memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "qemu-common.h"
  19 #include "cpu.h"
  20 #include "exec/memory.h"
  21 #include "exec/address-spaces.h"
  22 #include "qapi/visitor.h"
  23 #include "qemu/bitops.h"
  24 #include "qemu/error-report.h"
  25 #include "qom/object.h"
  26 #include "trace-root.h"
  27
  28 #include "exec/memory-internal.h"
  29 #include "exec/ram_addr.h"
  30 #include "sysemu/kvm.h"
  31 #include "sysemu/sysemu.h"
  32 #include "hw/misc/mmio_interface.h"
  33 #include "hw/qdev-properties.h"
  34 #include "migration/vmstate.h"
  35
  36 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  37
  38 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  39 static bool memory_region_update_pending;
  40 static bool ioeventfd_update_pending;
  41 static bool global_dirty_log = false;
  42
  43 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  44     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  45
  46 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  47     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  48
  49 static GHashTable *flat_views;
  50
  51 typedef struct AddrRange AddrRange;
  52
  53 /*
  54  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  55  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  56  */
  57 struct AddrRange {
  58     Int128 start;
  59     Int128 size;
  60 };
  61
  62 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  63 {
  64     return (AddrRange) { start, size };
  65 }
  66
  67 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  68 {
  69     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  70 }
  71
  72 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  73 {
  74     return int128_add(r.start, r.size);
  75 }
  76
  77 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  78 {
  79     int128_addto(&range.start, delta);
  80     return range;
  81 }
  82
  83 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  84 {
  85     return int128_ge(addr, range.start)
  86         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  87 }
  88
  89 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  90 {
  91     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  92         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  93 }
  94
  95 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  96 {
  97     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  98     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
  99     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 100 }
 101
 102 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 103
 104 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 105     do {                                                                \
 106         MemoryListener *_listener;                                      \
 107                                                                         \
 108         switch (_direction) {                                           \
 109         case Forward:                                                   \
 110             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 111                 if (_listener->_callback) {                             \
 112                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 113                 }                                                       \
 114             }                                                           \
 115             break;                                                      \
 116         case Reverse:                                                   \
 117             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 118                                    memory_listeners, link) {            \
 119                 if (_listener->_callback) {                             \
 120                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 121                 }                                                       \
 122             }                                                           \
 123             break;                                                      \
 124         default:                                                        \
 125             abort();                                                    \
 126         }                                                               \
 127     } while (0)
 128
 129 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 130     do {                                                                \
 131         MemoryListener *_listener;                                      \
 132         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 133                                                                         \
 134         switch (_direction) {                                           \
 135         case Forward:                                                   \
 136             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 137                 if (_listener->_callback) {                             \
 138                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 139                 }                                                       \
 140             }                                                           \
 141             break;                                                      \
 142         case Reverse:                                                   \
 143             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 144                                    link_as) {                           \
 145                 if (_listener->_callback) {                             \
 146                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 147                 }                                                       \
 148             }                                                           \
 149             break;                                                      \
 150         default:                                                        \
 151             abort();                                                    \
 152         }                                                               \
 153     } while (0)
 154
 155 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 156 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 157     do {                                                                \
 158         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 159                 address_space_to_flatview(as));                         \
 160         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 161     } while(0)
 162
 163 struct CoalescedMemoryRange {
 164     AddrRange addr;
 165     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 166 };
 167
 168 struct MemoryRegionIoeventfd {
 169     AddrRange addr;
 170     bool match_data;
 171     uint64_t data;
 172     EventNotifier *e;
 173 };
 174
 175 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd *a,
 176                                            MemoryRegionIoeventfd *b)
 177 {
 178     if (int128_lt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 179         return true;
 180     } else if (int128_gt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 181         return false;
 182     } else if (int128_lt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 183         return true;
 184     } else if (int128_gt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 185         return false;
 186     } else if (a->match_data < b->match_data) {
 187         return true;
 188     } else  if (a->match_data > b->match_data) {
 189         return false;
 190     } else if (a->match_data) {
 191         if (a->data < b->data) {
 192             return true;
 193         } else if (a->data > b->data) {
 194             return false;
 195         }
 196     }
 197     if (a->e < b->e) {
 198         return true;
 199     } else if (a->e > b->e) {
 200         return false;
 201     }
 202     return false;
 203 }
 204
 205 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd *a,
 206                                           MemoryRegionIoeventfd *b)
 207 {
 208     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 209         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 210 }
 211
 212 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 213 struct FlatRange {
 214     MemoryRegion *mr;
 215     hwaddr offset_in_region;
 216     AddrRange addr;
 217     uint8_t dirty_log_mask;
 218     bool romd_mode;
 219     bool readonly;
 220 };
 221
 222 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 223     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 224
 225 static inline MemoryRegionSection
 226 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 227 {
 228     return (MemoryRegionSection) {
 229         .mr = fr->mr,
 230         .fv = fv,
 231         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 232         .size = fr->addr.size,
 233         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 234         .readonly = fr->readonly,
 235     };
 236 }
 237
 238 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 239 {
 240     return a->mr == b->mr
 241         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 242         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 243         && a->romd_mode == b->romd_mode
 244         && a->readonly == b->readonly;
 245 }
 246
 247 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 248 {
 249     FlatView *view;
 250
 251     view = g_new0(FlatView, 1);
 252     view->ref = 1;
 253     view->root = mr_root;
 254     memory_region_ref(mr_root);
 255     trace_flatview_new(view, mr_root);
 256
 257     return view;
 258 }
 259
 260 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 261  * sorting order.
 262  */
 263 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 264 {
 265     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 266         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 267         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 268                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 269     }
 270     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 271             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 272     view->ranges[pos] = *range;
 273     memory_region_ref(range->mr);
 274     ++view->nr;
 275 }
 276
 277 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 278 {
 279     int i;
 280
 281     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 282     if (view->dispatch) {
 283         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 284     }
 285     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 286         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 287     }
 288     g_free(view->ranges);
 289     memory_region_unref(view->root);
 290     g_free(view);
 291 }
 292
 293 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 294 {
 295     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 296 }
 297
 298 void flatview_unref(FlatView *view)
 299 {
 300     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 301         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 302         assert(view->root);
 303         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 304     }
 305 }
 306
 307 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 308 {
 309     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 310         && r1->mr == r2->mr
 311         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 312                                 r1->addr.size),
 313                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 314         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 315         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 316         && r1->readonly == r2->readonly;
 317 }
 318
 319 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 320 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 321 {
 322     unsigned i, j;
 323
 324     i = 0;
 325     while (i < view->nr) {
 326         j = i + 1;
 327         while (j < view->nr
 328                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 329             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 330             ++j;
 331         }
 332         ++i;
 333         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 334                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 335         view->nr -= j - i;
 336     }
 337 }
 338
 339 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 340 {
 341 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 342     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 343 #else
 344     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 345 #endif
 346 }
 347
 348 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 349 {
 350 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 351     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 352 #else
 353     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 354 #endif
 355 }
 356
 357 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 358 {
 359     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 360         switch (size) {
 361         case 1:
 362             break;
 363         case 2:
 364             *data = bswap16(*data);
 365             break;
 366         case 4:
 367             *data = bswap32(*data);
 368             break;
 369         case 8:
 370             *data = bswap64(*data);
 371             break;
 372         default:
 373             abort();
 374         }
 375     }
 376 }
 377
 378 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 379 {
 380     MemoryRegion *root;
 381     hwaddr abs_addr = offset;
 382
 383     abs_addr += mr->addr;
 384     for (root = mr; root->container; ) {
 385         root = root->container;
 386         abs_addr += root->addr;
 387     }
 388
 389     return abs_addr;
 390 }
 391
 392 static int get_cpu_index(void)
 393 {
 394     if (current_cpu) {
 395         return current_cpu->cpu_index;
 396     }
 397     return -1;
 398 }
 399
 400 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 401                                                        hwaddr addr,
 402                                                        uint64_t *value,
 403                                                        unsigned size,
 404                                                        unsigned shift,
 405                                                        uint64_t mask,
 406                                                        MemTxAttrs attrs)
 407 {
 408     uint64_t tmp;
 409
 410     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 411     if (mr->subpage) {
 412         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 413     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 414         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 415          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 416          * MemoryRegion. */
 417         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 418     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 419         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 420         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 421     }
 422     *value |= (tmp & mask) << shift;
 423     return MEMTX_OK;
 424 }
 425
 426 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 427                                                 hwaddr addr,
 428                                                 uint64_t *value,
 429                                                 unsigned size,
 430                                                 unsigned shift,
 431                                                 uint64_t mask,
 432                                                 MemTxAttrs attrs)
 433 {
 434     uint64_t tmp;
 435
 436     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 437     if (mr->subpage) {
 438         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 439     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 440         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 441          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 442          * MemoryRegion. */
 443         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 444     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 445         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 446         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 447     }
 448     *value |= (tmp & mask) << shift;
 449     return MEMTX_OK;
 450 }
 451
 452 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 453                                                           hwaddr addr,
 454                                                           uint64_t *value,
 455                                                           unsigned size,
 456                                                           unsigned shift,
 457                                                           uint64_t mask,
 458                                                           MemTxAttrs attrs)
 459 {
 460     uint64_t tmp = 0;
 461     MemTxResult r;
 462
 463     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 464     if (mr->subpage) {
 465         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 466     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 467         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 468          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 469          * MemoryRegion. */
 470         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 471     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 472         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 473         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 474     }
 475     *value |= (tmp & mask) << shift;
 476     return r;
 477 }
 478
 479 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 480                                                         hwaddr addr,
 481                                                         uint64_t *value,
 482                                                         unsigned size,
 483                                                         unsigned shift,
 484                                                         uint64_t mask,
 485                                                         MemTxAttrs attrs)
 486 {
 487     uint64_t tmp;
 488
 489     tmp = (*value >> shift) & mask;
 490     if (mr->subpage) {
 491         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 492     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 493         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 494          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 495          * MemoryRegion. */
 496         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 497     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 498         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 499         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 500     }
 501     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 502     return MEMTX_OK;
 503 }
 504
 505 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 506                                                 hwaddr addr,
 507                                                 uint64_t *value,
 508                                                 unsigned size,
 509                                                 unsigned shift,
 510                                                 uint64_t mask,
 511                                                 MemTxAttrs attrs)
 512 {
 513     uint64_t tmp;
 514
 515     tmp = (*value >> shift) & mask;
 516     if (mr->subpage) {
 517         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 518     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 519         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 520          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 521          * MemoryRegion. */
 522         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 523     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 524         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 525         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 526     }
 527     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 528     return MEMTX_OK;
 529 }
 530
 531 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 532                                                            hwaddr addr,
 533                                                            uint64_t *value,
 534                                                            unsigned size,
 535                                                            unsigned shift,
 536                                                            uint64_t mask,
 537                                                            MemTxAttrs attrs)
 538 {
 539     uint64_t tmp;
 540
 541     tmp = (*value >> shift) & mask;
 542     if (mr->subpage) {
 543         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 544     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 545         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 546          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 547          * MemoryRegion. */
 548         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 549     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 550         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 551         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 552     }
 553     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 554 }
 555
 556 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 557                                       uint64_t *value,
 558                                       unsigned size,
 559                                       unsigned access_size_min,
 560                                       unsigned access_size_max,
 561                                       MemTxResult (*access_fn)
 562                                                   (MemoryRegion *mr,
 563                                                    hwaddr addr,
 564                                                    uint64_t *value,
 565                                                    unsigned size,
 566                                                    unsigned shift,
 567                                                    uint64_t mask,
 568                                                    MemTxAttrs attrs),
 569                                       MemoryRegion *mr,
 570                                       MemTxAttrs attrs)
 571 {
 572     uint64_t access_mask;
 573     unsigned access_size;
 574     unsigned i;
 575     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 576
 577     if (!access_size_min) {
 578         access_size_min = 1;
 579     }
 580     if (!access_size_max) {
 581         access_size_max = 4;
 582     }
 583
 584     /* FIXME: support unaligned access? */
 585     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 586     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 587     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 588         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 589             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 590                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 591         }
 592     } else {
 593         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 594             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 595                         access_mask, attrs);
 596         }
 597     }
 598     return r;
 599 }
 600
 601 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 602 {
 603     AddressSpace *as;
 604
 605     while (mr->container) {
 606         mr = mr->container;
 607     }
 608     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 609         if (mr == as->root) {
 610             return as;
 611         }
 612     }
 613     return NULL;
 614 }
 615
 616 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 617  * ranges in @mr.
 618  */
 619 static void render_memory_region(FlatView *view,
 620                                  MemoryRegion *mr,
 621                                  Int128 base,
 622                                  AddrRange clip,
 623                                  bool readonly)
 624 {
 625     MemoryRegion *subregion;
 626     unsigned i;
 627     hwaddr offset_in_region;
 628     Int128 remain;
 629     Int128 now;
 630     FlatRange fr;
 631     AddrRange tmp;
 632
 633     if (!mr->enabled) {
 634         return;
 635     }
 636
 637     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 638     readonly |= mr->readonly;
 639
 640     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 641
 642     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 643         return;
 644     }
 645
 646     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 647
 648     if (mr->alias) {
 649         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 650         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 651         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 652         return;
 653     }
 654
 655     /* Render subregions in priority order. */
 656     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 657         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 658     }
 659
 660     if (!mr->terminates) {
 661         return;
 662     }
 663
 664     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 665     base = clip.start;
 666     remain = clip.size;
 667
 668     fr.mr = mr;
 669     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 670     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 671     fr.readonly = readonly;
 672
 673     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 674     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 675         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 676             continue;
 677         }
 678         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 679             now = int128_min(remain,
 680                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 681             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 682             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 683             flatview_insert(view, i, &fr);
 684             ++i;
 685             int128_addto(&base, now);
 686             offset_in_region += int128_get64(now);
 687             int128_subfrom(&remain, now);
 688         }
 689         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 690                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 691                          base);
 692         int128_addto(&base, now);
 693         offset_in_region += int128_get64(now);
 694         int128_subfrom(&remain, now);
 695     }
 696     if (int128_nz(remain)) {
 697         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 698         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 699         flatview_insert(view, i, &fr);
 700     }
 701 }
 702
 703 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 704 {
 705     while (mr->enabled) {
 706         if (mr->alias) {
 707             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 708                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 709                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 710                  */
 711                 mr = mr->alias;
 712                 continue;
 713             }
 714         } else if (!mr->terminates) {
 715             unsigned int found = 0;
 716             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 717             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 718                 if (child->enabled) {
 719                     if (++found > 1) {
 720                         next = NULL;
 721                         break;
 722                     }
 723                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 724                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 725                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 726                          * way. This will also let us share FlatViews.
 727                          */
 728                         next = child;
 729                     }
 730                 }
 731             }
 732             if (found == 0) {
 733                 return NULL;
 734             }
 735             if (next) {
 736                 mr = next;
 737                 continue;
 738             }
 739         }
 740
 741         return mr;
 742     }
 743
 744     return NULL;
 745 }
 746
 747 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 748 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 749 {
 750     int i;
 751     FlatView *view;
 752
 753     view = flatview_new(mr);
 754
 755     if (mr) {
 756         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 757                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 758     }
 759     flatview_simplify(view);
 760
 761     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 762     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 763         MemoryRegionSection mrs =
 764             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 765         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 766     }
 767     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 768     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 769
 770     return view;
 771 }
 772
 773 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 774                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 775                                              unsigned fds_new_nb,
 776                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 777                                              unsigned fds_old_nb)
 778 {
 779     unsigned iold, inew;
 780     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 781     MemoryRegionSection section;
 782
 783     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 784      * and deleting as necessary.
 785      */
 786
 787     iold = inew = 0;
 788     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 789         if (iold < fds_old_nb
 790             && (inew == fds_new_nb
 791                 || memory_region_ioeventfd_before(&fds_old[iold],
 792                                                   &fds_new[inew]))) {
 793             fd = &fds_old[iold];
 794             section = (MemoryRegionSection) {
 795                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 796                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 797                 .size = fd->addr.size,
 798             };
 799             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 800                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 801             ++iold;
 802         } else if (inew < fds_new_nb
 803                    && (iold == fds_old_nb
 804                        || memory_region_ioeventfd_before(&fds_new[inew],
 805                                                          &fds_old[iold]))) {
 806             fd = &fds_new[inew];
 807             section = (MemoryRegionSection) {
 808                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 809                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 810                 .size = fd->addr.size,
 811             };
 812             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 813                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 814             ++inew;
 815         } else {
 816             ++iold;
 817             ++inew;
 818         }
 819     }
 820 }
 821
 822 FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 823 {
 824     FlatView *view;
 825
 826     rcu_read_lock();
 827     do {
 828         view = address_space_to_flatview(as);
 829         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 830          * flatview_ref returns false.
 831          */
 832     } while (!flatview_ref(view));
 833     rcu_read_unlock();
 834     return view;
 835 }
 836
 837 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 838 {
 839     FlatView *view;
 840     FlatRange *fr;
 841     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 842     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 843     AddrRange tmp;
 844     unsigned i;
 845
 846     view = address_space_get_flatview(as);
 847     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 848         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 849             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 850                                   int128_sub(fr->addr.start,
 851                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 852             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 853                 ++ioeventfd_nb;
 854                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 855                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 856                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 857                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 858             }
 859         }
 860     }
 861
 862     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 863                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 864
 865     g_free(as->ioeventfds);
 866     as->ioeventfds = ioeventfds;
 867     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 868     flatview_unref(view);
 869 }
 870
 871 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 872                                                const FlatView *old_view,
 873                                                const FlatView *new_view,
 874                                                bool adding)
 875 {
 876     unsigned iold, inew;
 877     FlatRange *frold, *frnew;
 878
 879     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 880      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 881      */
 882     iold = inew = 0;
 883     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 884         if (iold < old_view->nr) {
 885             frold = &old_view->ranges[iold];
 886         } else {
 887             frold = NULL;
 888         }
 889         if (inew < new_view->nr) {
 890             frnew = &new_view->ranges[inew];
 891         } else {
 892             frnew = NULL;
 893         }
 894
 895         if (frold
 896             && (!frnew
 897                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 898                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 899                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 900             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 901
 902             if (!adding) {
 903                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 904             }
 905
 906             ++iold;
 907         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 908             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 909
 910             if (adding) {
 911                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 912                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 913                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 914                                                   frold->dirty_log_mask,
 915                                                   frnew->dirty_log_mask);
 916                 }
 917                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 918                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 919                                                   frold->dirty_log_mask,
 920                                                   frnew->dirty_log_mask);
 921                 }
 922             }
 923
 924             ++iold;
 925             ++inew;
 926         } else {
 927             /* In new */
 928
 929             if (adding) {
 930                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 931             }
 932
 933             ++inew;
 934         }
 935     }
 936 }
 937
 938 static void flatviews_init(void)
 939 {
 940     static FlatView *empty_view;
 941
 942     if (flat_views) {
 943         return;
 944     }
 945
 946     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 947                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 948     if (!empty_view) {
 949         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 950         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 951         flatview_ref(empty_view);
 952     } else {
 953         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 954         flatview_ref(empty_view);
 955     }
 956 }
 957
 958 static void flatviews_reset(void)
 959 {
 960     AddressSpace *as;
 961
 962     if (flat_views) {
 963         g_hash_table_unref(flat_views);
 964         flat_views = NULL;
 965     }
 966     flatviews_init();
 967
 968     /* Render unique FVs */
 969     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 970         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 971
 972         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
 973             continue;
 974         }
 975
 976         generate_memory_topology(physmr);
 977     }
 978 }
 979
 980 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
 981 {
 982     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
 983     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 984     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
 985
 986     assert(new_view);
 987
 988     if (old_view == new_view) {
 989         return;
 990     }
 991
 992     if (old_view) {
 993         flatview_ref(old_view);
 994     }
 995
 996     flatview_ref(new_view);
 997
 998     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
 999         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1000
1001         if (!old_view2) {
1002             old_view2 = &tmpview;
1003         }
1004         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1005         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1006     }
1007
1008     /* Writes are protected by the BQL.  */
1009     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1010     if (old_view) {
1011         flatview_unref(old_view);
1012     }
1013
1014     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1015      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1016      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1017      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1018      * counting is necessary.
1019      */
1020     if (old_view) {
1021         flatview_unref(old_view);
1022     }
1023 }
1024
1025 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1026 {
1027     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1028
1029     flatviews_init();
1030     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1031         generate_memory_topology(physmr);
1032     }
1033     address_space_set_flatview(as);
1034 }
1035
1036 void memory_region_transaction_begin(void)
1037 {
1038     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1039     ++memory_region_transaction_depth;
1040 }
1041
1042 void memory_region_transaction_commit(void)
1043 {
1044     AddressSpace *as;
1045
1046     assert(memory_region_transaction_depth);
1047     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1048
1049     --memory_region_transaction_depth;
1050     if (!memory_region_transaction_depth) {
1051         if (memory_region_update_pending) {
1052             flatviews_reset();
1053
1054             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1055
1056             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1057                 address_space_set_flatview(as);
1058                 address_space_update_ioeventfds(as);
1059             }
1060             memory_region_update_pending = false;
1061             ioeventfd_update_pending = false;
1062             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1063         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1064             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1065                 address_space_update_ioeventfds(as);
1066             }
1067             ioeventfd_update_pending = false;
1068         }
1069    }
1070 }
1071
1072 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1073 {
1074 }
1075
1076 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1077 {
1078     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1079 }
1080
1081 static bool memory_region_need_escape(char c)
1082 {
1083     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1084 }
1085
1086 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1087 {
1088     const char *p;
1089     char *escaped, *q;
1090     uint8_t c;
1091     size_t bytes = 0;
1092
1093     for (p = name; *p; p++) {
1094         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1095     }
1096     if (bytes == p - name) {
1097        return g_memdup(name, bytes + 1);
1098     }
1099
1100     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1101     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1102         c = *p;
1103         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1104             *q++ = '\\';
1105             *q++ = 'x';
1106             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1107             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1108         }
1109         *q++ = c;
1110     }
1111     *q = 0;
1112     return escaped;
1113 }
1114
1115 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1116                                   Object *owner,
1117                                   const char *name,
1118                                   uint64_t size)
1119 {
1120     mr->size = int128_make64(size);
1121     if (size == UINT64_MAX) {
1122         mr->size = int128_2_64();
1123     }
1124     mr->name = g_strdup(name);
1125     mr->owner = owner;
1126     mr->ram_block = NULL;
1127
1128     if (name) {
1129         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1130         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1131
1132         if (!owner) {
1133             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1134         }
1135
1136         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1137         object_unref(OBJECT(mr));
1138         g_free(name_array);
1139         g_free(escaped_name);
1140     }
1141 }
1142
1143 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1144                         Object *owner,
1145                         const char *name,
1146                         uint64_t size)
1147 {
1148     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1149     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1150 }
1151
1152 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1153                                    void *opaque, Error **errp)
1154 {
1155     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1156     uint64_t value = mr->addr;
1157
1158     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1159 }
1160
1161 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1162                                         const char *name, void *opaque,
1163                                         Error **errp)
1164 {
1165     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1166     gchar *path = (gchar *)"";
1167
1168     if (mr->container) {
1169         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1170     }
1171     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1172     if (mr->container) {
1173         g_free(path);
1174     }
1175 }
1176
1177 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1178                                                const char *part)
1179 {
1180     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1181
1182     return OBJECT(mr->container);
1183 }
1184
1185 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1186                                        const char *name, void *opaque,
1187                                        Error **errp)
1188 {
1189     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1190     int32_t value = mr->priority;
1191
1192     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1193 }
1194
1195 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1196                                    void *opaque, Error **errp)
1197 {
1198     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1199     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1200
1201     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1202 }
1203
1204 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1205 {
1206     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1207     ObjectProperty *op;
1208
1209     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1210     mr->enabled = true;
1211     mr->romd_mode = true;
1212     mr->global_locking = true;
1213     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1214     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1215     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1216
1217     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1218                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1219                              memory_region_get_container,
1220                              NULL, /* memory_region_set_container */
1221                              NULL, NULL, &error_abort);
1222     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1223
1224     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1225                         memory_region_get_addr,
1226                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1227                         NULL, NULL, &error_abort);
1228     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1229                         memory_region_get_priority,
1230                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1231                         NULL, NULL, &error_abort);
1232     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1233                         memory_region_get_size,
1234                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1235                         NULL, NULL, &error_abort);
1236 }
1237
1238 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1239 {
1240     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1241
1242     mr->is_iommu = true;
1243 }
1244
1245 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1246                                     unsigned size)
1247 {
1248 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1249     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1250 #endif
1251     if (current_cpu != NULL) {
1252         bool is_exec = current_cpu->mem_io_access_type == MMU_INST_FETCH;
1253         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, is_exec, 0, size);
1254     }
1255     return 0;
1256 }
1257
1258 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1259                                  uint64_t val, unsigned size)
1260 {
1261 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1262     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1263 #endif
1264     if (current_cpu != NULL) {
1265         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1266     }
1267 }
1268
1269 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1270                                    unsigned size, bool is_write,
1271                                    MemTxAttrs attrs)
1272 {
1273     return false;
1274 }
1275
1276 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1277     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1278     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1279 };
1280
1281 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1282                                               hwaddr addr, unsigned size)
1283 {
1284     MemoryRegion *mr = opaque;
1285     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1286
1287     switch (size) {
1288     case 1:
1289         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1290         break;
1291     case 2:
1292         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1293         break;
1294     case 4:
1295         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1296         break;
1297     case 8:
1298         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1299         break;
1300     }
1301
1302     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1303
1304     return data;
1305 }
1306
1307 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1308                                            uint64_t data, unsigned size)
1309 {
1310     MemoryRegion *mr = opaque;
1311
1312     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1313
1314     switch (size) {
1315     case 1:
1316         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1317         break;
1318     case 2:
1319         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1320         break;
1321     case 4:
1322         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1323         break;
1324     case 8:
1325         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1326         break;
1327     }
1328 }
1329
1330 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1331     .read = memory_region_ram_device_read,
1332     .write = memory_region_ram_device_write,
1333     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1334     .valid = {
1335         .min_access_size = 1,
1336         .max_access_size = 8,
1337         .unaligned = true,
1338     },
1339     .impl = {
1340         .min_access_size = 1,
1341         .max_access_size = 8,
1342         .unaligned = true,
1343     },
1344 };
1345
1346 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1347                                 hwaddr addr,
1348                                 unsigned size,
1349                                 bool is_write,
1350                                 MemTxAttrs attrs)
1351 {
1352     int access_size_min, access_size_max;
1353     int access_size, i;
1354
1355     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1356         return false;
1357     }
1358
1359     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1360         return true;
1361     }
1362
1363     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1364     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1365         access_size_min = 1;
1366     }
1367
1368     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1369     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1370         access_size_max = 4;
1371     }
1372
1373     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1374     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1375         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1376                                     is_write, attrs)) {
1377             return false;
1378         }
1379     }
1380
1381     return true;
1382 }
1383
1384 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1385                                                 hwaddr addr,
1386                                                 uint64_t *pval,
1387                                                 unsigned size,
1388                                                 MemTxAttrs attrs)
1389 {
1390     *pval = 0;
1391
1392     if (mr->ops->read) {
1393         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1394                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1395                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1396                                          memory_region_read_accessor,
1397                                          mr, attrs);
1398     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1399         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1400                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1401                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1402                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1403                                          mr, attrs);
1404     } else {
1405         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1406                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1407                                          mr, attrs);
1408     }
1409 }
1410
1411 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1412                                         hwaddr addr,
1413                                         uint64_t *pval,
1414                                         unsigned size,
1415                                         MemTxAttrs attrs)
1416 {
1417     MemTxResult r;
1418
1419     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false, attrs)) {
1420         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1421         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1422     }
1423
1424     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1425     adjust_endianness(mr, pval, size);
1426     return r;
1427 }
1428
1429 /* Return true if an eventfd was signalled */
1430 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1431                                                     hwaddr addr,
1432                                                     uint64_t data,
1433                                                     unsigned size,
1434                                                     MemTxAttrs attrs)
1435 {
1436     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1437         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1438         .data = data,
1439     };
1440     unsigned i;
1441
1442     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1443         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1444         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1445
1446         if (memory_region_ioeventfd_equal(&ioeventfd, &mr->ioeventfds[i])) {
1447             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1448             return true;
1449         }
1450     }
1451
1452     return false;
1453 }
1454
1455 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1456                                          hwaddr addr,
1457                                          uint64_t data,
1458                                          unsigned size,
1459                                          MemTxAttrs attrs)
1460 {
1461     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true, attrs)) {
1462         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1463         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1464     }
1465
1466     adjust_endianness(mr, &data, size);
1467
1468     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1469         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1470         return MEMTX_OK;
1471     }
1472
1473     if (mr->ops->write) {
1474         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1475                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1476                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1477                                          memory_region_write_accessor, mr,
1478                                          attrs);
1479     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1480         return
1481             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1482                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1483                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1484                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1485                                       mr, attrs);
1486     } else {
1487         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1488                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1489                                          mr, attrs);
1490     }
1491 }
1492
1493 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1494                            Object *owner,
1495                            const MemoryRegionOps *ops,
1496                            void *opaque,
1497                            const char *name,
1498                            uint64_t size)
1499 {
1500     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1501     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1502     mr->opaque = opaque;
1503     mr->terminates = true;
1504 }
1505
1506 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1507                                       Object *owner,
1508                                       const char *name,
1509                                       uint64_t size,
1510                                       Error **errp)
1511 {
1512     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1513 }
1514
1515 void memory_region_init_ram_shared_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1516                                              Object *owner,
1517                                              const char *name,
1518                                              uint64_t size,
1519                                              bool share,
1520                                              Error **errp)
1521 {
1522     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1523     mr->ram = true;
1524     mr->terminates = true;
1525     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1526     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, share, mr, errp);
1527     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1528 }
1529
1530 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1531                                        Object *owner,
1532                                        const char *name,
1533                                        uint64_t size,
1534                                        uint64_t max_size,
1535                                        void (*resized)(const char*,
1536                                                        uint64_t length,
1537                                                        void *host),
1538                                        Error **errp)
1539 {
1540     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1541     mr->ram = true;
1542     mr->terminates = true;
1543     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1544     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1545                                               mr, errp);
1546     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1547 }
1548
1549 #ifdef __linux__
1550 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1551                                       struct Object *owner,
1552                                       const char *name,
1553                                       uint64_t size,
1554                                       uint64_t align,
1555                                       bool share,
1556                                       const char *path,
1557                                       Error **errp)
1558 {
1559     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1560     mr->ram = true;
1561     mr->terminates = true;
1562     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1563     mr->align = align;
1564     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1565     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1566 }
1567
1568 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1569                                     struct Object *owner,
1570                                     const char *name,
1571                                     uint64_t size,
1572                                     bool share,
1573                                     int fd,
1574                                     Error **errp)
1575 {
1576     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1577     mr->ram = true;
1578     mr->terminates = true;
1579     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1580     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
1581     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1582 }
1583 #endif
1584
1585 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1586                                 Object *owner,
1587                                 const char *name,
1588                                 uint64_t size,
1589                                 void *ptr)
1590 {
1591     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1592     mr->ram = true;
1593     mr->terminates = true;
1594     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1595     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1596
1597     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1598     assert(ptr != NULL);
1599     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1600 }
1601
1602 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1603                                        Object *owner,
1604                                        const char *name,
1605                                        uint64_t size,
1606                                        void *ptr)
1607 {
1608     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1609     mr->ram_device = true;
1610     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1611     mr->opaque = mr;
1612 }
1613
1614 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1615                               Object *owner,
1616                               const char *name,
1617                               MemoryRegion *orig,
1618                               hwaddr offset,
1619                               uint64_t size)
1620 {
1621     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1622     mr->alias = orig;
1623     mr->alias_offset = offset;
1624 }
1625
1626 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1627                                       struct Object *owner,
1628                                       const char *name,
1629                                       uint64_t size,
1630                                       Error **errp)
1631 {
1632     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1633     mr->ram = true;
1634     mr->readonly = true;
1635     mr->terminates = true;
1636     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1637     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false, mr, errp);
1638     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1639 }
1640
1641 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1642                                              Object *owner,
1643                                              const MemoryRegionOps *ops,
1644                                              void *opaque,
1645                                              const char *name,
1646                                              uint64_t size,
1647                                              Error **errp)
1648 {
1649     assert(ops);
1650     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1651     mr->ops = ops;
1652     mr->opaque = opaque;
1653     mr->terminates = true;
1654     mr->rom_device = true;
1655     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1656     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false,  mr, errp);
1657 }
1658
1659 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1660                               size_t instance_size,
1661                               const char *mrtypename,
1662                               Object *owner,
1663                               const char *name,
1664                               uint64_t size)
1665 {
1666     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1667     struct MemoryRegion *mr;
1668
1669     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1670     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1671     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1672     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1673     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1674     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1675     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1676 }
1677
1678 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1679 {
1680     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1681
1682     assert(!mr->container);
1683
1684     /* We know the region is not visible in any address space (it
1685      * does not have a container and cannot be a root either because
1686      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1687      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1688      * and cause an infinite loop.
1689      */
1690     mr->enabled = false;
1691     memory_region_transaction_begin();
1692     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1693         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1694         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1695     }
1696     memory_region_transaction_commit();
1697
1698     mr->destructor(mr);
1699     memory_region_clear_coalescing(mr);
1700     g_free((char *)mr->name);
1701     g_free(mr->ioeventfds);
1702 }
1703
1704 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1705 {
1706     Object *obj = OBJECT(mr);
1707     return obj->parent;
1708 }
1709
1710 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1711 {
1712     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1713      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1714      * the memory region is in use.
1715      *
1716      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1717      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1718      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1719      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1720      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1721      */
1722     if (mr && mr->owner) {
1723         object_ref(mr->owner);
1724     }
1725 }
1726
1727 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1728 {
1729     if (mr && mr->owner) {
1730         object_unref(mr->owner);
1731     }
1732 }
1733
1734 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1735 {
1736     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1737         return UINT64_MAX;
1738     }
1739     return int128_get64(mr->size);
1740 }
1741
1742 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1743 {
1744     if (!mr->name) {
1745         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1746             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1747     }
1748     return mr->name;
1749 }
1750
1751 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1752 {
1753     return mr->ram_device;
1754 }
1755
1756 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1757 {
1758     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1759     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1760         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1761     }
1762     return mask;
1763 }
1764
1765 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1766 {
1767     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1768 }
1769
1770 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1771 {
1772     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1773     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1774     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1775
1776     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1777         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1778     }
1779
1780     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1781         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1782                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1783                                   flags);
1784     }
1785
1786     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1787 }
1788
1789 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1790                                            IOMMUNotifier *n)
1791 {
1792     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1793
1794     if (mr->alias) {
1795         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1796         return;
1797     }
1798
1799     /* We need to register for at least one bitfield */
1800     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1801     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1802     assert(n->start <= n->end);
1803     assert(n->iommu_idx >= 0 &&
1804            n->iommu_idx < memory_region_iommu_num_indexes(iommu_mr));
1805
1806     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1807     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1808 }
1809
1810 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1811 {
1812     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1813
1814     if (imrc->get_min_page_size) {
1815         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1816     }
1817     return TARGET_PAGE_SIZE;
1818 }
1819
1820 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1821 {
1822     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1823     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1824     hwaddr addr, granularity;
1825     IOMMUTLBEntry iotlb;
1826
1827     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1828     if (imrc->replay) {
1829         imrc->replay(iommu_mr, n);
1830         return;
1831     }
1832
1833     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1834
1835     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1836         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, n->iommu_idx);
1837         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1838             n->notify(n, &iotlb);
1839         }
1840
1841         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1842          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1843         if ((addr + granularity) < addr) {
1844             break;
1845         }
1846     }
1847 }
1848
1849 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1850 {
1851     IOMMUNotifier *notifier;
1852
1853     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1854         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1855     }
1856 }
1857
1858 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1859                                              IOMMUNotifier *n)
1860 {
1861     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1862
1863     if (mr->alias) {
1864         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1865         return;
1866     }
1867     QLIST_REMOVE(n, node);
1868     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1869     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1870 }
1871
1872 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1873                               IOMMUTLBEntry *entry)
1874 {
1875     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1876
1877     /*
1878      * Skip the notification if the notification does not overlap
1879      * with registered range.
1880      */
1881     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask ||
1882         notifier->end < entry->iova) {
1883         return;
1884     }
1885
1886     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1887         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1888     } else {
1889         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1890     }
1891
1892     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1893         notifier->notify(notifier, entry);
1894     }
1895 }
1896
1897 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1898                                 int iommu_idx,
1899                                 IOMMUTLBEntry entry)
1900 {
1901     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1902
1903     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1904
1905     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1906         if (iommu_notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
1907             memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1908         }
1909     }
1910 }
1911
1912 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1913                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1914                                  void *data)
1915 {
1916     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1917
1918     if (!imrc->get_attr) {
1919         return -EINVAL;
1920     }
1921
1922     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1923 }
1924
1925 int memory_region_iommu_attrs_to_index(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1926                                        MemTxAttrs attrs)
1927 {
1928     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1929
1930     if (!imrc->attrs_to_index) {
1931         return 0;
1932     }
1933
1934     return imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
1935 }
1936
1937 int memory_region_iommu_num_indexes(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1938 {
1939     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1940
1941     if (!imrc->num_indexes) {
1942         return 1;
1943     }
1944
1945     return imrc->num_indexes(iommu_mr);
1946 }
1947
1948 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1949 {
1950     uint8_t mask = 1 << client;
1951     uint8_t old_logging;
1952
1953     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1954     old_logging = mr->vga_logging_count;
1955     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1956     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1957         return;
1958     }
1959
1960     memory_region_transaction_begin();
1961     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1962     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1963     memory_region_transaction_commit();
1964 }
1965
1966 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1967                              hwaddr size, unsigned client)
1968 {
1969     assert(mr->ram_block);
1970     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1971                                          size, client);
1972 }
1973
1974 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1975                              hwaddr size)
1976 {
1977     assert(mr->ram_block);
1978     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1979                                         size,
1980                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1981 }
1982
1983 static void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
1984 {
1985     MemoryListener *listener;
1986     AddressSpace *as;
1987     FlatView *view;
1988     FlatRange *fr;
1989
1990     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
1991      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
1992      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
1993      * address space once.
1994      */
1995     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
1996         if (!listener->log_sync) {
1997             continue;
1998         }
1999         as = listener->address_space;
2000         view = address_space_get_flatview(as);
2001         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2002             if (fr->dirty_log_mask && (!mr || fr->mr == mr)) {
2003                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2004                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2005             }
2006         }
2007         flatview_unref(view);
2008     }
2009 }
2010
2011 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
2012                                                             hwaddr addr,
2013                                                             hwaddr size,
2014                                                             unsigned client)
2015 {
2016     assert(mr->ram_block);
2017     memory_region_sync_dirty_bitmap(mr);
2018     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
2019                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2020 }
2021
2022 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
2023                                       hwaddr addr, hwaddr size)
2024 {
2025     assert(mr->ram_block);
2026     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
2027                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
2028 }
2029
2030 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2031 {
2032     if (mr->readonly != readonly) {
2033         memory_region_transaction_begin();
2034         mr->readonly = readonly;
2035         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2036         memory_region_transaction_commit();
2037     }
2038 }
2039
2040 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2041 {
2042     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2043         memory_region_transaction_begin();
2044         mr->romd_mode = romd_mode;
2045         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2046         memory_region_transaction_commit();
2047     }
2048 }
2049
2050 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2051                                hwaddr size, unsigned client)
2052 {
2053     assert(mr->ram_block);
2054     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2055         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2056 }
2057
2058 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2059 {
2060     int fd;
2061
2062     rcu_read_lock();
2063     while (mr->alias) {
2064         mr = mr->alias;
2065     }
2066     fd = mr->ram_block->fd;
2067     rcu_read_unlock();
2068
2069     return fd;
2070 }
2071
2072 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2073 {
2074     void *ptr;
2075     uint64_t offset = 0;
2076
2077     rcu_read_lock();
2078     while (mr->alias) {
2079         offset += mr->alias_offset;
2080         mr = mr->alias;
2081     }
2082     assert(mr->ram_block);
2083     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2084     rcu_read_unlock();
2085
2086     return ptr;
2087 }
2088
2089 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2090 {
2091     RAMBlock *block;
2092
2093     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2094     if (!block) {
2095         return NULL;
2096     }
2097
2098     return block->mr;
2099 }
2100
2101 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2102 {
2103     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2104 }
2105
2106 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2107 {
2108     assert(mr->ram_block);
2109
2110     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2111 }
2112
2113 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2114 {
2115     FlatView *view;
2116     FlatRange *fr;
2117     CoalescedMemoryRange *cmr;
2118     AddrRange tmp;
2119     MemoryRegionSection section;
2120
2121     view = address_space_get_flatview(as);
2122     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2123         if (fr->mr == mr) {
2124             section = (MemoryRegionSection) {
2125                 .fv = view,
2126                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2127                 .size = fr->addr.size,
2128             };
2129
2130             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2131                                  int128_get64(fr->addr.start),
2132                                  int128_get64(fr->addr.size));
2133             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2134                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2135                                       int128_sub(fr->addr.start,
2136                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2137                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2138                     continue;
2139                 }
2140                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2141                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2142                                      int128_get64(tmp.start),
2143                                      int128_get64(tmp.size));
2144             }
2145         }
2146     }
2147     flatview_unref(view);
2148 }
2149
2150 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2151 {
2152     AddressSpace *as;
2153
2154     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2155         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2156     }
2157 }
2158
2159 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2160 {
2161     memory_region_clear_coalescing(mr);
2162     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2163 }
2164
2165 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2166                                   hwaddr offset,
2167                                   uint64_t size)
2168 {
2169     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2170
2171     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2172     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2173     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2174     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2175 }
2176
2177 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2178 {
2179     CoalescedMemoryRange *cmr;
2180     bool updated = false;
2181
2182     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2183     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2184
2185     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2186         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2187         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2188         g_free(cmr);
2189         updated = true;
2190     }
2191
2192     if (updated) {
2193         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2194     }
2195 }
2196
2197 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2198 {
2199     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2200 }
2201
2202 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2203 {
2204     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2205     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2206         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2207     }
2208 }
2209
2210 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2211 {
2212     mr->global_locking = false;
2213 }
2214
2215 static bool userspace_eventfd_warning;
2216
2217 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2218                                hwaddr addr,
2219                                unsigned size,
2220                                bool match_data,
2221                                uint64_t data,
2222                                EventNotifier *e)
2223 {
2224     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2225         .addr.start = int128_make64(addr),
2226         .addr.size = int128_make64(size),
2227         .match_data = match_data,
2228         .data = data,
2229         .e = e,
2230     };
2231     unsigned i;
2232
2233     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2234                             userspace_eventfd_warning))) {
2235         userspace_eventfd_warning = true;
2236         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2237                      "Suboptimal performance expected");
2238     }
2239
2240     if (size) {
2241         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2242     }
2243     memory_region_transaction_begin();
2244     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2245         if (memory_region_ioeventfd_before(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2246             break;
2247         }
2248     }
2249     ++mr->ioeventfd_nb;
2250     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2251                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2252     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2253             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2254     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2255     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2256     memory_region_transaction_commit();
2257 }
2258
2259 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2260                                hwaddr addr,
2261                                unsigned size,
2262                                bool match_data,
2263                                uint64_t data,
2264                                EventNotifier *e)
2265 {
2266     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2267         .addr.start = int128_make64(addr),
2268         .addr.size = int128_make64(size),
2269         .match_data = match_data,
2270         .data = data,
2271         .e = e,
2272     };
2273     unsigned i;
2274
2275     if (size) {
2276         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2277     }
2278     memory_region_transaction_begin();
2279     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2280         if (memory_region_ioeventfd_equal(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2281             break;
2282         }
2283     }
2284     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2285     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2286             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2287     --mr->ioeventfd_nb;
2288     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2289                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2290     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2291     memory_region_transaction_commit();
2292 }
2293
2294 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2295 {
2296     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2297     MemoryRegion *other;
2298
2299     memory_region_transaction_begin();
2300
2301     memory_region_ref(subregion);
2302     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2303         if (subregion->priority >= other->priority) {
2304             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2305             goto done;
2306         }
2307     }
2308     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2309 done:
2310     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2311     memory_region_transaction_commit();
2312 }
2313
2314 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2315                                                hwaddr offset,
2316                                                MemoryRegion *subregion)
2317 {
2318     assert(!subregion->container);
2319     subregion->container = mr;
2320     subregion->addr = offset;
2321     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2322 }
2323
2324 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2325                                  hwaddr offset,
2326                                  MemoryRegion *subregion)
2327 {
2328     subregion->priority = 0;
2329     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2330 }
2331
2332 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2333                                          hwaddr offset,
2334                                          MemoryRegion *subregion,
2335                                          int priority)
2336 {
2337     subregion->priority = priority;
2338     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2339 }
2340
2341 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2342                                  MemoryRegion *subregion)
2343 {
2344     memory_region_transaction_begin();
2345     assert(subregion->container == mr);
2346     subregion->container = NULL;
2347     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2348     memory_region_unref(subregion);
2349     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2350     memory_region_transaction_commit();
2351 }
2352
2353 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2354 {
2355     if (enabled == mr->enabled) {
2356         return;
2357     }
2358     memory_region_transaction_begin();
2359     mr->enabled = enabled;
2360     memory_region_update_pending = true;
2361     memory_region_transaction_commit();
2362 }
2363
2364 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2365 {
2366     Int128 s = int128_make64(size);
2367
2368     if (size == UINT64_MAX) {
2369         s = int128_2_64();
2370     }
2371     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2372         return;
2373     }
2374     memory_region_transaction_begin();
2375     mr->size = s;
2376     memory_region_update_pending = true;
2377     memory_region_transaction_commit();
2378 }
2379
2380 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2381 {
2382     MemoryRegion *container = mr->container;
2383
2384     if (container) {
2385         memory_region_transaction_begin();
2386         memory_region_ref(mr);
2387         memory_region_del_subregion(container, mr);
2388         mr->container = container;
2389         memory_region_update_container_subregions(mr);
2390         memory_region_unref(mr);
2391         memory_region_transaction_commit();
2392     }
2393 }
2394
2395 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2396 {
2397     if (addr != mr->addr) {
2398         mr->addr = addr;
2399         memory_region_readd_subregion(mr);
2400     }
2401 }
2402
2403 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2404 {
2405     assert(mr->alias);
2406
2407     if (offset == mr->alias_offset) {
2408         return;
2409     }
2410
2411     memory_region_transaction_begin();
2412     mr->alias_offset = offset;
2413     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2414     memory_region_transaction_commit();
2415 }
2416
2417 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2418 {
2419     return mr->align;
2420 }
2421
2422 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2423 {
2424     const AddrRange *addr = addr_;
2425     const FlatRange *fr = fr_;
2426
2427     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2428         return -1;
2429     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2430         return 1;
2431     }
2432     return 0;
2433 }
2434
2435 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2436 {
2437     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2438                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2439 }
2440
2441 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2442 {
2443     return mr->container ? true : false;
2444 }
2445
2446 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2447  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2448  */
2449 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2450                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2451 {
2452     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2453     MemoryRegion *root;
2454     AddressSpace *as;
2455     AddrRange range;
2456     FlatView *view;
2457     FlatRange *fr;
2458
2459     addr += mr->addr;
2460     for (root = mr; root->container; ) {
2461         root = root->container;
2462         addr += root->addr;
2463     }
2464
2465     as = memory_region_to_address_space(root);
2466     if (!as) {
2467         return ret;
2468     }
2469     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2470
2471     view = address_space_to_flatview(as);
2472     fr = flatview_lookup(view, range);
2473     if (!fr) {
2474         return ret;
2475     }
2476
2477     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2478         --fr;
2479     }
2480
2481     ret.mr = fr->mr;
2482     ret.fv = view;
2483     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2484     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2485     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2486                                                         fr->addr.start));
2487     ret.size = range.size;
2488     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2489     ret.readonly = fr->readonly;
2490     return ret;
2491 }
2492
2493 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2494                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2495 {
2496     MemoryRegionSection ret;
2497     rcu_read_lock();
2498     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2499     if (ret.mr) {
2500         memory_region_ref(ret.mr);
2501     }
2502     rcu_read_unlock();
2503     return ret;
2504 }
2505
2506 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2507 {
2508     MemoryRegion *mr;
2509
2510     rcu_read_lock();
2511     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2512     rcu_read_unlock();
2513     return mr && mr != container;
2514 }
2515
2516 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2517 {
2518     memory_region_sync_dirty_bitmap(NULL);
2519 }
2520
2521 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2522
2523 void memory_global_dirty_log_start(void)
2524 {
2525     if (vmstate_change) {
2526         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2527         vmstate_change = NULL;
2528     }
2529
2530     global_dirty_log = true;
2531
2532     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2533
2534     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2535     memory_region_transaction_begin();
2536     memory_region_update_pending = true;
2537     memory_region_transaction_commit();
2538 }
2539
2540 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2541 {
2542     global_dirty_log = false;
2543
2544     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2545     memory_region_transaction_begin();
2546     memory_region_update_pending = true;
2547     memory_region_transaction_commit();
2548
2549     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2550 }
2551
2552 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2553                                            RunState state)
2554 {
2555     if (running) {
2556         memory_global_dirty_log_do_stop();
2557
2558         if (vmstate_change) {
2559             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2560             vmstate_change = NULL;
2561         }
2562     }
2563 }
2564
2565 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2566 {
2567     if (!runstate_is_running()) {
2568         if (vmstate_change) {
2569             return;
2570         }
2571         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2572                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2573         return;
2574     }
2575
2576     memory_global_dirty_log_do_stop();
2577 }
2578
2579 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2580                                        AddressSpace *as)
2581 {
2582     FlatView *view;
2583     FlatRange *fr;
2584
2585     if (listener->begin) {
2586         listener->begin(listener);
2587     }
2588     if (global_dirty_log) {
2589         if (listener->log_global_start) {
2590             listener->log_global_start(listener);
2591         }
2592     }
2593
2594     view = address_space_get_flatview(as);
2595     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2596         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2597
2598         if (listener->region_add) {
2599             listener->region_add(listener, &section);
2600         }
2601         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2602             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2603         }
2604     }
2605     if (listener->commit) {
2606         listener->commit(listener);
2607     }
2608     flatview_unref(view);
2609 }
2610
2611 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2612                                        AddressSpace *as)
2613 {
2614     FlatView *view;
2615     FlatRange *fr;
2616
2617     if (listener->begin) {
2618         listener->begin(listener);
2619     }
2620     view = address_space_get_flatview(as);
2621     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2622         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2623
2624         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2625             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2626         }
2627         if (listener->region_del) {
2628             listener->region_del(listener, &section);
2629         }
2630     }
2631     if (listener->commit) {
2632         listener->commit(listener);
2633     }
2634     flatview_unref(view);
2635 }
2636
2637 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2638 {
2639     MemoryListener *other = NULL;
2640
2641     listener->address_space = as;
2642     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2643         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2644                                              memory_listeners)->priority) {
2645         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2646     } else {
2647         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2648             if (listener->priority < other->priority) {
2649                 break;
2650             }
2651         }
2652         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2653     }
2654
2655     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2656         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2657                                              memory_listeners)->priority) {
2658         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2659     } else {
2660         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2661             if (listener->priority < other->priority) {
2662                 break;
2663             }
2664         }
2665         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2666     }
2667
2668     listener_add_address_space(listener, as);
2669 }
2670
2671 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2672 {
2673     if (!listener->address_space) {
2674         return;
2675     }
2676
2677     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2678     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2679     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2680     listener->address_space = NULL;
2681 }
2682
2683 bool memory_region_request_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2684 {
2685     void *host;
2686     unsigned size = 0;
2687     unsigned offset = 0;
2688     Object *new_interface;
2689
2690     if (!mr || !mr->ops->request_ptr) {
2691         return false;
2692     }
2693
2694     /*
2695      * Avoid an update if the request_ptr call
2696      * memory_region_invalidate_mmio_ptr which seems to be likely when we use
2697      * a cache.
2698      */
2699     memory_region_transaction_begin();
2700
2701     host = mr->ops->request_ptr(mr->opaque, addr - mr->addr, &size, &offset);
2702
2703     if (!host || !size) {
2704         memory_region_transaction_commit();
2705         return false;
2706     }
2707
2708     new_interface = object_new("mmio_interface");
2709     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "start", offset);
2710     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "end", offset + size - 1);
2711     qdev_prop_set_bit(DEVICE(new_interface), "ro", true);
2712     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "host_ptr", host);
2713     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "subregion", mr);
2714     object_property_set_bool(OBJECT(new_interface), true, "realized", NULL);
2715
2716     memory_region_transaction_commit();
2717     return true;
2718 }
2719
2720 typedef struct MMIOPtrInvalidate {
2721     MemoryRegion *mr;
2722     hwaddr offset;
2723     unsigned size;
2724     int busy;
2725     int allocated;
2726 } MMIOPtrInvalidate;
2727
2728 #define MAX_MMIO_INVALIDATE 10
2729 static MMIOPtrInvalidate mmio_ptr_invalidate_list[MAX_MMIO_INVALIDATE];
2730
2731 static void memory_region_do_invalidate_mmio_ptr(CPUState *cpu,
2732                                                  run_on_cpu_data data)
2733 {
2734     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = (MMIOPtrInvalidate *)data.host_ptr;
2735     MemoryRegion *mr = invalidate_data->mr;
2736     hwaddr offset = invalidate_data->offset;
2737     unsigned size = invalidate_data->size;
2738     MemoryRegionSection section = memory_region_find(mr, offset, size);
2739
2740     qemu_mutex_lock_iothread();
2741
2742     /* Reset dirty so this doesn't happen later. */
2743     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(offset, size, 1);
2744
2745     if (section.mr != mr) {
2746         /* memory_region_find add a ref on section.mr */
2747         memory_region_unref(section.mr);
2748         if (MMIO_INTERFACE(section.mr->owner)) {
2749             /* We found the interface just drop it. */
2750             object_property_set_bool(section.mr->owner, false, "realized",
2751                                      NULL);
2752             object_unref(section.mr->owner);
2753             object_unparent(section.mr->owner);
2754         }
2755     }
2756
2757     qemu_mutex_unlock_iothread();
2758
2759     if (invalidate_data->allocated) {
2760         g_free(invalidate_data);
2761     } else {
2762         invalidate_data->busy = 0;
2763     }
2764 }
2765
2766 void memory_region_invalidate_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset,
2767                                        unsigned size)
2768 {
2769     size_t i;
2770     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = NULL;
2771
2772     for (i = 0; i < MAX_MMIO_INVALIDATE; i++) {
2773         if (atomic_cmpxchg(&(mmio_ptr_invalidate_list[i].busy), 0, 1) == 0) {
2774             invalidate_data = &mmio_ptr_invalidate_list[i];
2775             break;
2776         }
2777     }
2778
2779     if (!invalidate_data) {
2780         invalidate_data = g_malloc0(sizeof(MMIOPtrInvalidate));
2781         invalidate_data->allocated = 1;
2782     }
2783
2784     invalidate_data->mr = mr;
2785     invalidate_data->offset = offset;
2786     invalidate_data->size = size;
2787
2788     async_safe_run_on_cpu(first_cpu, memory_region_do_invalidate_mmio_ptr,
2789                           RUN_ON_CPU_HOST_PTR(invalidate_data));
2790 }
2791
2792 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2793 {
2794     memory_region_ref(root);
2795     as->root = root;
2796     as->current_map = NULL;
2797     as->ioeventfd_nb = 0;
2798     as->ioeventfds = NULL;
2799     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2800     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2801     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2802     address_space_update_topology(as);
2803     address_space_update_ioeventfds(as);
2804 }
2805
2806 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2807 {
2808     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2809
2810     flatview_unref(as->current_map);
2811     g_free(as->name);
2812     g_free(as->ioeventfds);
2813     memory_region_unref(as->root);
2814 }
2815
2816 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2817 {
2818     MemoryRegion *root = as->root;
2819
2820     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2821     memory_region_transaction_begin();
2822     as->root = NULL;
2823     memory_region_transaction_commit();
2824     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2825
2826     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2827      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2828      * values to expire before freeing the data.
2829      */
2830     as->root = root;
2831     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2832 }
2833
2834 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2835 {
2836     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2837         return "ramd";
2838     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2839         return "romd";
2840     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2841         return "rom";
2842     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2843         return "ram";
2844     } else {
2845         return "i/o";
2846     }
2847 }
2848
2849 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2850
2851 struct MemoryRegionList {
2852     const MemoryRegion *mr;
2853     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2854 };
2855
2856 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2857
2858 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2859                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2860 #define MTREE_INDENT "  "
2861
2862 static void mtree_expand_owner(fprintf_function mon_printf, void *f,
2863                                const char *label, Object *obj)
2864 {
2865     DeviceState *dev = (DeviceState *) object_dynamic_cast(obj, TYPE_DEVICE);
2866
2867     mon_printf(f, " %s:{%s", label, dev ? "dev" : "obj");
2868     if (dev && dev->id) {
2869         mon_printf(f, " id=%s", dev->id);
2870     } else {
2871         gchar *canonical_path = object_get_canonical_path(obj);
2872         if (canonical_path) {
2873             mon_printf(f, " path=%s", canonical_path);
2874             g_free(canonical_path);
2875         } else {
2876             mon_printf(f, " type=%s", object_get_typename(obj));
2877         }
2878     }
2879     mon_printf(f, "}");
2880 }
2881
2882 static void mtree_print_mr_owner(fprintf_function mon_printf, void *f,
2883                                  const MemoryRegion *mr)
2884 {
2885     Object *owner = mr->owner;
2886     Object *parent = memory_region_owner((MemoryRegion *)mr);
2887
2888     if (!owner && !parent) {
2889         mon_printf(f, " orphan");
2890         return;
2891     }
2892     if (owner) {
2893         mtree_expand_owner(mon_printf, f, "owner", owner);
2894     }
2895     if (parent && parent != owner) {
2896         mtree_expand_owner(mon_printf, f, "parent", parent);
2897     }
2898 }
2899
2900 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2901                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2902                            hwaddr base,
2903                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue,
2904                            bool owner)
2905 {
2906     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2907     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2908     const MemoryRegion *submr;
2909     unsigned int i;
2910     hwaddr cur_start, cur_end;
2911
2912     if (!mr) {
2913         return;
2914     }
2915
2916     for (i = 0; i < level; i++) {
2917         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2918     }
2919
2920     cur_start = base + mr->addr;
2921     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2922
2923     /*
2924      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2925      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2926      * user who is observing this.
2927      */
2928     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2929         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2930     }
2931
2932     if (mr->alias) {
2933         MemoryRegionList *ml;
2934         bool found = false;
2935
2936         /* check if the alias is already in the queue */
2937         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2938             if (ml->mr == mr->alias) {
2939                 found = true;
2940             }
2941         }
2942
2943         if (!found) {
2944             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2945             ml->mr = mr->alias;
2946             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2947         }
2948         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2949                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2950                    "-" TARGET_FMT_plx "%s",
2951                    cur_start, cur_end,
2952                    mr->priority,
2953                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2954                    memory_region_name(mr),
2955                    memory_region_name(mr->alias),
2956                    mr->alias_offset,
2957                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2958                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2959         if (owner) {
2960             mtree_print_mr_owner(mon_printf, f, mr);
2961         }
2962     } else {
2963         mon_printf(f,
2964                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s",
2965                    cur_start, cur_end,
2966                    mr->priority,
2967                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2968                    memory_region_name(mr),
2969                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2970         if (owner) {
2971             mtree_print_mr_owner(mon_printf, f, mr);
2972         }
2973     }
2974     mon_printf(f, "\n");
2975
2976     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2977
2978     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2979         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2980         new_ml->mr = submr;
2981         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2982             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2983                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2984                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2985                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2986                 new_ml = NULL;
2987                 break;
2988             }
2989         }
2990         if (new_ml) {
2991             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2992         }
2993     }
2994
2995     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2996         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2997                        alias_print_queue, owner);
2998     }
2999
3000     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
3001         g_free(ml);
3002     }
3003 }
3004
3005 struct FlatViewInfo {
3006     fprintf_function mon_printf;
3007     void *f;
3008     int counter;
3009     bool dispatch_tree;
3010     bool owner;
3011 };
3012
3013 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
3014                                  gpointer user_data)
3015 {
3016     FlatView *view = key;
3017     GArray *fv_address_spaces = value;
3018     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
3019     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
3020     void *f = fvi->f;
3021     FlatRange *range = &view->ranges[0];
3022     MemoryRegion *mr;
3023     int n = view->nr;
3024     int i;
3025     AddressSpace *as;
3026
3027     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
3028     ++fvi->counter;
3029
3030     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
3031         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
3032         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
3033         if (as->root->alias) {
3034             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
3035         }
3036         p(f, "\n");
3037     }
3038
3039     p(f, " Root memory region: %s\n",
3040       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
3041
3042     if (n <= 0) {
3043         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
3044         return;
3045     }
3046
3047     while (n--) {
3048         mr = range->mr;
3049         if (range->offset_in_region) {
3050             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3051               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx,
3052               int128_get64(range->addr.start),
3053               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3054               mr->priority,
3055               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3056               memory_region_name(mr),
3057               range->offset_in_region);
3058         } else {
3059             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3060               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s",
3061               int128_get64(range->addr.start),
3062               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3063               mr->priority,
3064               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3065               memory_region_name(mr));
3066         }
3067         if (fvi->owner) {
3068             mtree_print_mr_owner(p, f, mr);
3069         }
3070         p(f, "\n");
3071         range++;
3072     }
3073
3074 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3075     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3076         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
3077     }
3078 #endif
3079
3080     p(f, "\n");
3081 }
3082
3083 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3084                                       gpointer user_data)
3085 {
3086     FlatView *view = key;
3087     GArray *fv_address_spaces = value;
3088
3089     g_array_unref(fv_address_spaces);
3090     flatview_unref(view);
3091
3092     return true;
3093 }
3094
3095 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
3096                 bool dispatch_tree, bool owner)
3097 {
3098     MemoryRegionListHead ml_head;
3099     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3100     AddressSpace *as;
3101
3102     if (flatview) {
3103         FlatView *view;
3104         struct FlatViewInfo fvi = {
3105             .mon_printf = mon_printf,
3106             .f = f,
3107             .counter = 0,
3108             .dispatch_tree = dispatch_tree,
3109             .owner = owner,
3110         };
3111         GArray *fv_address_spaces;
3112         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3113
3114         /* Gather all FVs in one table */
3115         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3116             view = address_space_get_flatview(as);
3117
3118             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3119             if (!fv_address_spaces) {
3120                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3121                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3122             }
3123
3124             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3125         }
3126
3127         /* Print */
3128         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3129
3130         /* Free */
3131         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3132         g_hash_table_unref(views);
3133
3134         return;
3135     }
3136
3137     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3138
3139     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3140         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3141         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head, owner);
3142         mon_printf(f, "\n");
3143     }
3144
3145     /* print aliased regions */
3146     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3147         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3148         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head, owner);
3149         mon_printf(f, "\n");
3150     }
3151
3152     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3153         g_free(ml);
3154     }
3155 }
3156
3157 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3158                             struct Object *owner,
3159                             const char *name,
3160                             uint64_t size,
3161                             Error **errp)
3162 {
3163     DeviceState *owner_dev;
3164     Error *err = NULL;
3165
3166     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3167     if (err) {
3168         error_propagate(errp, err);
3169         return;
3170     }
3171     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3172      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3173      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3174      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3175      * which case we can relax this restriction.
3176      */
3177     owner_dev = DEVICE(owner);
3178     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3179 }
3180
3181 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3182                             struct Object *owner,
3183                             const char *name,
3184                             uint64_t size,
3185                             Error **errp)
3186 {
3187     DeviceState *owner_dev;
3188     Error *err = NULL;
3189
3190     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3191     if (err) {
3192         error_propagate(errp, err);
3193         return;
3194     }
3195     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3196      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3197      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3198      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3199      * which case we can relax this restriction.
3200      */
3201     owner_dev = DEVICE(owner);
3202     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3203 }
3204
3205 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3206                                    struct Object *owner,
3207                                    const MemoryRegionOps *ops,
3208                                    void *opaque,
3209                                    const char *name,
3210                                    uint64_t size,
3211                                    Error **errp)
3212 {
3213     DeviceState *owner_dev;
3214     Error *err = NULL;
3215
3216     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3217                                             name, size, &err);
3218     if (err) {
3219         error_propagate(errp, err);
3220         return;
3221     }
3222     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3223      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3224      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3225      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3226      * which case we can relax this restriction.
3227      */
3228     owner_dev = DEVICE(owner);
3229     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3230 }
3231
3232 static const TypeInfo memory_region_info = {
3233     .parent             = TYPE_OBJECT,
3234     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3235     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3236     .instance_init      = memory_region_initfn,
3237     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3238 };
3239
3240 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3241     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3242     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3243     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3244     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3245     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3246     .abstract           = true,
3247 };
3248
3249 static void memory_register_types(void)
3250 {
3251     type_register_static(&memory_region_info);
3252     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3253 }
3254
3255 type_init(memory_register_types)