]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/stefanha/tags/block-pull-request' into staging
[qemu.git] / exec.c
1 /*
2  *  Virtual page mapping
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20 #include "qapi/error.h"
21 #ifndef _WIN32
22 #endif
23
24 #include "qemu/cutils.h"
25 #include "cpu.h"
26 #include "exec/exec-all.h"
27 #include "exec/target_page.h"
28 #include "tcg.h"
29 #include "hw/qdev-core.h"
30 #include "hw/qdev-properties.h"
31 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
32 #include "hw/boards.h"
33 #include "hw/xen/xen.h"
34 #endif
35 #include "sysemu/kvm.h"
36 #include "sysemu/sysemu.h"
37 #include "qemu/timer.h"
38 #include "qemu/config-file.h"
39 #include "qemu/error-report.h"
40 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
41 #include "qemu.h"
42 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
43 #include "hw/hw.h"
44 #include "exec/memory.h"
45 #include "exec/ioport.h"
46 #include "sysemu/dma.h"
47 #include "sysemu/numa.h"
48 #include "sysemu/hw_accel.h"
49 #include "exec/address-spaces.h"
50 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
51 #include "trace-root.h"
52
53 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
54 #include <fcntl.h>
55 #include <linux/falloc.h>
56 #endif
57
58 #endif
59 #include "qemu/rcu_queue.h"
60 #include "qemu/main-loop.h"
61 #include "translate-all.h"
62 #include "sysemu/replay.h"
63
64 #include "exec/memory-internal.h"
65 #include "exec/ram_addr.h"
66 #include "exec/log.h"
67
68 #include "migration/vmstate.h"
69
70 #include "qemu/range.h"
71 #ifndef _WIN32
72 #include "qemu/mmap-alloc.h"
73 #endif
74
75 #include "monitor/monitor.h"
76
77 //#define DEBUG_SUBPAGE
78
79 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
80 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
81  * are protected by the ramlist lock.
82  */
83 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
84
85 static MemoryRegion *system_memory;
86 static MemoryRegion *system_io;
87
88 AddressSpace address_space_io;
89 AddressSpace address_space_memory;
90
91 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
92 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
93
94 /* RAM is pre-allocated and passed into qemu_ram_alloc_from_ptr */
95 #define RAM_PREALLOC   (1 << 0)
96
97 /* RAM is mmap-ed with MAP_SHARED */
98 #define RAM_SHARED     (1 << 1)
99
100 /* Only a portion of RAM (used_length) is actually used, and migrated.
101  * This used_length size can change across reboots.
102  */
103 #define RAM_RESIZEABLE (1 << 2)
104
105 #endif
106
107 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
108 int target_page_bits;
109 bool target_page_bits_decided;
110 #endif
111
112 struct CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
113 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
114    cpu_exec() */
115 __thread CPUState *current_cpu;
116 /* 0 = Do not count executed instructions.
117    1 = Precise instruction counting.
118    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
119 int use_icount;
120
121 uintptr_t qemu_host_page_size;
122 intptr_t qemu_host_page_mask;
123
124 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
125 {
126     /* The target page size is the lowest common denominator for all
127      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
128      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
129      * a particular size.
130      */
131 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
132     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
133     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
134         if (target_page_bits_decided) {
135             return false;
136         }
137         target_page_bits = bits;
138     }
139 #endif
140     return true;
141 }
142
143 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
144
145 static void finalize_target_page_bits(void)
146 {
147 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
148     if (target_page_bits == 0) {
149         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
150     }
151     target_page_bits_decided = true;
152 #endif
153 }
154
155 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
156
157 struct PhysPageEntry {
158     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
159     uint32_t skip : 6;
160      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
161     uint32_t ptr : 26;
162 };
163
164 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
165
166 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
167 #define ADDR_SPACE_BITS 64
168
169 #define P_L2_BITS 9
170 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
171
172 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
173
174 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
175
176 typedef struct PhysPageMap {
177     struct rcu_head rcu;
178
179     unsigned sections_nb;
180     unsigned sections_nb_alloc;
181     unsigned nodes_nb;
182     unsigned nodes_nb_alloc;
183     Node *nodes;
184     MemoryRegionSection *sections;
185 } PhysPageMap;
186
187 struct AddressSpaceDispatch {
188     MemoryRegionSection *mru_section;
189     /* This is a multi-level map on the physical address space.
190      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
191      */
192     PhysPageEntry phys_map;
193     PhysPageMap map;
194 };
195
196 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
197 typedef struct subpage_t {
198     MemoryRegion iomem;
199     FlatView *fv;
200     hwaddr base;
201     uint16_t sub_section[];
202 } subpage_t;
203
204 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
205 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
206 #define PHYS_SECTION_ROM 2
207 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
208
209 static void io_mem_init(void);
210 static void memory_map_init(void);
211 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
212
213 static MemoryRegion io_mem_watch;
214
215 /**
216  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
217  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
218  * @as: the AddressSpace itself
219  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
220  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
221  */
222 struct CPUAddressSpace {
223     CPUState *cpu;
224     AddressSpace *as;
225     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
226     MemoryListener tcg_as_listener;
227 };
228
229 struct DirtyBitmapSnapshot {
230     ram_addr_t start;
231     ram_addr_t end;
232     unsigned long dirty[];
233 };
234
235 #endif
236
237 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
238
239 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
240 {
241     static unsigned alloc_hint = 16;
242     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
243         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
244         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
245         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
246         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
247     }
248 }
249
250 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
251 {
252     unsigned i;
253     uint32_t ret;
254     PhysPageEntry e;
255     PhysPageEntry *p;
256
257     ret = map->nodes_nb++;
258     p = map->nodes[ret];
259     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
260     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
261
262     e.skip = leaf ? 0 : 1;
263     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
264     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
265         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
266     }
267     return ret;
268 }
269
270 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
271                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
272                                 int level)
273 {
274     PhysPageEntry *p;
275     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
276
277     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
278         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
279     }
280     p = map->nodes[lp->ptr];
281     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
282
283     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
284         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
285             lp->skip = 0;
286             lp->ptr = leaf;
287             *index += step;
288             *nb -= step;
289         } else {
290             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
291         }
292         ++lp;
293     }
294 }
295
296 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
297                           hwaddr index, hwaddr nb,
298                           uint16_t leaf)
299 {
300     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
301     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
302
303     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
304 }
305
306 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
307  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
308  */
309 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
310 {
311     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
312     int valid = 0;
313     PhysPageEntry *p;
314     int i;
315
316     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
317         return;
318     }
319
320     p = nodes[lp->ptr];
321     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
322         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
323             continue;
324         }
325
326         valid_ptr = i;
327         valid++;
328         if (p[i].skip) {
329             phys_page_compact(&p[i], nodes);
330         }
331     }
332
333     /* We can only compress if there's only one child. */
334     if (valid != 1) {
335         return;
336     }
337
338     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
339
340     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
341     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
342         return;
343     }
344
345     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
346     if (!p[valid_ptr].skip) {
347         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
348         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
349          * should never reach here.
350          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
351          * change this rule.
352          */
353         lp->skip = 0;
354     } else {
355         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
356     }
357 }
358
359 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
360 {
361     if (d->phys_map.skip) {
362         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
363     }
364 }
365
366 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
367                                        hwaddr addr)
368 {
369     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
370      * the section must cover the entire address space.
371      */
372     return int128_gethi(section->size) ||
373            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
374                              int128_getlo(section->size), addr);
375 }
376
377 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
378 {
379     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
380     Node *nodes = d->map.nodes;
381     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
382     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
383     int i;
384
385     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
386         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
387             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
388         }
389         p = nodes[lp.ptr];
390         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
391     }
392
393     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
394         return &sections[lp.ptr];
395     } else {
396         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
397     }
398 }
399
400 bool memory_region_is_unassigned(MemoryRegion *mr)
401 {
402     return mr != &io_mem_rom && mr != &io_mem_notdirty && !mr->rom_device
403         && mr != &io_mem_watch;
404 }
405
406 /* Called from RCU critical section */
407 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
408                                                         hwaddr addr,
409                                                         bool resolve_subpage)
410 {
411     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
412     subpage_t *subpage;
413
414     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
415         !section_covers_addr(section, addr)) {
416         section = phys_page_find(d, addr);
417         atomic_set(&d->mru_section, section);
418     }
419     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
420         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
421         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
422     }
423     return section;
424 }
425
426 /* Called from RCU critical section */
427 static MemoryRegionSection *
428 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
429                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
430 {
431     MemoryRegionSection *section;
432     MemoryRegion *mr;
433     Int128 diff;
434
435     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
436     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
437     addr -= section->offset_within_address_space;
438
439     /* Compute offset within MemoryRegion */
440     *xlat = addr + section->offset_within_region;
441
442     mr = section->mr;
443
444     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
445      * on their address, without considering adjacent registers that could
446      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
447      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
448      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
449      * here.
450      *
451      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
452      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
453      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
454      */
455     if (memory_region_is_ram(mr)) {
456         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
457         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
458     }
459     return section;
460 }
461
462 /**
463  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
464  *
465  * @fv: the flat view that we want to translate on
466  * @addr: the address to be translated in above address space
467  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
468  *        cannot be @NULL.
469  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
470  *            can be @NULL when we don't care about it.
471  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
472  *            should only be meaningful for IOMMU translated
473  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
474  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
475  * @is_write: whether the translation operation is for write
476  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
477  *
478  * This function is called from RCU critical section
479  */
480 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
481                                                  hwaddr addr,
482                                                  hwaddr *xlat,
483                                                  hwaddr *plen_out,
484                                                  hwaddr *page_mask_out,
485                                                  bool is_write,
486                                                  bool is_mmio,
487                                                  AddressSpace **target_as)
488 {
489     IOMMUTLBEntry iotlb;
490     MemoryRegionSection *section;
491     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
492     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
493     hwaddr page_mask = (hwaddr)(-1);
494     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
495
496     if (plen_out) {
497         plen = *plen_out;
498     }
499
500     for (;;) {
501         section = address_space_translate_internal(
502                 flatview_to_dispatch(fv), addr, &addr,
503                 &plen, is_mmio);
504
505         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
506         if (!iommu_mr) {
507             break;
508         }
509         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
510
511         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
512                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO);
513         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
514                 | (addr & iotlb.addr_mask));
515         page_mask &= iotlb.addr_mask;
516         plen = MIN(plen, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
517         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
518             goto translate_fail;
519         }
520
521         fv = address_space_to_flatview(iotlb.target_as);
522         *target_as = iotlb.target_as;
523     }
524
525     *xlat = addr;
526
527     if (page_mask == (hwaddr)(-1)) {
528         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
529         page_mask = ~TARGET_PAGE_MASK;
530     }
531
532     if (page_mask_out) {
533         *page_mask_out = page_mask;
534     }
535
536     if (plen_out) {
537         *plen_out = plen;
538     }
539
540     return *section;
541
542 translate_fail:
543     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
544 }
545
546 /* Called from RCU critical section */
547 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
548                                             bool is_write)
549 {
550     MemoryRegionSection section;
551     hwaddr xlat, page_mask;
552
553     /*
554      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
555      * but page mask.
556      */
557     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
558                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as);
559
560     /* Illegal translation */
561     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
562         goto iotlb_fail;
563     }
564
565     /* Convert memory region offset into address space offset */
566     xlat += section.offset_within_address_space -
567         section.offset_within_region;
568
569     return (IOMMUTLBEntry) {
570         .target_as = as,
571         .iova = addr & ~page_mask,
572         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
573         .addr_mask = page_mask,
574         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
575         .perm = IOMMU_RW,
576     };
577
578 iotlb_fail:
579     return (IOMMUTLBEntry) {0};
580 }
581
582 /* Called from RCU critical section */
583 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
584                                  hwaddr *plen, bool is_write)
585 {
586     MemoryRegion *mr;
587     MemoryRegionSection section;
588     AddressSpace *as = NULL;
589
590     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
591     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
592                                     is_write, true, &as);
593     mr = section.mr;
594
595     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
596         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
597         *plen = MIN(page, *plen);
598     }
599
600     return mr;
601 }
602
603 /* Called from RCU critical section */
604 MemoryRegionSection *
605 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
606                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen)
607 {
608     MemoryRegionSection *section;
609     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
610
611     section = address_space_translate_internal(d, addr, xlat, plen, false);
612
613     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
614     return section;
615 }
616 #endif
617
618 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
619
620 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
621 {
622     CPUState *cpu = opaque;
623
624     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
625        version_id is increased. */
626     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
627     tlb_flush(cpu);
628
629     return 0;
630 }
631
632 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
633 {
634     CPUState *cpu = opaque;
635
636     cpu->exception_index = -1;
637
638     return 0;
639 }
640
641 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
642 {
643     CPUState *cpu = opaque;
644
645     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
646 }
647
648 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
649     .name = "cpu_common/exception_index",
650     .version_id = 1,
651     .minimum_version_id = 1,
652     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
653     .fields = (VMStateField[]) {
654         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
655         VMSTATE_END_OF_LIST()
656     }
657 };
658
659 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
660 {
661     CPUState *cpu = opaque;
662
663     return cpu->crash_occurred;
664 }
665
666 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
667     .name = "cpu_common/crash_occurred",
668     .version_id = 1,
669     .minimum_version_id = 1,
670     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
671     .fields = (VMStateField[]) {
672         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
673         VMSTATE_END_OF_LIST()
674     }
675 };
676
677 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
678     .name = "cpu_common",
679     .version_id = 1,
680     .minimum_version_id = 1,
681     .pre_load = cpu_common_pre_load,
682     .post_load = cpu_common_post_load,
683     .fields = (VMStateField[]) {
684         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
685         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
686         VMSTATE_END_OF_LIST()
687     },
688     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
689         &vmstate_cpu_common_exception_index,
690         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
691         NULL
692     }
693 };
694
695 #endif
696
697 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
698 {
699     CPUState *cpu;
700
701     CPU_FOREACH(cpu) {
702         if (cpu->cpu_index == index) {
703             return cpu;
704         }
705     }
706
707     return NULL;
708 }
709
710 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
711 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, AddressSpace *as, int asidx)
712 {
713     CPUAddressSpace *newas;
714
715     /* Target code should have set num_ases before calling us */
716     assert(asidx < cpu->num_ases);
717
718     if (asidx == 0) {
719         /* address space 0 gets the convenience alias */
720         cpu->as = as;
721     }
722
723     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
724     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
725
726     if (!cpu->cpu_ases) {
727         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
728     }
729
730     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
731     newas->cpu = cpu;
732     newas->as = as;
733     if (tcg_enabled()) {
734         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
735         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
736     }
737 }
738
739 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
740 {
741     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
742     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
743 }
744 #endif
745
746 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
747 {
748     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
749
750     cpu_list_remove(cpu);
751
752     if (cc->vmsd != NULL) {
753         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
754     }
755     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
756         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
757     }
758 }
759
760 Property cpu_common_props[] = {
761 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
762     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
763      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
764      * because that file is compiled only once for both user-mode
765      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
766      * the system address space.
767      */
768     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
769                      MemoryRegion *),
770 #endif
771     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
772 };
773
774 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
775 {
776     cpu->as = NULL;
777     cpu->num_ases = 0;
778
779 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
780     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
781     cpu->memory = system_memory;
782     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
783 #endif
784 }
785
786 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
787 {
788     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
789     static bool tcg_target_initialized;
790
791     cpu_list_add(cpu);
792
793     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
794         tcg_target_initialized = true;
795         cc->tcg_initialize();
796     }
797
798 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
799     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
800         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
801     }
802     if (cc->vmsd != NULL) {
803         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
804     }
805 #endif
806 }
807
808 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
809 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
810 {
811     mmap_lock();
812     tb_lock();
813     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
814     tb_unlock();
815     mmap_unlock();
816 }
817 #else
818 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
819 {
820     MemTxAttrs attrs;
821     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
822     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
823     if (phys != -1) {
824         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
825         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
826                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK));
827     }
828 }
829 #endif
830
831 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
832 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
833
834 {
835 }
836
837 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
838                           int flags)
839 {
840     return -ENOSYS;
841 }
842
843 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
844 {
845 }
846
847 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
848                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
849 {
850     return -ENOSYS;
851 }
852 #else
853 /* Add a watchpoint.  */
854 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
855                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
856 {
857     CPUWatchpoint *wp;
858
859     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
860     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
861         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
862                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
863         return -EINVAL;
864     }
865     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
866
867     wp->vaddr = addr;
868     wp->len = len;
869     wp->flags = flags;
870
871     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
872     if (flags & BP_GDB) {
873         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
874     } else {
875         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
876     }
877
878     tlb_flush_page(cpu, addr);
879
880     if (watchpoint)
881         *watchpoint = wp;
882     return 0;
883 }
884
885 /* Remove a specific watchpoint.  */
886 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
887                           int flags)
888 {
889     CPUWatchpoint *wp;
890
891     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
892         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
893                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
894             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
895             return 0;
896         }
897     }
898     return -ENOENT;
899 }
900
901 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
902 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
903 {
904     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
905
906     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
907
908     g_free(watchpoint);
909 }
910
911 /* Remove all matching watchpoints.  */
912 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
913 {
914     CPUWatchpoint *wp, *next;
915
916     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
917         if (wp->flags & mask) {
918             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
919         }
920     }
921 }
922
923 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
924  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
925  * partially or completely with the address range covered by the
926  * access).
927  */
928 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
929                                                   vaddr addr,
930                                                   vaddr len)
931 {
932     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
933      * required to avoid errors in the case where the range ends
934      * exactly at the top of the address space and so addr + len
935      * wraps round to zero.
936      */
937     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
938     vaddr addrend = addr + len - 1;
939
940     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
941 }
942
943 #endif
944
945 /* Add a breakpoint.  */
946 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
947                           CPUBreakpoint **breakpoint)
948 {
949     CPUBreakpoint *bp;
950
951     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
952
953     bp->pc = pc;
954     bp->flags = flags;
955
956     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
957     if (flags & BP_GDB) {
958         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
959     } else {
960         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
961     }
962
963     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
964
965     if (breakpoint) {
966         *breakpoint = bp;
967     }
968     return 0;
969 }
970
971 /* Remove a specific breakpoint.  */
972 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
973 {
974     CPUBreakpoint *bp;
975
976     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
977         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
978             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
979             return 0;
980         }
981     }
982     return -ENOENT;
983 }
984
985 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
986 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
987 {
988     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
989
990     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
991
992     g_free(breakpoint);
993 }
994
995 /* Remove all matching breakpoints. */
996 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
997 {
998     CPUBreakpoint *bp, *next;
999
1000     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1001         if (bp->flags & mask) {
1002             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1003         }
1004     }
1005 }
1006
1007 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1008    CPU loop after each instruction */
1009 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1010 {
1011     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1012         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1013         if (kvm_enabled()) {
1014             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1015         } else {
1016             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1017             /* XXX: only flush what is necessary */
1018             tb_flush(cpu);
1019         }
1020     }
1021 }
1022
1023 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1024 {
1025     va_list ap;
1026     va_list ap2;
1027
1028     va_start(ap, fmt);
1029     va_copy(ap2, ap);
1030     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1031     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1032     fprintf(stderr, "\n");
1033     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1034     if (qemu_log_separate()) {
1035         qemu_log_lock();
1036         qemu_log("qemu: fatal: ");
1037         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1038         qemu_log("\n");
1039         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1040         qemu_log_flush();
1041         qemu_log_unlock();
1042         qemu_log_close();
1043     }
1044     va_end(ap2);
1045     va_end(ap);
1046     replay_finish();
1047 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1048     {
1049         struct sigaction act;
1050         sigfillset(&act.sa_mask);
1051         act.sa_handler = SIG_DFL;
1052         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1053     }
1054 #endif
1055     abort();
1056 }
1057
1058 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1059 /* Called from RCU critical section */
1060 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1061 {
1062     RAMBlock *block;
1063
1064     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1065     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1066         return block;
1067     }
1068     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1069         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1070             goto found;
1071         }
1072     }
1073
1074     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1075     abort();
1076
1077 found:
1078     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1079      * is what happens:
1080      *
1081      *     mru_block = xxx
1082      *     rcu_read_unlock()
1083      *                                        xxx removed from list
1084      *                  rcu_read_lock()
1085      *                  read mru_block
1086      *                                        mru_block = NULL;
1087      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1088      *                  rcu_read_unlock()
1089      *
1090      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1091      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1092      * copy of the pointer.
1093      */
1094     ram_list.mru_block = block;
1095     return block;
1096 }
1097
1098 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1099 {
1100     CPUState *cpu;
1101     ram_addr_t start1;
1102     RAMBlock *block;
1103     ram_addr_t end;
1104
1105     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1106     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1107
1108     rcu_read_lock();
1109     block = qemu_get_ram_block(start);
1110     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1111     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1112     CPU_FOREACH(cpu) {
1113         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1114     }
1115     rcu_read_unlock();
1116 }
1117
1118 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1119 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1120                                               ram_addr_t length,
1121                                               unsigned client)
1122 {
1123     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1124     unsigned long end, page;
1125     bool dirty = false;
1126
1127     if (length == 0) {
1128         return false;
1129     }
1130
1131     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1132     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1133
1134     rcu_read_lock();
1135
1136     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1137
1138     while (page < end) {
1139         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1140         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1141         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1142
1143         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1144                                               offset, num);
1145         page += num;
1146     }
1147
1148     rcu_read_unlock();
1149
1150     if (dirty && tcg_enabled()) {
1151         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1152     }
1153
1154     return dirty;
1155 }
1156
1157 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1158      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1159 {
1160     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1161     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1162     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1163     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1164     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1165     unsigned long page, end, dest;
1166
1167     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1168                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1169     snap->start = first;
1170     snap->end   = last;
1171
1172     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1173     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1174     dest = 0;
1175
1176     rcu_read_lock();
1177
1178     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1179
1180     while (page < end) {
1181         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1182         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1183         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1184
1185         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1186         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1187         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1188
1189         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1190                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1191                                      num);
1192         page += num;
1193         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1194     }
1195
1196     rcu_read_unlock();
1197
1198     if (tcg_enabled()) {
1199         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1200     }
1201
1202     return snap;
1203 }
1204
1205 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1206                                             ram_addr_t start,
1207                                             ram_addr_t length)
1208 {
1209     unsigned long page, end;
1210
1211     assert(start >= snap->start);
1212     assert(start + length <= snap->end);
1213
1214     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1215     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1216
1217     while (page < end) {
1218         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1219             return true;
1220         }
1221         page++;
1222     }
1223     return false;
1224 }
1225
1226 /* Called from RCU critical section */
1227 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1228                                        MemoryRegionSection *section,
1229                                        target_ulong vaddr,
1230                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1231                                        int prot,
1232                                        target_ulong *address)
1233 {
1234     hwaddr iotlb;
1235     CPUWatchpoint *wp;
1236
1237     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1238         /* Normal RAM.  */
1239         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1240         if (!section->readonly) {
1241             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1242         } else {
1243             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1244         }
1245     } else {
1246         AddressSpaceDispatch *d;
1247
1248         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1249         iotlb = section - d->map.sections;
1250         iotlb += xlat;
1251     }
1252
1253     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1254        watchpoint trap routines.  */
1255     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1256         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1257             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1258             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1259                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1260                 *address |= TLB_MMIO;
1261                 break;
1262             }
1263         }
1264     }
1265
1266     return iotlb;
1267 }
1268 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1269
1270 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1271
1272 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1273                              uint16_t section);
1274 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1275
1276 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align) =
1277                                qemu_anon_ram_alloc;
1278
1279 /*
1280  * Set a custom physical guest memory alloator.
1281  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1282  * get rid of it eventually.
1283  */
1284 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align))
1285 {
1286     phys_mem_alloc = alloc;
1287 }
1288
1289 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1290                                  MemoryRegionSection *section)
1291 {
1292     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1293      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1294      * never overflow into the page-aligned value.
1295      */
1296     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1297
1298     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1299         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1300         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1301                                 map->sections_nb_alloc);
1302     }
1303     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1304     memory_region_ref(section->mr);
1305     return map->sections_nb++;
1306 }
1307
1308 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1309 {
1310     bool have_sub_page = mr->subpage;
1311
1312     memory_region_unref(mr);
1313
1314     if (have_sub_page) {
1315         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1316         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1317         g_free(subpage);
1318     }
1319 }
1320
1321 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1322 {
1323     while (map->sections_nb > 0) {
1324         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1325         phys_section_destroy(section->mr);
1326     }
1327     g_free(map->sections);
1328     g_free(map->nodes);
1329 }
1330
1331 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1332 {
1333     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1334     subpage_t *subpage;
1335     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1336         & TARGET_PAGE_MASK;
1337     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1338     MemoryRegionSection subsection = {
1339         .offset_within_address_space = base,
1340         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1341     };
1342     hwaddr start, end;
1343
1344     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1345
1346     if (!(existing->mr->subpage)) {
1347         subpage = subpage_init(fv, base);
1348         subsection.fv = fv;
1349         subsection.mr = &subpage->iomem;
1350         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1351                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1352     } else {
1353         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1354     }
1355     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1356     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1357     subpage_register(subpage, start, end,
1358                      phys_section_add(&d->map, section));
1359 }
1360
1361
1362 static void register_multipage(FlatView *fv,
1363                                MemoryRegionSection *section)
1364 {
1365     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1366     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1367     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1368     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1369                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1370
1371     assert(num_pages);
1372     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1373 }
1374
1375 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1376 {
1377     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1378     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1379
1380     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1381         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1382                        - now.offset_within_address_space;
1383
1384         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1385         register_subpage(fv, &now);
1386     } else {
1387         now.size = int128_zero();
1388     }
1389     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1390         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1391         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1392         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1393         now = remain;
1394         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1395             register_subpage(fv, &now);
1396         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1397             now.size = page_size;
1398             register_subpage(fv, &now);
1399         } else {
1400             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1401             register_multipage(fv, &now);
1402         }
1403     }
1404 }
1405
1406 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1407 {
1408     if (kvm_enabled())
1409         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1410 }
1411
1412 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1413 {
1414     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1415 }
1416
1417 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1418 {
1419     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1420 }
1421
1422 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1423 {
1424     RAMBlock *block;
1425     char *psize;
1426
1427     rcu_read_lock();
1428     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1429                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1430     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1431         psize = size_to_str(block->page_size);
1432         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1433                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1434                        (uint64_t)block->offset,
1435                        (uint64_t)block->used_length,
1436                        (uint64_t)block->max_length);
1437         g_free(psize);
1438     }
1439     rcu_read_unlock();
1440 }
1441
1442 #ifdef __linux__
1443 /*
1444  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1445  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1446  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1447  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1448  */
1449 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1450 {
1451     char *mem_path;
1452     long *hpsize_min = opaque;
1453
1454     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1455         mem_path = object_property_get_str(obj, "mem-path", NULL);
1456         if (mem_path) {
1457             long hpsize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1458             if (hpsize < *hpsize_min) {
1459                 *hpsize_min = hpsize;
1460             }
1461         } else {
1462             *hpsize_min = getpagesize();
1463         }
1464     }
1465
1466     return 0;
1467 }
1468
1469 long qemu_getrampagesize(void)
1470 {
1471     long hpsize = LONG_MAX;
1472     long mainrampagesize;
1473     Object *memdev_root;
1474
1475     if (mem_path) {
1476         mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1477     } else {
1478         mainrampagesize = getpagesize();
1479     }
1480
1481     /* it's possible we have memory-backend objects with
1482      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1483      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1484      * hooks. we want to take these into account, but we
1485      * also want to make sure these supported hugepage
1486      * sizes are applicable across the entire range of memory
1487      * we may boot from, so we take the min across all
1488      * backends, and assume normal pages in cases where a
1489      * backend isn't backed by hugepages.
1490      */
1491     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1492     if (memdev_root) {
1493         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1494     }
1495     if (hpsize == LONG_MAX) {
1496         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1497         return mainrampagesize;
1498     }
1499
1500     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1501      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1502      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1503      */
1504     if (hpsize > mainrampagesize &&
1505         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1506         static bool warned;
1507         if (!warned) {
1508             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1509             warned = true;
1510         }
1511         return mainrampagesize;
1512     }
1513
1514     return hpsize;
1515 }
1516 #else
1517 long qemu_getrampagesize(void)
1518 {
1519     return getpagesize();
1520 }
1521 #endif
1522
1523 #ifdef __linux__
1524 static int64_t get_file_size(int fd)
1525 {
1526     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1527     if (size < 0) {
1528         return -errno;
1529     }
1530     return size;
1531 }
1532
1533 static int file_ram_open(const char *path,
1534                          const char *region_name,
1535                          bool *created,
1536                          Error **errp)
1537 {
1538     char *filename;
1539     char *sanitized_name;
1540     char *c;
1541     int fd = -1;
1542
1543     *created = false;
1544     for (;;) {
1545         fd = open(path, O_RDWR);
1546         if (fd >= 0) {
1547             /* @path names an existing file, use it */
1548             break;
1549         }
1550         if (errno == ENOENT) {
1551             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1552             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1553             if (fd >= 0) {
1554                 *created = true;
1555                 break;
1556             }
1557         } else if (errno == EISDIR) {
1558             /* @path names a directory, create a file there */
1559             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1560             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1561             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1562                 if (*c == '/') {
1563                     *c = '_';
1564                 }
1565             }
1566
1567             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1568                                        sanitized_name);
1569             g_free(sanitized_name);
1570
1571             fd = mkstemp(filename);
1572             if (fd >= 0) {
1573                 unlink(filename);
1574                 g_free(filename);
1575                 break;
1576             }
1577             g_free(filename);
1578         }
1579         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1580             error_setg_errno(errp, errno,
1581                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1582                              path);
1583             return -1;
1584         }
1585         /*
1586          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1587          * something else creates the file between our two open().
1588          */
1589     }
1590
1591     return fd;
1592 }
1593
1594 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1595                             ram_addr_t memory,
1596                             int fd,
1597                             bool truncate,
1598                             Error **errp)
1599 {
1600     void *area;
1601
1602     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1603     block->mr->align = block->page_size;
1604 #if defined(__s390x__)
1605     if (kvm_enabled()) {
1606         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1607     }
1608 #endif
1609
1610     if (memory < block->page_size) {
1611         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1612                    "or larger than page size 0x%zx",
1613                    memory, block->page_size);
1614         return NULL;
1615     }
1616
1617     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1618
1619     /*
1620      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1621      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1622      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1623      * mmap will fail.
1624      *
1625      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1626      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1627      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1628      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1629      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1630      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1631      * is disabled as well.
1632      */
1633     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1634         perror("ftruncate");
1635     }
1636
1637     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1638                          block->flags & RAM_SHARED);
1639     if (area == MAP_FAILED) {
1640         error_setg_errno(errp, errno,
1641                          "unable to map backing store for guest RAM");
1642         return NULL;
1643     }
1644
1645     if (mem_prealloc) {
1646         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1647         if (errp && *errp) {
1648             qemu_ram_munmap(area, memory);
1649             return NULL;
1650         }
1651     }
1652
1653     block->fd = fd;
1654     return area;
1655 }
1656 #endif
1657
1658 /* Called with the ramlist lock held.  */
1659 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1660 {
1661     RAMBlock *block, *next_block;
1662     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1663
1664     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1665
1666     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1667         return 0;
1668     }
1669
1670     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1671         ram_addr_t end, next = RAM_ADDR_MAX;
1672
1673         end = block->offset + block->max_length;
1674
1675         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1676             if (next_block->offset >= end) {
1677                 next = MIN(next, next_block->offset);
1678             }
1679         }
1680         if (next - end >= size && next - end < mingap) {
1681             offset = end;
1682             mingap = next - end;
1683         }
1684     }
1685
1686     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1687         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1688                 (uint64_t)size);
1689         abort();
1690     }
1691
1692     return offset;
1693 }
1694
1695 unsigned long last_ram_page(void)
1696 {
1697     RAMBlock *block;
1698     ram_addr_t last = 0;
1699
1700     rcu_read_lock();
1701     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1702         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1703     }
1704     rcu_read_unlock();
1705     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1706 }
1707
1708 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1709 {
1710     int ret;
1711
1712     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1713     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1714         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1715         if (ret) {
1716             perror("qemu_madvise");
1717             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1718                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1719         }
1720     }
1721 }
1722
1723 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1724 {
1725     return rb->idstr;
1726 }
1727
1728 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1729 {
1730     return rb->flags & RAM_SHARED;
1731 }
1732
1733 /* Called with iothread lock held.  */
1734 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1735 {
1736     RAMBlock *block;
1737
1738     assert(new_block);
1739     assert(!new_block->idstr[0]);
1740
1741     if (dev) {
1742         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
1743         if (id) {
1744             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
1745             g_free(id);
1746         }
1747     }
1748     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
1749
1750     rcu_read_lock();
1751     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1752         if (block != new_block &&
1753             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
1754             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
1755                     new_block->idstr);
1756             abort();
1757         }
1758     }
1759     rcu_read_unlock();
1760 }
1761
1762 /* Called with iothread lock held.  */
1763 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
1764 {
1765     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
1766      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
1767      * does not work anyway.
1768      */
1769     if (block) {
1770         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
1771     }
1772 }
1773
1774 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
1775 {
1776     return rb->page_size;
1777 }
1778
1779 /* Returns the largest size of page in use */
1780 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
1781 {
1782     RAMBlock *block;
1783     size_t largest = 0;
1784
1785     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1786         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
1787     }
1788
1789     return largest;
1790 }
1791
1792 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
1793 {
1794     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
1795         /* disabled by the user */
1796         return 0;
1797     }
1798
1799     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
1800 }
1801
1802 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
1803  * incoming migration, or right after reset.
1804  *
1805  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
1806  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
1807  * misuse, if necessary.
1808  */
1809 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1810 {
1811     assert(block);
1812
1813     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
1814
1815     if (block->used_length == newsize) {
1816         return 0;
1817     }
1818
1819     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
1820         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1821                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1822                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1823                          newsize, block->used_length);
1824         return -EINVAL;
1825     }
1826
1827     if (block->max_length < newsize) {
1828         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1829                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1830                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1831                          newsize, block->max_length);
1832         return -EINVAL;
1833     }
1834
1835     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
1836     block->used_length = newsize;
1837     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
1838                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1839     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
1840     if (block->resized) {
1841         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
1842     }
1843     return 0;
1844 }
1845
1846 /* Called with ram_list.mutex held */
1847 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
1848                                 ram_addr_t new_ram_size)
1849 {
1850     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
1851                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1852     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
1853                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1854     int i;
1855
1856     /* Only need to extend if block count increased */
1857     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
1858         return;
1859     }
1860
1861     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
1862         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
1863         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
1864         int j;
1865
1866         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
1867         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
1868                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
1869
1870         if (old_num_blocks) {
1871             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
1872                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
1873         }
1874
1875         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
1876             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1877         }
1878
1879         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
1880
1881         if (old_blocks) {
1882             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp)
1888 {
1889     RAMBlock *block;
1890     RAMBlock *last_block = NULL;
1891     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
1892     Error *err = NULL;
1893
1894     old_ram_size = last_ram_page();
1895
1896     qemu_mutex_lock_ramlist();
1897     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
1898
1899     if (!new_block->host) {
1900         if (xen_enabled()) {
1901             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
1902                           new_block->mr, &err);
1903             if (err) {
1904                 error_propagate(errp, err);
1905                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1906                 return;
1907             }
1908         } else {
1909             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
1910                                              &new_block->mr->align);
1911             if (!new_block->host) {
1912                 error_setg_errno(errp, errno,
1913                                  "cannot set up guest memory '%s'",
1914                                  memory_region_name(new_block->mr));
1915                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1916                 return;
1917             }
1918             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
1919         }
1920     }
1921
1922     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
1923               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
1924     if (new_ram_size > old_ram_size) {
1925         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
1926     }
1927     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
1928      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
1929      * tail, so save the last element in last_block.
1930      */
1931     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1932         last_block = block;
1933         if (block->max_length < new_block->max_length) {
1934             break;
1935         }
1936     }
1937     if (block) {
1938         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
1939     } else if (last_block) {
1940         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
1941     } else { /* list is empty */
1942         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
1943     }
1944     ram_list.mru_block = NULL;
1945
1946     /* Write list before version */
1947     smp_wmb();
1948     ram_list.version++;
1949     qemu_mutex_unlock_ramlist();
1950
1951     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
1952                                         new_block->used_length,
1953                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1954
1955     if (new_block->host) {
1956         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
1957         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
1958         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
1959         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
1960         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
1961     }
1962 }
1963
1964 #ifdef __linux__
1965 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
1966                                  bool share, int fd,
1967                                  Error **errp)
1968 {
1969     RAMBlock *new_block;
1970     Error *local_err = NULL;
1971     int64_t file_size;
1972
1973     if (xen_enabled()) {
1974         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
1975         return NULL;
1976     }
1977
1978     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
1979         error_setg(errp,
1980                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
1981         return NULL;
1982     }
1983
1984     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
1985         /*
1986          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
1987          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
1988          * a hook there.
1989          */
1990         error_setg(errp,
1991                    "-mem-path not supported with this accelerator");
1992         return NULL;
1993     }
1994
1995     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
1996     file_size = get_file_size(fd);
1997     if (file_size > 0 && file_size < size) {
1998         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
1999                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2000                    mem_path, file_size, size);
2001         return NULL;
2002     }
2003
2004     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2005     new_block->mr = mr;
2006     new_block->used_length = size;
2007     new_block->max_length = size;
2008     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2009     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2010     if (!new_block->host) {
2011         g_free(new_block);
2012         return NULL;
2013     }
2014
2015     ram_block_add(new_block, &local_err);
2016     if (local_err) {
2017         g_free(new_block);
2018         error_propagate(errp, local_err);
2019         return NULL;
2020     }
2021     return new_block;
2022
2023 }
2024
2025
2026 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2027                                    bool share, const char *mem_path,
2028                                    Error **errp)
2029 {
2030     int fd;
2031     bool created;
2032     RAMBlock *block;
2033
2034     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2035     if (fd < 0) {
2036         return NULL;
2037     }
2038
2039     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2040     if (!block) {
2041         if (created) {
2042             unlink(mem_path);
2043         }
2044         close(fd);
2045         return NULL;
2046     }
2047
2048     return block;
2049 }
2050 #endif
2051
2052 static
2053 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2054                                   void (*resized)(const char*,
2055                                                   uint64_t length,
2056                                                   void *host),
2057                                   void *host, bool resizeable,
2058                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2059 {
2060     RAMBlock *new_block;
2061     Error *local_err = NULL;
2062
2063     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2064     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2065     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2066     new_block->mr = mr;
2067     new_block->resized = resized;
2068     new_block->used_length = size;
2069     new_block->max_length = max_size;
2070     assert(max_size >= size);
2071     new_block->fd = -1;
2072     new_block->page_size = getpagesize();
2073     new_block->host = host;
2074     if (host) {
2075         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2076     }
2077     if (resizeable) {
2078         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2079     }
2080     ram_block_add(new_block, &local_err);
2081     if (local_err) {
2082         g_free(new_block);
2083         error_propagate(errp, local_err);
2084         return NULL;
2085     }
2086     return new_block;
2087 }
2088
2089 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2090                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2091 {
2092     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false, mr, errp);
2093 }
2094
2095 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr, Error **errp)
2096 {
2097     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false, mr, errp);
2098 }
2099
2100 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2101                                      void (*resized)(const char*,
2102                                                      uint64_t length,
2103                                                      void *host),
2104                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2105 {
2106     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true, mr, errp);
2107 }
2108
2109 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2110 {
2111     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2112         ;
2113     } else if (xen_enabled()) {
2114         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2115 #ifndef _WIN32
2116     } else if (block->fd >= 0) {
2117         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2118         close(block->fd);
2119 #endif
2120     } else {
2121         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2122     }
2123     g_free(block);
2124 }
2125
2126 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2127 {
2128     if (!block) {
2129         return;
2130     }
2131
2132     if (block->host) {
2133         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2134     }
2135
2136     qemu_mutex_lock_ramlist();
2137     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2138     ram_list.mru_block = NULL;
2139     /* Write list before version */
2140     smp_wmb();
2141     ram_list.version++;
2142     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2143     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2144 }
2145
2146 #ifndef _WIN32
2147 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2148 {
2149     RAMBlock *block;
2150     ram_addr_t offset;
2151     int flags;
2152     void *area, *vaddr;
2153
2154     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2155         offset = addr - block->offset;
2156         if (offset < block->max_length) {
2157             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2158             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2159                 ;
2160             } else if (xen_enabled()) {
2161                 abort();
2162             } else {
2163                 flags = MAP_FIXED;
2164                 if (block->fd >= 0) {
2165                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2166                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2167                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2168                                 flags, block->fd, offset);
2169                 } else {
2170                     /*
2171                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2172                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2173                      * we'd need a remap hook here.
2174                      */
2175                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2176
2177                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2178                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2179                                 flags, -1, 0);
2180                 }
2181                 if (area != vaddr) {
2182                     fprintf(stderr, "Could not remap addr: "
2183                             RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "\n",
2184                             length, addr);
2185                     exit(1);
2186                 }
2187                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2188                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2189             }
2190         }
2191     }
2192 }
2193 #endif /* !_WIN32 */
2194
2195 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2196  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2197  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2198  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2199  *
2200  * Called within RCU critical section.
2201  */
2202 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2203 {
2204     RAMBlock *block = ram_block;
2205
2206     if (block == NULL) {
2207         block = qemu_get_ram_block(addr);
2208         addr -= block->offset;
2209     }
2210
2211     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2212         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2213          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2214          * In that case just map until the end of the page.
2215          */
2216         if (block->offset == 0) {
2217             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2218         }
2219
2220         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2221     }
2222     return ramblock_ptr(block, addr);
2223 }
2224
2225 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2226  * but takes a size argument.
2227  *
2228  * Called within RCU critical section.
2229  */
2230 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2231                                  hwaddr *size, bool lock)
2232 {
2233     RAMBlock *block = ram_block;
2234     if (*size == 0) {
2235         return NULL;
2236     }
2237
2238     if (block == NULL) {
2239         block = qemu_get_ram_block(addr);
2240         addr -= block->offset;
2241     }
2242     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2243
2244     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2245         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2246          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2247          * In that case just map the requested area.
2248          */
2249         if (block->offset == 0) {
2250             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2251         }
2252
2253         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2254     }
2255
2256     return ramblock_ptr(block, addr);
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2261  * in that RAMBlock.
2262  *
2263  * ptr: Host pointer to look up
2264  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2265  * *ram_addr: set to result ram_addr
2266  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2267  *
2268  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2269  *
2270  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2271  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2272  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2273  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2274  * ram_addr_t.
2275  */
2276 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2277                                    ram_addr_t *offset)
2278 {
2279     RAMBlock *block;
2280     uint8_t *host = ptr;
2281
2282     if (xen_enabled()) {
2283         ram_addr_t ram_addr;
2284         rcu_read_lock();
2285         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2286         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2287         if (block) {
2288             *offset = ram_addr - block->offset;
2289         }
2290         rcu_read_unlock();
2291         return block;
2292     }
2293
2294     rcu_read_lock();
2295     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2296     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2297         goto found;
2298     }
2299
2300     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2301         /* This case append when the block is not mapped. */
2302         if (block->host == NULL) {
2303             continue;
2304         }
2305         if (host - block->host < block->max_length) {
2306             goto found;
2307         }
2308     }
2309
2310     rcu_read_unlock();
2311     return NULL;
2312
2313 found:
2314     *offset = (host - block->host);
2315     if (round_offset) {
2316         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2317     }
2318     rcu_read_unlock();
2319     return block;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Finds the named RAMBlock
2324  *
2325  * name: The name of RAMBlock to find
2326  *
2327  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2328  */
2329 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2330 {
2331     RAMBlock *block;
2332
2333     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2334         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2335             return block;
2336         }
2337     }
2338
2339     return NULL;
2340 }
2341
2342 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2343    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2344 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2345 {
2346     RAMBlock *block;
2347     ram_addr_t offset;
2348
2349     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2350     if (!block) {
2351         return RAM_ADDR_INVALID;
2352     }
2353
2354     return block->offset + offset;
2355 }
2356
2357 /* Called within RCU critical section.  */
2358 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2359                                uint64_t val, unsigned size)
2360 {
2361     bool locked = false;
2362
2363     assert(tcg_enabled());
2364     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2365         locked = true;
2366         tb_lock();
2367         tb_invalidate_phys_page_fast(ram_addr, size);
2368     }
2369     switch (size) {
2370     case 1:
2371         stb_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2372         break;
2373     case 2:
2374         stw_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2375         break;
2376     case 4:
2377         stl_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2378         break;
2379     case 8:
2380         stq_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2381         break;
2382     default:
2383         abort();
2384     }
2385
2386     if (locked) {
2387         tb_unlock();
2388     }
2389
2390     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2391      * the notdirty callback faster.
2392      */
2393     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ram_addr, size,
2394                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2395     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2396        flushed */
2397     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ram_addr)) {
2398         tlb_set_dirty(current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr);
2399     }
2400 }
2401
2402 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2403                                  unsigned size, bool is_write)
2404 {
2405     return is_write;
2406 }
2407
2408 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2409     .write = notdirty_mem_write,
2410     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2411     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2412     .valid = {
2413         .min_access_size = 1,
2414         .max_access_size = 8,
2415         .unaligned = false,
2416     },
2417     .impl = {
2418         .min_access_size = 1,
2419         .max_access_size = 8,
2420         .unaligned = false,
2421     },
2422 };
2423
2424 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2425 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2426 {
2427     CPUState *cpu = current_cpu;
2428     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2429     target_ulong vaddr;
2430     CPUWatchpoint *wp;
2431
2432     assert(tcg_enabled());
2433     if (cpu->watchpoint_hit) {
2434         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2435          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2436          * current instruction. */
2437         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2438         return;
2439     }
2440     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2441     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2442     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2443         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2444             && (wp->flags & flags)) {
2445             if (flags == BP_MEM_READ) {
2446                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2447             } else {
2448                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2449             }
2450             wp->hitaddr = vaddr;
2451             wp->hitattrs = attrs;
2452             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2453                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2454                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2455                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2456                     continue;
2457                 }
2458                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2459
2460                 /* Both tb_lock and iothread_mutex will be reset when
2461                  * cpu_loop_exit or cpu_loop_exit_noexc longjmp
2462                  * back into the cpu_exec main loop.
2463                  */
2464                 tb_lock();
2465                 tb_check_watchpoint(cpu);
2466                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2467                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2468                     cpu_loop_exit(cpu);
2469                 } else {
2470                     /* Force execution of one insn next time.  */
2471                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2472                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2473                 }
2474             }
2475         } else {
2476             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2477         }
2478     }
2479 }
2480
2481 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2482    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2483    phys routines.  */
2484 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2485                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2486 {
2487     MemTxResult res;
2488     uint64_t data;
2489     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2490     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2491
2492     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2493     switch (size) {
2494     case 1:
2495         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2496         break;
2497     case 2:
2498         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2499         break;
2500     case 4:
2501         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2502         break;
2503     case 8:
2504         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2505         break;
2506     default: abort();
2507     }
2508     *pdata = data;
2509     return res;
2510 }
2511
2512 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2513                                    uint64_t val, unsigned size,
2514                                    MemTxAttrs attrs)
2515 {
2516     MemTxResult res;
2517     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2518     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2519
2520     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2521     switch (size) {
2522     case 1:
2523         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2524         break;
2525     case 2:
2526         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2527         break;
2528     case 4:
2529         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2530         break;
2531     case 8:
2532         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2533         break;
2534     default: abort();
2535     }
2536     return res;
2537 }
2538
2539 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2540     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2541     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2542     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2543     .valid = {
2544         .min_access_size = 1,
2545         .max_access_size = 8,
2546         .unaligned = false,
2547     },
2548     .impl = {
2549         .min_access_size = 1,
2550         .max_access_size = 8,
2551         .unaligned = false,
2552     },
2553 };
2554
2555 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2556                                   const uint8_t *buf, int len);
2557 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2558                                   bool is_write);
2559
2560 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2561                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2562 {
2563     subpage_t *subpage = opaque;
2564     uint8_t buf[8];
2565     MemTxResult res;
2566
2567 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2568     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2569            subpage, len, addr);
2570 #endif
2571     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2572     if (res) {
2573         return res;
2574     }
2575     switch (len) {
2576     case 1:
2577         *data = ldub_p(buf);
2578         return MEMTX_OK;
2579     case 2:
2580         *data = lduw_p(buf);
2581         return MEMTX_OK;
2582     case 4:
2583         *data = ldl_p(buf);
2584         return MEMTX_OK;
2585     case 8:
2586         *data = ldq_p(buf);
2587         return MEMTX_OK;
2588     default:
2589         abort();
2590     }
2591 }
2592
2593 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2594                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2595 {
2596     subpage_t *subpage = opaque;
2597     uint8_t buf[8];
2598
2599 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2600     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2601            " value %"PRIx64"\n",
2602            __func__, subpage, len, addr, value);
2603 #endif
2604     switch (len) {
2605     case 1:
2606         stb_p(buf, value);
2607         break;
2608     case 2:
2609         stw_p(buf, value);
2610         break;
2611     case 4:
2612         stl_p(buf, value);
2613         break;
2614     case 8:
2615         stq_p(buf, value);
2616         break;
2617     default:
2618         abort();
2619     }
2620     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2621 }
2622
2623 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2624                             unsigned len, bool is_write)
2625 {
2626     subpage_t *subpage = opaque;
2627 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2628     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2629            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2630 #endif
2631
2632     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2633                                  len, is_write);
2634 }
2635
2636 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2637     .read_with_attrs = subpage_read,
2638     .write_with_attrs = subpage_write,
2639     .impl.min_access_size = 1,
2640     .impl.max_access_size = 8,
2641     .valid.min_access_size = 1,
2642     .valid.max_access_size = 8,
2643     .valid.accepts = subpage_accepts,
2644     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2645 };
2646
2647 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2648                              uint16_t section)
2649 {
2650     int idx, eidx;
2651
2652     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2653         return -1;
2654     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2655     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2656 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2657     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2658            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2659 #endif
2660     for (; idx <= eidx; idx++) {
2661         mmio->sub_section[idx] = section;
2662     }
2663
2664     return 0;
2665 }
2666
2667 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2668 {
2669     subpage_t *mmio;
2670
2671     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2672     mmio->fv = fv;
2673     mmio->base = base;
2674     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2675                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2676     mmio->iomem.subpage = true;
2677 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2678     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2679            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2680 #endif
2681     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2682
2683     return mmio;
2684 }
2685
2686 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2687 {
2688     assert(fv);
2689     MemoryRegionSection section = {
2690         .fv = fv,
2691         .mr = mr,
2692         .offset_within_address_space = 0,
2693         .offset_within_region = 0,
2694         .size = int128_2_64(),
2695     };
2696
2697     return phys_section_add(map, &section);
2698 }
2699
2700 MemoryRegion *iotlb_to_region(CPUState *cpu, hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2701 {
2702     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2703     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2704     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2705     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2706
2707     return sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK].mr;
2708 }
2709
2710 static void io_mem_init(void)
2711 {
2712     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL, NULL, UINT64_MAX);
2713     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
2714                           NULL, UINT64_MAX);
2715
2716     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
2717      * which can be called without the iothread mutex.
2718      */
2719     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
2720                           NULL, UINT64_MAX);
2721     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
2722
2723     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
2724                           NULL, UINT64_MAX);
2725 }
2726
2727 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
2728 {
2729     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
2730     uint16_t n;
2731
2732     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
2733     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2734     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
2735     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
2736     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
2737     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
2738     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
2739     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
2740
2741     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
2742
2743     return d;
2744 }
2745
2746 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
2747 {
2748     phys_sections_free(&d->map);
2749     g_free(d);
2750 }
2751
2752 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
2753 {
2754     CPUAddressSpace *cpuas;
2755     AddressSpaceDispatch *d;
2756
2757     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
2758        reset the modified entries */
2759     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
2760     cpu_reloading_memory_map();
2761     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
2762      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
2763      * may have split the RCU critical section.
2764      */
2765     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
2766     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
2767     tlb_flush(cpuas->cpu);
2768 }
2769
2770 static void memory_map_init(void)
2771 {
2772     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
2773
2774     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
2775     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
2776
2777     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
2778     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
2779                           65536);
2780     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
2781 }
2782
2783 MemoryRegion *get_system_memory(void)
2784 {
2785     return system_memory;
2786 }
2787
2788 MemoryRegion *get_system_io(void)
2789 {
2790     return system_io;
2791 }
2792
2793 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
2794
2795 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
2796 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2797 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2798                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
2799 {
2800     int l, flags;
2801     target_ulong page;
2802     void * p;
2803
2804     while (len > 0) {
2805         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
2806         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
2807         if (l > len)
2808             l = len;
2809         flags = page_get_flags(page);
2810         if (!(flags & PAGE_VALID))
2811             return -1;
2812         if (is_write) {
2813             if (!(flags & PAGE_WRITE))
2814                 return -1;
2815             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2816             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
2817                 return -1;
2818             memcpy(p, buf, l);
2819             unlock_user(p, addr, l);
2820         } else {
2821             if (!(flags & PAGE_READ))
2822                 return -1;
2823             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2824             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
2825                 return -1;
2826             memcpy(buf, p, l);
2827             unlock_user(p, addr, 0);
2828         }
2829         len -= l;
2830         buf += l;
2831         addr += l;
2832     }
2833     return 0;
2834 }
2835
2836 #else
2837
2838 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2839                                      hwaddr length)
2840 {
2841     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
2842     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
2843
2844     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
2845      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
2846      * xen_modified_memory.
2847      */
2848     if (dirty_log_mask) {
2849         dirty_log_mask =
2850             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
2851     }
2852     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2853         assert(tcg_enabled());
2854         tb_lock();
2855         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
2856         tb_unlock();
2857         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
2858     }
2859     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
2860 }
2861
2862 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
2863 {
2864     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
2865
2866     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
2867        otherwise specified.  */
2868     if (access_size_max == 0) {
2869         access_size_max = 4;
2870     }
2871
2872     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
2873     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
2874         unsigned align_size_max = addr & -addr;
2875         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
2876             access_size_max = align_size_max;
2877         }
2878     }
2879
2880     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
2881     if (l > access_size_max) {
2882         l = access_size_max;
2883     }
2884     l = pow2floor(l);
2885
2886     return l;
2887 }
2888
2889 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
2890 {
2891     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
2892     bool release_lock = false;
2893
2894     if (unlocked && mr->global_locking) {
2895         qemu_mutex_lock_iothread();
2896         unlocked = false;
2897         release_lock = true;
2898     }
2899     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
2900         if (unlocked) {
2901             qemu_mutex_lock_iothread();
2902         }
2903         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2904         if (unlocked) {
2905             qemu_mutex_unlock_iothread();
2906         }
2907     }
2908
2909     return release_lock;
2910 }
2911
2912 /* Called within RCU critical section.  */
2913 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
2914                                            MemTxAttrs attrs,
2915                                            const uint8_t *buf,
2916                                            int len, hwaddr addr1,
2917                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
2918 {
2919     uint8_t *ptr;
2920     uint64_t val;
2921     MemTxResult result = MEMTX_OK;
2922     bool release_lock = false;
2923
2924     for (;;) {
2925         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
2926             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
2927             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
2928             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
2929                potential bugs */
2930             switch (l) {
2931             case 8:
2932                 /* 64 bit write access */
2933                 val = ldq_p(buf);
2934                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 8,
2935                                                        attrs);
2936                 break;
2937             case 4:
2938                 /* 32 bit write access */
2939                 val = (uint32_t)ldl_p(buf);
2940                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 4,
2941                                                        attrs);
2942                 break;
2943             case 2:
2944                 /* 16 bit write access */
2945                 val = lduw_p(buf);
2946                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 2,
2947                                                        attrs);
2948                 break;
2949             case 1:
2950                 /* 8 bit write access */
2951                 val = ldub_p(buf);
2952                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 1,
2953                                                        attrs);
2954                 break;
2955             default:
2956                 abort();
2957             }
2958         } else {
2959             /* RAM case */
2960             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
2961             memcpy(ptr, buf, l);
2962             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
2963         }
2964
2965         if (release_lock) {
2966             qemu_mutex_unlock_iothread();
2967             release_lock = false;
2968         }
2969
2970         len -= l;
2971         buf += l;
2972         addr += l;
2973
2974         if (!len) {
2975             break;
2976         }
2977
2978         l = len;
2979         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
2980     }
2981
2982     return result;
2983 }
2984
2985 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2986                                   const uint8_t *buf, int len)
2987 {
2988     hwaddr l;
2989     hwaddr addr1;
2990     MemoryRegion *mr;
2991     MemTxResult result = MEMTX_OK;
2992
2993     if (len > 0) {
2994         rcu_read_lock();
2995         l = len;
2996         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
2997         result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
2998                                          addr1, l, mr);
2999         rcu_read_unlock();
3000     }
3001
3002     return result;
3003 }
3004
3005 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3006                                               MemTxAttrs attrs,
3007                                               const uint8_t *buf, int len)
3008 {
3009     return flatview_write(address_space_to_flatview(as), addr, attrs, buf, len);
3010 }
3011
3012 /* Called within RCU critical section.  */
3013 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3014                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3015                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3016                                    MemoryRegion *mr)
3017 {
3018     uint8_t *ptr;
3019     uint64_t val;
3020     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3021     bool release_lock = false;
3022
3023     for (;;) {
3024         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3025             /* I/O case */
3026             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3027             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3028             switch (l) {
3029             case 8:
3030                 /* 64 bit read access */
3031                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 8,
3032                                                       attrs);
3033                 stq_p(buf, val);
3034                 break;
3035             case 4:
3036                 /* 32 bit read access */
3037                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 4,
3038                                                       attrs);
3039                 stl_p(buf, val);
3040                 break;
3041             case 2:
3042                 /* 16 bit read access */
3043                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 2,
3044                                                       attrs);
3045                 stw_p(buf, val);
3046                 break;
3047             case 1:
3048                 /* 8 bit read access */
3049                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 1,
3050                                                       attrs);
3051                 stb_p(buf, val);
3052                 break;
3053             default:
3054                 abort();
3055             }
3056         } else {
3057             /* RAM case */
3058             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3059             memcpy(buf, ptr, l);
3060         }
3061
3062         if (release_lock) {
3063             qemu_mutex_unlock_iothread();
3064             release_lock = false;
3065         }
3066
3067         len -= l;
3068         buf += l;
3069         addr += l;
3070
3071         if (!len) {
3072             break;
3073         }
3074
3075         l = len;
3076         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3077     }
3078
3079     return result;
3080 }
3081
3082 MemTxResult flatview_read_full(FlatView *fv, hwaddr addr,
3083                                MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3084 {
3085     hwaddr l;
3086     hwaddr addr1;
3087     MemoryRegion *mr;
3088     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3089
3090     if (len > 0) {
3091         rcu_read_lock();
3092         l = len;
3093         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3094         result = flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3095                                         addr1, l, mr);
3096         rcu_read_unlock();
3097     }
3098
3099     return result;
3100 }
3101
3102 static MemTxResult flatview_rw(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3103                                uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3104 {
3105     if (is_write) {
3106         return flatview_write(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3107     } else {
3108         return flatview_read(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3109     }
3110 }
3111
3112 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3113                              MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3114                              int len, bool is_write)
3115 {
3116     return flatview_rw(address_space_to_flatview(as),
3117                        addr, attrs, buf, len, is_write);
3118 }
3119
3120 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3121                             int len, int is_write)
3122 {
3123     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3124                      buf, len, is_write);
3125 }
3126
3127 enum write_rom_type {
3128     WRITE_DATA,
3129     FLUSH_CACHE,
3130 };
3131
3132 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3133     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3134 {
3135     hwaddr l;
3136     uint8_t *ptr;
3137     hwaddr addr1;
3138     MemoryRegion *mr;
3139
3140     rcu_read_lock();
3141     while (len > 0) {
3142         l = len;
3143         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true);
3144
3145         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3146               memory_region_is_romd(mr))) {
3147             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3148         } else {
3149             /* ROM/RAM case */
3150             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3151             switch (type) {
3152             case WRITE_DATA:
3153                 memcpy(ptr, buf, l);
3154                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3155                 break;
3156             case FLUSH_CACHE:
3157                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3158                 break;
3159             }
3160         }
3161         len -= l;
3162         buf += l;
3163         addr += l;
3164     }
3165     rcu_read_unlock();
3166 }
3167
3168 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3169 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3170                                    const uint8_t *buf, int len)
3171 {
3172     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3173 }
3174
3175 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3176 {
3177     /*
3178      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3179      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3180      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3181      * the host's instruction cache at least.
3182      */
3183     if (tcg_enabled()) {
3184         return;
3185     }
3186
3187     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3188                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3189 }
3190
3191 typedef struct {
3192     MemoryRegion *mr;
3193     void *buffer;
3194     hwaddr addr;
3195     hwaddr len;
3196     bool in_use;
3197 } BounceBuffer;
3198
3199 static BounceBuffer bounce;
3200
3201 typedef struct MapClient {
3202     QEMUBH *bh;
3203     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3204 } MapClient;
3205
3206 QemuMutex map_client_list_lock;
3207 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3208     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3209
3210 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3211 {
3212     QLIST_REMOVE(client, link);
3213     g_free(client);
3214 }
3215
3216 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3217 {
3218     MapClient *client;
3219
3220     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3221         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3222         qemu_bh_schedule(client->bh);
3223         cpu_unregister_map_client_do(client);
3224     }
3225 }
3226
3227 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3228 {
3229     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3230
3231     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3232     client->bh = bh;
3233     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3234     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3235         cpu_notify_map_clients_locked();
3236     }
3237     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3238 }
3239
3240 void cpu_exec_init_all(void)
3241 {
3242     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3243     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3244      * so no more changes can be made after this point.
3245      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3246      * machine setup would care about the target page size, and we could
3247      * do this much later, rather than requiring board models to state
3248      * up front what their requirements are.
3249      */
3250     finalize_target_page_bits();
3251     io_mem_init();
3252     memory_map_init();
3253     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3254 }
3255
3256 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3257 {
3258     MapClient *client;
3259
3260     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3261     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3262         if (client->bh == bh) {
3263             cpu_unregister_map_client_do(client);
3264             break;
3265         }
3266     }
3267     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3268 }
3269
3270 static void cpu_notify_map_clients(void)
3271 {
3272     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3273     cpu_notify_map_clients_locked();
3274     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3275 }
3276
3277 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3278                                   bool is_write)
3279 {
3280     MemoryRegion *mr;
3281     hwaddr l, xlat;
3282
3283     rcu_read_lock();
3284     while (len > 0) {
3285         l = len;
3286         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3287         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3288             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3289             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write)) {
3290                 rcu_read_unlock();
3291                 return false;
3292             }
3293         }
3294
3295         len -= l;
3296         addr += l;
3297     }
3298     rcu_read_unlock();
3299     return true;
3300 }
3301
3302 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3303                                 int len, bool is_write)
3304 {
3305     return flatview_access_valid(address_space_to_flatview(as),
3306                                  addr, len, is_write);
3307 }
3308
3309 static hwaddr
3310 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3311                                  hwaddr target_len,
3312                                  MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3313                                  bool is_write)
3314 {
3315     hwaddr done = 0;
3316     hwaddr xlat;
3317     MemoryRegion *this_mr;
3318
3319     for (;;) {
3320         target_len -= len;
3321         addr += len;
3322         done += len;
3323         if (target_len == 0) {
3324             return done;
3325         }
3326
3327         len = target_len;
3328         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3329                                                    &len, is_write);
3330         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3331             return done;
3332         }
3333     }
3334 }
3335
3336 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3337  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3338  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3339  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3340  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3341  * likely to succeed.
3342  */
3343 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3344                         hwaddr addr,
3345                         hwaddr *plen,
3346                         bool is_write)
3347 {
3348     hwaddr len = *plen;
3349     hwaddr l, xlat;
3350     MemoryRegion *mr;
3351     void *ptr;
3352     FlatView *fv = address_space_to_flatview(as);
3353
3354     if (len == 0) {
3355         return NULL;
3356     }
3357
3358     l = len;
3359     rcu_read_lock();
3360     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3361
3362     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3363         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3364             rcu_read_unlock();
3365             return NULL;
3366         }
3367         /* Avoid unbounded allocations */
3368         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3369         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3370         bounce.addr = addr;
3371         bounce.len = l;
3372
3373         memory_region_ref(mr);
3374         bounce.mr = mr;
3375         if (!is_write) {
3376             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3377                                bounce.buffer, l);
3378         }
3379
3380         rcu_read_unlock();
3381         *plen = l;
3382         return bounce.buffer;
3383     }
3384
3385
3386     memory_region_ref(mr);
3387     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3388                                              l, is_write);
3389     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3390     rcu_read_unlock();
3391
3392     return ptr;
3393 }
3394
3395 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3396  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3397  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3398  */
3399 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3400                          int is_write, hwaddr access_len)
3401 {
3402     if (buffer != bounce.buffer) {
3403         MemoryRegion *mr;
3404         ram_addr_t addr1;
3405
3406         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3407         assert(mr != NULL);
3408         if (is_write) {
3409             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3410         }
3411         if (xen_enabled()) {
3412             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3413         }
3414         memory_region_unref(mr);
3415         return;
3416     }
3417     if (is_write) {
3418         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3419                             bounce.buffer, access_len);
3420     }
3421     qemu_vfree(bounce.buffer);
3422     bounce.buffer = NULL;
3423     memory_region_unref(bounce.mr);
3424     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3425     cpu_notify_map_clients();
3426 }
3427
3428 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3429                               hwaddr *plen,
3430                               int is_write)
3431 {
3432     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write);
3433 }
3434
3435 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3436                                int is_write, hwaddr access_len)
3437 {
3438     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3439 }
3440
3441 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3442 #define ARG1                     as
3443 #define SUFFIX
3444 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3445 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3446 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3447 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3448 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3449 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3450 #include "memory_ldst.inc.c"
3451
3452 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3453                                  AddressSpace *as,
3454                                  hwaddr addr,
3455                                  hwaddr len,
3456                                  bool is_write)
3457 {
3458     cache->len = len;
3459     cache->as = as;
3460     cache->xlat = addr;
3461     return len;
3462 }
3463
3464 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3465                                     hwaddr addr,
3466                                     hwaddr access_len)
3467 {
3468 }
3469
3470 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3471 {
3472     cache->as = NULL;
3473 }
3474
3475 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3476 #define ARG1                     cache
3477 #define SUFFIX                   _cached
3478 #define TRANSLATE(addr, ...)     \
3479     address_space_translate(cache->as, cache->xlat + (addr), __VA_ARGS__)
3480 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  true
3481 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3482 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3483 #define RCU_READ_LOCK()          rcu_read_lock()
3484 #define RCU_READ_UNLOCK()        rcu_read_unlock()
3485 #include "memory_ldst.inc.c"
3486
3487 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3488 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3489                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3490 {
3491     int l;
3492     hwaddr phys_addr;
3493     target_ulong page;
3494
3495     cpu_synchronize_state(cpu);
3496     while (len > 0) {
3497         int asidx;
3498         MemTxAttrs attrs;
3499
3500         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3501         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3502         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3503         /* if no physical page mapped, return an error */
3504         if (phys_addr == -1)
3505             return -1;
3506         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3507         if (l > len)
3508             l = len;
3509         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3510         if (is_write) {
3511             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3512                                           phys_addr, buf, l);
3513         } else {
3514             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3515                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3516                              buf, l, 0);
3517         }
3518         len -= l;
3519         buf += l;
3520         addr += l;
3521     }
3522     return 0;
3523 }
3524
3525 /*
3526  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3527  * target independent.
3528  */
3529 size_t qemu_target_page_size(void)
3530 {
3531     return TARGET_PAGE_SIZE;
3532 }
3533
3534 int qemu_target_page_bits(void)
3535 {
3536     return TARGET_PAGE_BITS;
3537 }
3538
3539 int qemu_target_page_bits_min(void)
3540 {
3541     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3542 }
3543 #endif
3544
3545 /*
3546  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3547  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3548  */
3549 bool target_words_bigendian(void);
3550 bool target_words_bigendian(void)
3551 {
3552 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3553     return true;
3554 #else
3555     return false;
3556 #endif
3557 }
3558
3559 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3560 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3561 {
3562     MemoryRegion*mr;
3563     hwaddr l = 1;
3564     bool res;
3565
3566     rcu_read_lock();
3567     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3568                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false);
3569
3570     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3571     rcu_read_unlock();
3572     return res;
3573 }
3574
3575 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3576 {
3577     RAMBlock *block;
3578     int ret = 0;
3579
3580     rcu_read_lock();
3581     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3582         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3583                    block->used_length, opaque);
3584         if (ret) {
3585             break;
3586         }
3587     }
3588     rcu_read_unlock();
3589     return ret;
3590 }
3591
3592 /*
3593  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3594  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3595  * the OS provides for postcopy.
3596  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3597  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3598  *
3599  */
3600 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3601 {
3602     int ret = -1;
3603
3604     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3605
3606     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3607         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3608                      host_startaddr);
3609         goto err;
3610     }
3611
3612     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3613         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3614         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3615             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3616                          host_endaddr);
3617             goto err;
3618         }
3619
3620         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
3621
3622         if (rb->page_size == qemu_host_page_size) {
3623 #if defined(CONFIG_MADVISE)
3624             /* Note: We need the madvise MADV_DONTNEED behaviour of definitely
3625              * freeing the page.
3626              */
3627             ret = madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
3628 #endif
3629         } else {
3630             /* Huge page case  - unfortunately it can't do DONTNEED, but
3631              * it can do the equivalent by FALLOC_FL_PUNCH_HOLE in the
3632              * huge page file.
3633              */
3634 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
3635             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
3636                             start, length);
3637 #endif
3638         }
3639         if (ret) {
3640             ret = -errno;
3641             error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
3642                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
3643                          rb->idstr, start, length, ret);
3644         }
3645     } else {
3646         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
3647                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
3648                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
3649     }
3650
3651 err:
3652     return ret;
3653 }
3654
3655 #endif
3656
3657 void page_size_init(void)
3658 {
3659     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
3660        TARGET_PAGE_SIZE */
3661     if (qemu_host_page_size == 0) {
3662         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
3663     }
3664     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
3665         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
3666     }
3667     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
3668 }
3669
3670 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3671
3672 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
3673                                      int start, int end, int skip, int ptr)
3674 {
3675     if (start == end - 1) {
3676         mon(f, "\t%3d      ", start);
3677     } else {
3678         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
3679     }
3680     mon(f, " skip=%d ", skip);
3681     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
3682         mon(f, " ptr=NIL");
3683     } else if (!skip) {
3684         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
3685     } else {
3686         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
3687     }
3688     mon(f, "\n");
3689 }
3690
3691 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
3692                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
3693
3694 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
3695                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
3696 {
3697     int i;
3698
3699     mon(f, "  Dispatch\n");
3700     mon(f, "    Physical sections\n");
3701
3702     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
3703         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
3704         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
3705                                 " [ROM]", " [watch]" };
3706
3707         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
3708             i,
3709             s->offset_within_address_space,
3710             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
3711             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
3712             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
3713             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
3714             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
3715             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
3716
3717         if (s->mr->alias) {
3718             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
3719                     s->mr->alias->name : "noname");
3720         }
3721         mon(f, "\n");
3722     }
3723
3724     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
3725                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
3726     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
3727         int j, jprev;
3728         PhysPageEntry prev;
3729         Node *n = d->map.nodes + i;
3730
3731         mon(f, "      [%d]\n", i);
3732
3733         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
3734             PhysPageEntry *pe = *n + j;
3735
3736             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
3737                 continue;
3738             }
3739
3740             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3741
3742             jprev = j;
3743             prev = *pe;
3744         }
3745
3746         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
3747             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3748         }
3749     }
3750 }
3751
3752 #endif
This page took 0.22369 seconds and 4 git commands to generate.