty_log_start(void)
2541 {
2542     if (vmstate_change) {
2543         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2544         vmstate_change = NULL;
2545     }
2546
2547     global_dirty_log = true;
2548
2549     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2550
2551     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2552     memory_region_transaction_begin();
2553     memory_region_update_pending = true;
2554     memory_region_transaction_commit();
2555 }
2556
2557 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2558 {
2559     global_dirty_log = false;
2560
2561     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2562     memory_region_transaction_begin();
2563     memory_region_update_pending = true;
2564     memory_region_transaction_commit();
2565
2566     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2567 }
2568
2569 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2570                                            RunState state)
2571 {
2572     if (running) {
2573         memory_global_dirty_log_do_stop();
2574
2575         if (vmstate_change) {
2576             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2577             vmstate_change = NULL;
2578         }
2579     }
2580 }
2581
2582 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2583 {
2584     if (!runstate_is_running()) {
2585         if (vmstate_change) {
2586             return;
2587         }
2588         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2589                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2590         return;
2591     }
2592
2593     memory_global_dirty_log_do_stop();
2594 }
2595
2596 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2597                                        AddressSpace *as)
2598 {
2599     FlatView *view;
2600     FlatRange *fr;
2601
2602     if (listener->begin) {
2603         listener->begin(listener);
2604     }
2605     if (global_dirty_log) {
2606         if (listener->log_global_start) {
2607             listener->log_global_start(listener);
2608         }
2609     }
2610
2611     view = address_space_get_flatview(as);
2612     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2613         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2614
2615         if (listener->region_add) {
2616             listener->region_add(listener, &section);
2617         }
2618         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2619             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2620         }
2621     }
2622     if (listener->commit) {
2623         listener->commit(listener);
2624     }
2625     flatview_unref(view);
2626 }
2627
2628 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2629                                        AddressSpace *as)
2630 {
2631     FlatView *view;
2632     FlatRange *fr;
2633
2634     if (listener->begin) {
2635         listener->begin(listener);
2636     }
2637     view = address_space_get_flatview(as);
2638     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2639         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2640
2641         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2642             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2643         }
2644         if (listener->region_del) {
2645             listener->region_del(listener, &section);
2646         }
2647     }
2648     if (listener->commit) {
2649         listener->commit(listener);
2650     }
2651     flatview_unref(view);
2652 }
2653
2654 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2655 {
2656     MemoryListener *other = NULL;
2657
2658     listener->address_space = as;
2659     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2660         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2661                                              memory_listeners)->priority) {
2662         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2663     } else {
2664         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2665             if (listener->priority < other->priority) {
2666                 break;
2667             }
2668         }
2669         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2670     }
2671
2672     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2673         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2674                                              memory_listeners)->priority) {
2675         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2676     } else {
2677         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2678             if (listener->priority < other->priority) {
2679                 break;
2680             }
2681         }
2682         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2683     }
2684
2685     listener_add_address_space(listener, as);
2686 }
2687
2688 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2689 {
2690     if (!listener->address_space) {
2691         return;
2692     }
2693
2694     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2695     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2696     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2697     listener->address_space = NULL;
2698 }
2699
2700 bool memory_region_request_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2701 {
2702     void *host;
2703     unsigned size = 0;
2704     unsigned offset = 0;
2705     Object *new_interface;
2706
2707     if (!mr || !mr->ops->request_ptr) {
2708         return false;
2709     }
2710
2711     /*
2712      * Avoid an update if the request_ptr call
2713      * memory_region_invalidate_mmio_ptr which seems to be likely when we use
2714      * a cache.
2715      */
2716     memory_region_transaction_begin();
2717
2718     host = mr->ops->request_ptr(mr->opaque, addr - mr->addr, &size, &offset);
2719
2720     if (!host || !size) {
2721         memory_region_transaction_commit();
2722         return false;
2723     }
2724
2725     new_interface = object_new("mmio_interface");
2726     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "start", offset);
2727     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "end", offset + size - 1);
2728     qdev_prop_set_bit(DEVICE(new_interface), "ro", true);
2729     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "host_ptr", host);
2730     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "subregion", mr);
2731     object_property_set_bool(OBJECT(new_interface), true, "realized", NULL);
2732
2733     memory_region_transaction_commit();
2734     return true;
2735 }
2736
2737 typedef struct MMIOPtrInvalidate {
2738     MemoryRegion *mr;
2739     hwaddr offset;
2740     unsigned size;
2741     int busy;
2742     int allocated;
2743 } MMIOPtrInvalidate;
2744
2745 #define MAX_MMIO_INVALIDATE 10
2746 static MMIOPtrInvalidate mmio_ptr_invalidate_list[MAX_MMIO_INVALIDATE];
2747
2748 static void memory_region_do_invalidate_mmio_ptr(CPUState *cpu,
2749                                                  run_on_cpu_data data)
2750 {
2751     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = (MMIOPtrInvalidate *)data.host_ptr;
2752     MemoryRegion *mr = invalidate_data->mr;
2753     hwaddr offset = invalidate_data->offset;
2754     unsigned size = invalidate_data->size;
2755     MemoryRegionSection section = memory_region_find(mr, offset, size);
2756
2757     qemu_mutex_lock_iothread();
2758
2759     /* Reset dirty so this doesn't happen later. */
2760     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(offset, size, 1);
2761
2762     if (section.mr != mr) {
2763         /* memory_region_find add a ref on section.mr */
2764         memory_region_unref(section.mr);
2765         if (MMIO_INTERFACE(section.mr->owner)) {
2766             /* We found the interface just drop it. */
2767             object_property_set_bool(section.mr->owner, false, "realized",
2768                                      NULL);
2769             object_unref(section.mr->owner);
2770             object_unparent(section.mr->owner);
2771         }
2772     }
2773
2774     qemu_mutex_unlock_iothread();
2775
2776     if (invalidate_data->allocated) {
2777         g_free(invalidate_data);
2778     } else {
2779         invalidate_data->busy = 0;
2780     }
2781 }
2782
2783 void memory_region_invalidate_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset,
2784                                        unsigned size)
2785 {
2786     size_t i;
2787     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = NULL;
2788
2789     for (i = 0; i < MAX_MMIO_INVALIDATE; i++) {
2790         if (atomic_cmpxchg(&(mmio_ptr_invalidate_list[i].busy), 0, 1) == 0) {
2791             invalidate_data = &mmio_ptr_invalidate_list[i];
2792             break;
2793         }
2794     }
2795
2796     if (!invalidate_data) {
2797         invalidate_data = g_malloc0(sizeof(MMIOPtrInvalidate));
2798         invalidate_data->allocated = 1;
2799     }
2800
2801     invalidate_data->mr = mr;
2802     invalidate_data->offset = offset;
2803     invalidate_data->size = size;
2804
2805     async_safe_run_on_cpu(first_cpu, memory_region_do_invalidate_mmio_ptr,
2806                           RUN_ON_CPU_HOST_PTR(invalidate_data));
2807 }
2808
2809 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2810 {
2811     memory_region_ref(root);
2812     as->root = root;
2813     as->current_map = NULL;
2814     as->ioeventfd_nb = 0;
2815     as->ioeventfds = NULL;
2816     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2817     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2818     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2819     address_space_update_topology(as);
2820     address_space_update_ioeventfds(as);
2821 }
2822
2823 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2824 {
2825     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2826
2827     flatview_unref(as->current_map);
2828     g_free(as->name);
2829     g_free(as->ioeventfds);
2830     memory_region_unref(as->root);
2831 }
2832
2833 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2834 {
2835     MemoryRegion *root = as->root;
2836
2837     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2838     memory_region_transaction_begin();
2839     as->root = NULL;
2840     memory_region_transaction_commit();
2841     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2842
2843     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2844      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2845      * values to expire before freeing the data.
2846      */
2847     as->root = root;
2848     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2849 }
2850
2851 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2852 {
2853     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2854         return "ramd";
2855     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2856         return "romd";
2857     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2858         return "rom";
2859     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2860         return "ram";
2861     } else {
2862         return "i/o";
2863     }
2864 }
2865
2866 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2867
2868 struct MemoryRegionList {
2869     const MemoryRegion *mr;
2870     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2871 };
2872
2873 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2874
2875 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2876                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2877 #define MTREE_INDENT "  "
2878
2879 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2880                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2881                            hwaddr base,
2882                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue)
2883 {
2884     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2885     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2886     const MemoryRegion *submr;
2887     unsigned int i;
2888     hwaddr cur_start, cur_end;
2889
2890     if (!mr) {
2891         return;
2892     }
2893
2894     for (i = 0; i < level; i++) {
2895         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2896     }
2897
2898     cur_start = base + mr->addr;
2899     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2900
2901     /*
2902      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2903      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2904      * user who is observing this.
2905      */
2906     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2907         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2908     }
2909
2910     if (mr->alias) {
2911         MemoryRegionList *ml;
2912         bool found = false;
2913
2914         /* check if the alias is already in the queue */
2915         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2916             if (ml->mr == mr->alias) {
2917                 found = true;
2918             }
2919         }
2920
2921         if (!found) {
2922             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2923             ml->mr = mr->alias;
2924             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2925         }
2926         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2927                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2928                    "-" TARGET_FMT_plx "%s\n",
2929                    cur_start, cur_end,
2930                    mr->priority,
2931                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2932                    memory_region_name(mr),
2933                    memory_region_name(mr->alias),
2934                    mr->alias_offset,
2935                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2936                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2937     } else {
2938         mon_printf(f,
2939                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s\n",
2940                    cur_start, cur_end,
2941                    mr->priority,
2942                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2943                    memory_region_name(mr),
2944                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2945     }
2946
2947     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2948
2949     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2950         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2951         new_ml->mr = submr;
2952         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2953             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2954                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2955                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2956                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2957                 new_ml = NULL;
2958                 break;
2959             }
2960         }
2961         if (new_ml) {
2962             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2963         }
2964     }
2965
2966     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2967         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2968                        alias_print_queue);
2969     }
2970
2971     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2972         g_free(ml);
2973     }
2974 }
2975
2976 struct FlatViewInfo {
2977     fprintf_function mon_printf;
2978     void *f;
2979     int counter;
2980     bool dispatch_tree;
2981 };
2982
2983 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2984                                  gpointer user_data)
2985 {
2986     FlatView *view = key;
2987     GArray *fv_address_spaces = value;
2988     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2989     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
2990     void *f = fvi->f;
2991     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2992     MemoryRegion *mr;
2993     int n = view->nr;
2994     int i;
2995     AddressSpace *as;
2996
2997     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
2998     ++fvi->counter;
2999
3000     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
3001         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
3002         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
3003         if (as->root->alias) {
3004             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
3005         }
3006         p(f, "\n");
3007     }
3008
3009     p(f, " Root memory region: %s\n",
3010       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
3011
3012     if (n <= 0) {
3013         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
3014         return;
3015     }
3016
3017     while (n--) {
3018         mr = range->mr;
3019         if (range->offset_in_region) {
3020             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3021               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx "\n",
3022               int128_get64(range->addr.start),
3023               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3024               mr->priority,
3025               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3026               memory_region_name(mr),
3027               range->offset_in_region);
3028         } else {
3029             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3030               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s\n",
3031               int128_get64(range->addr.start),
3032               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3033               mr->priority,
3034               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3035               memory_region_name(mr));
3036         }
3037         range++;
3038     }
3039
3040 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3041     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3042         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
3043     }
3044 #endif
3045
3046     p(f, "\n");
3047 }
3048
3049 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3050                                       gpointer user_data)
3051 {
3052     FlatView *view = key;
3053     GArray *fv_address_spaces = value;
3054
3055     g_array_unref(fv_address_spaces);
3056     flatview_unref(view);
3057
3058     return true;
3059 }
3060
3061 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
3062                 bool dispatch_tree)
3063 {
3064     MemoryRegionListHead ml_head;
3065     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3066     AddressSpace *as;
3067
3068     if (flatview) {
3069         FlatView *view;
3070         struct FlatViewInfo fvi = {
3071             .mon_printf = mon_printf,
3072             .f = f,
3073             .counter = 0,
3074             .dispatch_tree = dispatch_tree
3075         };
3076         GArray *fv_address_spaces;
3077         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3078
3079         /* Gather all FVs in one table */
3080         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3081             view = address_space_get_flatview(as);
3082
3083             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3084             if (!fv_address_spaces) {
3085                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3086                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3087             }
3088
3089             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3090         }
3091
3092         /* Print */
3093         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3094
3095         /* Free */
3096         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3097         g_hash_table_unref(views);
3098
3099         return;
3100     }
3101
3102     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3103
3104     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3105         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3106         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head);
3107         mon_printf(f, "\n");
3108     }
3109
3110     /* print aliased regions */
3111     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3112         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3113         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head);
3114         mon_printf(f, "\n");
3115     }
3116
3117     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3118         g_free(ml);
3119     }
3120 }
3121
3122 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3123                             struct Object *owner,
3124                             const char *name,
3125                             uint64_t size,
3126                             Error **errp)
3127 {
3128     DeviceState *owner_dev;
3129     Error *err = NULL;
3130
3131     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3132     if (err) {
3133         error_propagate(errp, err);
3134         return;
3135     }
3136     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3137      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3138      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3139      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3140      * which case we can relax this restriction.
3141      */
3142     owner_dev = DEVICE(owner);
3143     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3144 }
3145
3146 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3147                             struct Object *owner,
3148                             const char *name,
3149                             uint64_t size,
3150                             Error **errp)
3151 {
3152     DeviceState *owner_dev;
3153     Error *err = NULL;
3154
3155     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3156     if (err) {
3157         error_propagate(errp, err);
3158         return;
3159     }
3160     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3161      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3162      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3163      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3164      * which case we can relax this restriction.
3165      */
3166     owner_dev = DEVICE(owner);
3167     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3168 }
3169
3170 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3171                                    struct Object *owner,
3172                                    const MemoryRegionOps *ops,
3173                                    void *opaque,
3174                                    const char *name,
3175                                    uint64_t size,
3176                                    Error **errp)
3177 {
3178     DeviceState *owner_dev;
3179     Error *err = NULL;
3180
3181     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3182                                             name, size, &err);
3183     if (err) {
3184         error_propagate(errp, err);
3185         return;
3186     }
3187     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3188      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3189      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3190      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3191      * which case we can relax this restriction.
3192      */
3193     owner_dev = DEVICE(owner);
3194     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3195 }
3196
3197 static const TypeInfo memory_region_info = {
3198     .parent             = TYPE_OBJECT,
3199     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3200     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3201     .instance_init      = memory_region_initfn,
3202     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3203 };
3204
3205 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3206     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3207     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3208     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3209     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3210     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3211     .abstract           = true,
3212 };
3213
3214 static void memory_register_types(void)
3215 {
3216     type_register_static(&memory_region_info);
3217     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3218 }
3219
3220 type_init(memory_register_types)