]> Git Repo - qemu.git/blob - translate-all.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/ehabkost/tags/x86-pull-request' into staging
[qemu.git] / translate-all.c
1 /*
2  *  Host code generation
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 #ifdef _WIN32
20 #include <windows.h>
21 #endif
22 #include "qemu/osdep.h"
23
24
25 #include "qemu-common.h"
26 #define NO_CPU_IO_DEFS
27 #include "cpu.h"
28 #include "trace.h"
29 #include "disas/disas.h"
30 #include "exec/exec-all.h"
31 #include "tcg.h"
32 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
33 #include "qemu.h"
34 #if defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__)
35 #include <sys/param.h>
36 #if __FreeBSD_version >= 700104
37 #define HAVE_KINFO_GETVMMAP
38 #define sigqueue sigqueue_freebsd  /* avoid redefinition */
39 #include <sys/proc.h>
40 #include <machine/profile.h>
41 #define _KERNEL
42 #include <sys/user.h>
43 #undef _KERNEL
44 #undef sigqueue
45 #include <libutil.h>
46 #endif
47 #endif
48 #else
49 #include "exec/address-spaces.h"
50 #endif
51
52 #include "exec/cputlb.h"
53 #include "exec/tb-hash.h"
54 #include "translate-all.h"
55 #include "qemu/bitmap.h"
56 #include "qemu/timer.h"
57 #include "exec/log.h"
58
59 //#define DEBUG_TB_INVALIDATE
60 //#define DEBUG_FLUSH
61 /* make various TB consistency checks */
62 //#define DEBUG_TB_CHECK
63
64 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
65 /* TB consistency checks only implemented for usermode emulation.  */
66 #undef DEBUG_TB_CHECK
67 #endif
68
69 #define SMC_BITMAP_USE_THRESHOLD 10
70
71 typedef struct PageDesc {
72     /* list of TBs intersecting this ram page */
73     TranslationBlock *first_tb;
74 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
75     /* in order to optimize self modifying code, we count the number
76        of lookups we do to a given page to use a bitmap */
77     unsigned int code_write_count;
78     unsigned long *code_bitmap;
79 #else
80     unsigned long flags;
81 #endif
82 } PageDesc;
83
84 /* In system mode we want L1_MAP to be based on ram offsets,
85    while in user mode we want it to be based on virtual addresses.  */
86 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
87 #if HOST_LONG_BITS < TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS
88 # define L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS  HOST_LONG_BITS
89 #else
90 # define L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS  TARGET_PHYS_ADDR_SPACE_BITS
91 #endif
92 #else
93 # define L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS  TARGET_VIRT_ADDR_SPACE_BITS
94 #endif
95
96 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
97 #define V_L2_BITS 10
98 #define V_L2_SIZE (1 << V_L2_BITS)
99
100 uintptr_t qemu_host_page_size;
101 intptr_t qemu_host_page_mask;
102
103 /*
104  * L1 Mapping properties
105  */
106 static int v_l1_size;
107 static int v_l1_shift;
108 static int v_l2_levels;
109
110 /* The bottom level has pointers to PageDesc, and is indexed by
111  * anything from 4 to (V_L2_BITS + 3) bits, depending on target page size.
112  */
113 #define V_L1_MIN_BITS 4
114 #define V_L1_MAX_BITS (V_L2_BITS + 3)
115 #define V_L1_MAX_SIZE (1 << V_L1_MAX_BITS)
116
117 static void *l1_map[V_L1_MAX_SIZE];
118
119 /* code generation context */
120 TCGContext tcg_ctx;
121
122 /* translation block context */
123 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
124 __thread int have_tb_lock;
125 #endif
126
127 static void page_table_config_init(void)
128 {
129     uint32_t v_l1_bits;
130
131     assert(TARGET_PAGE_BITS);
132     /* The bits remaining after N lower levels of page tables.  */
133     v_l1_bits = (L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS) % V_L2_BITS;
134     if (v_l1_bits < V_L1_MIN_BITS) {
135         v_l1_bits += V_L2_BITS;
136     }
137
138     v_l1_size = 1 << v_l1_bits;
139     v_l1_shift = L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - v_l1_bits;
140     v_l2_levels = v_l1_shift / V_L2_BITS - 1;
141
142     assert(v_l1_bits <= V_L1_MAX_BITS);
143     assert(v_l1_shift % V_L2_BITS == 0);
144     assert(v_l2_levels >= 0);
145 }
146
147 void tb_lock(void)
148 {
149 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
150     assert(!have_tb_lock);
151     qemu_mutex_lock(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_lock);
152     have_tb_lock++;
153 #endif
154 }
155
156 void tb_unlock(void)
157 {
158 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
159     assert(have_tb_lock);
160     have_tb_lock--;
161     qemu_mutex_unlock(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_lock);
162 #endif
163 }
164
165 void tb_lock_reset(void)
166 {
167 #ifdef CONFIG_USER_ONLY
168     if (have_tb_lock) {
169         qemu_mutex_unlock(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_lock);
170         have_tb_lock = 0;
171     }
172 #endif
173 }
174
175 static TranslationBlock *tb_find_pc(uintptr_t tc_ptr);
176
177 void cpu_gen_init(void)
178 {
179     tcg_context_init(&tcg_ctx); 
180 }
181
182 /* Encode VAL as a signed leb128 sequence at P.
183    Return P incremented past the encoded value.  */
184 static uint8_t *encode_sleb128(uint8_t *p, target_long val)
185 {
186     int more, byte;
187
188     do {
189         byte = val & 0x7f;
190         val >>= 7;
191         more = !((val == 0 && (byte & 0x40) == 0)
192                  || (val == -1 && (byte & 0x40) != 0));
193         if (more) {
194             byte |= 0x80;
195         }
196         *p++ = byte;
197     } while (more);
198
199     return p;
200 }
201
202 /* Decode a signed leb128 sequence at *PP; increment *PP past the
203    decoded value.  Return the decoded value.  */
204 static target_long decode_sleb128(uint8_t **pp)
205 {
206     uint8_t *p = *pp;
207     target_long val = 0;
208     int byte, shift = 0;
209
210     do {
211         byte = *p++;
212         val |= (target_ulong)(byte & 0x7f) << shift;
213         shift += 7;
214     } while (byte & 0x80);
215     if (shift < TARGET_LONG_BITS && (byte & 0x40)) {
216         val |= -(target_ulong)1 << shift;
217     }
218
219     *pp = p;
220     return val;
221 }
222
223 /* Encode the data collected about the instructions while compiling TB.
224    Place the data at BLOCK, and return the number of bytes consumed.
225
226    The logical table consisits of TARGET_INSN_START_WORDS target_ulong's,
227    which come from the target's insn_start data, followed by a uintptr_t
228    which comes from the host pc of the end of the code implementing the insn.
229
230    Each line of the table is encoded as sleb128 deltas from the previous
231    line.  The seed for the first line is { tb->pc, 0..., tb->tc_ptr }.
232    That is, the first column is seeded with the guest pc, the last column
233    with the host pc, and the middle columns with zeros.  */
234
235 static int encode_search(TranslationBlock *tb, uint8_t *block)
236 {
237     uint8_t *highwater = tcg_ctx.code_gen_highwater;
238     uint8_t *p = block;
239     int i, j, n;
240
241     tb->tc_search = block;
242
243     for (i = 0, n = tb->icount; i < n; ++i) {
244         target_ulong prev;
245
246         for (j = 0; j < TARGET_INSN_START_WORDS; ++j) {
247             if (i == 0) {
248                 prev = (j == 0 ? tb->pc : 0);
249             } else {
250                 prev = tcg_ctx.gen_insn_data[i - 1][j];
251             }
252             p = encode_sleb128(p, tcg_ctx.gen_insn_data[i][j] - prev);
253         }
254         prev = (i == 0 ? 0 : tcg_ctx.gen_insn_end_off[i - 1]);
255         p = encode_sleb128(p, tcg_ctx.gen_insn_end_off[i] - prev);
256
257         /* Test for (pending) buffer overflow.  The assumption is that any
258            one row beginning below the high water mark cannot overrun
259            the buffer completely.  Thus we can test for overflow after
260            encoding a row without having to check during encoding.  */
261         if (unlikely(p > highwater)) {
262             return -1;
263         }
264     }
265
266     return p - block;
267 }
268
269 /* The cpu state corresponding to 'searched_pc' is restored.  */
270 static int cpu_restore_state_from_tb(CPUState *cpu, TranslationBlock *tb,
271                                      uintptr_t searched_pc)
272 {
273     target_ulong data[TARGET_INSN_START_WORDS] = { tb->pc };
274     uintptr_t host_pc = (uintptr_t)tb->tc_ptr;
275     CPUArchState *env = cpu->env_ptr;
276     uint8_t *p = tb->tc_search;
277     int i, j, num_insns = tb->icount;
278 #ifdef CONFIG_PROFILER
279     int64_t ti = profile_getclock();
280 #endif
281
282     searched_pc -= GETPC_ADJ;
283
284     if (searched_pc < host_pc) {
285         return -1;
286     }
287
288     /* Reconstruct the stored insn data while looking for the point at
289        which the end of the insn exceeds the searched_pc.  */
290     for (i = 0; i < num_insns; ++i) {
291         for (j = 0; j < TARGET_INSN_START_WORDS; ++j) {
292             data[j] += decode_sleb128(&p);
293         }
294         host_pc += decode_sleb128(&p);
295         if (host_pc > searched_pc) {
296             goto found;
297         }
298     }
299     return -1;
300
301  found:
302     if (tb->cflags & CF_USE_ICOUNT) {
303         assert(use_icount);
304         /* Reset the cycle counter to the start of the block.  */
305         cpu->icount_decr.u16.low += num_insns;
306         /* Clear the IO flag.  */
307         cpu->can_do_io = 0;
308     }
309     cpu->icount_decr.u16.low -= i;
310     restore_state_to_opc(env, tb, data);
311
312 #ifdef CONFIG_PROFILER
313     tcg_ctx.restore_time += profile_getclock() - ti;
314     tcg_ctx.restore_count++;
315 #endif
316     return 0;
317 }
318
319 bool cpu_restore_state(CPUState *cpu, uintptr_t retaddr)
320 {
321     TranslationBlock *tb;
322
323     tb = tb_find_pc(retaddr);
324     if (tb) {
325         cpu_restore_state_from_tb(cpu, tb, retaddr);
326         if (tb->cflags & CF_NOCACHE) {
327             /* one-shot translation, invalidate it immediately */
328             tb_phys_invalidate(tb, -1);
329             tb_free(tb);
330         }
331         return true;
332     }
333     return false;
334 }
335
336 void page_size_init(void)
337 {
338     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
339        TARGET_PAGE_SIZE */
340     qemu_real_host_page_size = getpagesize();
341     qemu_real_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_real_host_page_size;
342     if (qemu_host_page_size == 0) {
343         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
344     }
345     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
346         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
347     }
348     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
349 }
350
351 static void page_init(void)
352 {
353     page_size_init();
354     page_table_config_init();
355
356 #if defined(CONFIG_BSD) && defined(CONFIG_USER_ONLY)
357     {
358 #ifdef HAVE_KINFO_GETVMMAP
359         struct kinfo_vmentry *freep;
360         int i, cnt;
361
362         freep = kinfo_getvmmap(getpid(), &cnt);
363         if (freep) {
364             mmap_lock();
365             for (i = 0; i < cnt; i++) {
366                 unsigned long startaddr, endaddr;
367
368                 startaddr = freep[i].kve_start;
369                 endaddr = freep[i].kve_end;
370                 if (h2g_valid(startaddr)) {
371                     startaddr = h2g(startaddr) & TARGET_PAGE_MASK;
372
373                     if (h2g_valid(endaddr)) {
374                         endaddr = h2g(endaddr);
375                         page_set_flags(startaddr, endaddr, PAGE_RESERVED);
376                     } else {
377 #if TARGET_ABI_BITS <= L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS
378                         endaddr = ~0ul;
379                         page_set_flags(startaddr, endaddr, PAGE_RESERVED);
380 #endif
381                     }
382                 }
383             }
384             free(freep);
385             mmap_unlock();
386         }
387 #else
388         FILE *f;
389
390         last_brk = (unsigned long)sbrk(0);
391
392         f = fopen("/compat/linux/proc/self/maps", "r");
393         if (f) {
394             mmap_lock();
395
396             do {
397                 unsigned long startaddr, endaddr;
398                 int n;
399
400                 n = fscanf(f, "%lx-%lx %*[^\n]\n", &startaddr, &endaddr);
401
402                 if (n == 2 && h2g_valid(startaddr)) {
403                     startaddr = h2g(startaddr) & TARGET_PAGE_MASK;
404
405                     if (h2g_valid(endaddr)) {
406                         endaddr = h2g(endaddr);
407                     } else {
408                         endaddr = ~0ul;
409                     }
410                     page_set_flags(startaddr, endaddr, PAGE_RESERVED);
411                 }
412             } while (!feof(f));
413
414             fclose(f);
415             mmap_unlock();
416         }
417 #endif
418     }
419 #endif
420 }
421
422 /* If alloc=1:
423  * Called with mmap_lock held for user-mode emulation.
424  */
425 static PageDesc *page_find_alloc(tb_page_addr_t index, int alloc)
426 {
427     PageDesc *pd;
428     void **lp;
429     int i;
430
431     /* Level 1.  Always allocated.  */
432     lp = l1_map + ((index >> v_l1_shift) & (v_l1_size - 1));
433
434     /* Level 2..N-1.  */
435     for (i = v_l2_levels; i > 0; i--) {
436         void **p = atomic_rcu_read(lp);
437
438         if (p == NULL) {
439             if (!alloc) {
440                 return NULL;
441             }
442             p = g_new0(void *, V_L2_SIZE);
443             atomic_rcu_set(lp, p);
444         }
445
446         lp = p + ((index >> (i * V_L2_BITS)) & (V_L2_SIZE - 1));
447     }
448
449     pd = atomic_rcu_read(lp);
450     if (pd == NULL) {
451         if (!alloc) {
452             return NULL;
453         }
454         pd = g_new0(PageDesc, V_L2_SIZE);
455         atomic_rcu_set(lp, pd);
456     }
457
458     return pd + (index & (V_L2_SIZE - 1));
459 }
460
461 static inline PageDesc *page_find(tb_page_addr_t index)
462 {
463     return page_find_alloc(index, 0);
464 }
465
466 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
467 /* Currently it is not recommended to allocate big chunks of data in
468    user mode. It will change when a dedicated libc will be used.  */
469 /* ??? 64-bit hosts ought to have no problem mmaping data outside the
470    region in which the guest needs to run.  Revisit this.  */
471 #define USE_STATIC_CODE_GEN_BUFFER
472 #endif
473
474 /* Minimum size of the code gen buffer.  This number is randomly chosen,
475    but not so small that we can't have a fair number of TB's live.  */
476 #define MIN_CODE_GEN_BUFFER_SIZE     (1024u * 1024)
477
478 /* Maximum size of the code gen buffer we'd like to use.  Unless otherwise
479    indicated, this is constrained by the range of direct branches on the
480    host cpu, as used by the TCG implementation of goto_tb.  */
481 #if defined(__x86_64__)
482 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (2ul * 1024 * 1024 * 1024)
483 #elif defined(__sparc__)
484 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (2ul * 1024 * 1024 * 1024)
485 #elif defined(__powerpc64__)
486 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (2ul * 1024 * 1024 * 1024)
487 #elif defined(__powerpc__)
488 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (32u * 1024 * 1024)
489 #elif defined(__aarch64__)
490 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (128ul * 1024 * 1024)
491 #elif defined(__arm__)
492 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (16u * 1024 * 1024)
493 #elif defined(__s390x__)
494   /* We have a +- 4GB range on the branches; leave some slop.  */
495 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (3ul * 1024 * 1024 * 1024)
496 #elif defined(__mips__)
497   /* We have a 256MB branch region, but leave room to make sure the
498      main executable is also within that region.  */
499 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  (128ul * 1024 * 1024)
500 #else
501 # define MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE  ((size_t)-1)
502 #endif
503
504 #define DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE_1 (32u * 1024 * 1024)
505
506 #define DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE \
507   (DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE_1 < MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE \
508    ? DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE_1 : MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE)
509
510 static inline size_t size_code_gen_buffer(size_t tb_size)
511 {
512     /* Size the buffer.  */
513     if (tb_size == 0) {
514 #ifdef USE_STATIC_CODE_GEN_BUFFER
515         tb_size = DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE;
516 #else
517         /* ??? Needs adjustments.  */
518         /* ??? If we relax the requirement that CONFIG_USER_ONLY use the
519            static buffer, we could size this on RESERVED_VA, on the text
520            segment size of the executable, or continue to use the default.  */
521         tb_size = (unsigned long)(ram_size / 4);
522 #endif
523     }
524     if (tb_size < MIN_CODE_GEN_BUFFER_SIZE) {
525         tb_size = MIN_CODE_GEN_BUFFER_SIZE;
526     }
527     if (tb_size > MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE) {
528         tb_size = MAX_CODE_GEN_BUFFER_SIZE;
529     }
530     return tb_size;
531 }
532
533 #ifdef __mips__
534 /* In order to use J and JAL within the code_gen_buffer, we require
535    that the buffer not cross a 256MB boundary.  */
536 static inline bool cross_256mb(void *addr, size_t size)
537 {
538     return ((uintptr_t)addr ^ ((uintptr_t)addr + size)) & ~0x0ffffffful;
539 }
540
541 /* We weren't able to allocate a buffer without crossing that boundary,
542    so make do with the larger portion of the buffer that doesn't cross.
543    Returns the new base of the buffer, and adjusts code_gen_buffer_size.  */
544 static inline void *split_cross_256mb(void *buf1, size_t size1)
545 {
546     void *buf2 = (void *)(((uintptr_t)buf1 + size1) & ~0x0ffffffful);
547     size_t size2 = buf1 + size1 - buf2;
548
549     size1 = buf2 - buf1;
550     if (size1 < size2) {
551         size1 = size2;
552         buf1 = buf2;
553     }
554
555     tcg_ctx.code_gen_buffer_size = size1;
556     return buf1;
557 }
558 #endif
559
560 #ifdef USE_STATIC_CODE_GEN_BUFFER
561 static uint8_t static_code_gen_buffer[DEFAULT_CODE_GEN_BUFFER_SIZE]
562     __attribute__((aligned(CODE_GEN_ALIGN)));
563
564 # ifdef _WIN32
565 static inline void do_protect(void *addr, long size, int prot)
566 {
567     DWORD old_protect;
568     VirtualProtect(addr, size, prot, &old_protect);
569 }
570
571 static inline void map_exec(void *addr, long size)
572 {
573     do_protect(addr, size, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
574 }
575
576 static inline void map_none(void *addr, long size)
577 {
578     do_protect(addr, size, PAGE_NOACCESS);
579 }
580 # else
581 static inline void do_protect(void *addr, long size, int prot)
582 {
583     uintptr_t start, end;
584
585     start = (uintptr_t)addr;
586     start &= qemu_real_host_page_mask;
587
588     end = (uintptr_t)addr + size;
589     end = ROUND_UP(end, qemu_real_host_page_size);
590
591     mprotect((void *)start, end - start, prot);
592 }
593
594 static inline void map_exec(void *addr, long size)
595 {
596     do_protect(addr, size, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC);
597 }
598
599 static inline void map_none(void *addr, long size)
600 {
601     do_protect(addr, size, PROT_NONE);
602 }
603 # endif /* WIN32 */
604
605 static inline void *alloc_code_gen_buffer(void)
606 {
607     void *buf = static_code_gen_buffer;
608     size_t full_size, size;
609
610     /* The size of the buffer, rounded down to end on a page boundary.  */
611     full_size = (((uintptr_t)buf + sizeof(static_code_gen_buffer))
612                  & qemu_real_host_page_mask) - (uintptr_t)buf;
613
614     /* Reserve a guard page.  */
615     size = full_size - qemu_real_host_page_size;
616
617     /* Honor a command-line option limiting the size of the buffer.  */
618     if (size > tcg_ctx.code_gen_buffer_size) {
619         size = (((uintptr_t)buf + tcg_ctx.code_gen_buffer_size)
620                 & qemu_real_host_page_mask) - (uintptr_t)buf;
621     }
622     tcg_ctx.code_gen_buffer_size = size;
623
624 #ifdef __mips__
625     if (cross_256mb(buf, size)) {
626         buf = split_cross_256mb(buf, size);
627         size = tcg_ctx.code_gen_buffer_size;
628     }
629 #endif
630
631     map_exec(buf, size);
632     map_none(buf + size, qemu_real_host_page_size);
633     qemu_madvise(buf, size, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
634
635     return buf;
636 }
637 #elif defined(_WIN32)
638 static inline void *alloc_code_gen_buffer(void)
639 {
640     size_t size = tcg_ctx.code_gen_buffer_size;
641     void *buf1, *buf2;
642
643     /* Perform the allocation in two steps, so that the guard page
644        is reserved but uncommitted.  */
645     buf1 = VirtualAlloc(NULL, size + qemu_real_host_page_size,
646                         MEM_RESERVE, PAGE_NOACCESS);
647     if (buf1 != NULL) {
648         buf2 = VirtualAlloc(buf1, size, MEM_COMMIT, PAGE_EXECUTE_READWRITE);
649         assert(buf1 == buf2);
650     }
651
652     return buf1;
653 }
654 #else
655 static inline void *alloc_code_gen_buffer(void)
656 {
657     int flags = MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
658     uintptr_t start = 0;
659     size_t size = tcg_ctx.code_gen_buffer_size;
660     void *buf;
661
662     /* Constrain the position of the buffer based on the host cpu.
663        Note that these addresses are chosen in concert with the
664        addresses assigned in the relevant linker script file.  */
665 # if defined(__PIE__) || defined(__PIC__)
666     /* Don't bother setting a preferred location if we're building
667        a position-independent executable.  We're more likely to get
668        an address near the main executable if we let the kernel
669        choose the address.  */
670 # elif defined(__x86_64__) && defined(MAP_32BIT)
671     /* Force the memory down into low memory with the executable.
672        Leave the choice of exact location with the kernel.  */
673     flags |= MAP_32BIT;
674     /* Cannot expect to map more than 800MB in low memory.  */
675     if (size > 800u * 1024 * 1024) {
676         tcg_ctx.code_gen_buffer_size = size = 800u * 1024 * 1024;
677     }
678 # elif defined(__sparc__)
679     start = 0x40000000ul;
680 # elif defined(__s390x__)
681     start = 0x90000000ul;
682 # elif defined(__mips__)
683 #  if _MIPS_SIM == _ABI64
684     start = 0x128000000ul;
685 #  else
686     start = 0x08000000ul;
687 #  endif
688 # endif
689
690     buf = mmap((void *)start, size + qemu_real_host_page_size,
691                PROT_NONE, flags, -1, 0);
692     if (buf == MAP_FAILED) {
693         return NULL;
694     }
695
696 #ifdef __mips__
697     if (cross_256mb(buf, size)) {
698         /* Try again, with the original still mapped, to avoid re-acquiring
699            that 256mb crossing.  This time don't specify an address.  */
700         size_t size2;
701         void *buf2 = mmap(NULL, size + qemu_real_host_page_size,
702                           PROT_NONE, flags, -1, 0);
703         switch (buf2 != MAP_FAILED) {
704         case 1:
705             if (!cross_256mb(buf2, size)) {
706                 /* Success!  Use the new buffer.  */
707                 munmap(buf, size + qemu_real_host_page_size);
708                 break;
709             }
710             /* Failure.  Work with what we had.  */
711             munmap(buf2, size + qemu_real_host_page_size);
712             /* fallthru */
713         default:
714             /* Split the original buffer.  Free the smaller half.  */
715             buf2 = split_cross_256mb(buf, size);
716             size2 = tcg_ctx.code_gen_buffer_size;
717             if (buf == buf2) {
718                 munmap(buf + size2 + qemu_real_host_page_size, size - size2);
719             } else {
720                 munmap(buf, size - size2);
721             }
722             size = size2;
723             break;
724         }
725         buf = buf2;
726     }
727 #endif
728
729     /* Make the final buffer accessible.  The guard page at the end
730        will remain inaccessible with PROT_NONE.  */
731     mprotect(buf, size, PROT_WRITE | PROT_READ | PROT_EXEC);
732
733     /* Request large pages for the buffer.  */
734     qemu_madvise(buf, size, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
735
736     return buf;
737 }
738 #endif /* USE_STATIC_CODE_GEN_BUFFER, WIN32, POSIX */
739
740 static inline void code_gen_alloc(size_t tb_size)
741 {
742     tcg_ctx.code_gen_buffer_size = size_code_gen_buffer(tb_size);
743     tcg_ctx.code_gen_buffer = alloc_code_gen_buffer();
744     if (tcg_ctx.code_gen_buffer == NULL) {
745         fprintf(stderr, "Could not allocate dynamic translator buffer\n");
746         exit(1);
747     }
748
749     /* Estimate a good size for the number of TBs we can support.  We
750        still haven't deducted the prologue from the buffer size here,
751        but that's minimal and won't affect the estimate much.  */
752     tcg_ctx.code_gen_max_blocks
753         = tcg_ctx.code_gen_buffer_size / CODE_GEN_AVG_BLOCK_SIZE;
754     tcg_ctx.tb_ctx.tbs = g_new(TranslationBlock, tcg_ctx.code_gen_max_blocks);
755
756     qemu_mutex_init(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_lock);
757 }
758
759 static void tb_htable_init(void)
760 {
761     unsigned int mode = QHT_MODE_AUTO_RESIZE;
762
763     qht_init(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, CODE_GEN_HTABLE_SIZE, mode);
764 }
765
766 /* Must be called before using the QEMU cpus. 'tb_size' is the size
767    (in bytes) allocated to the translation buffer. Zero means default
768    size. */
769 void tcg_exec_init(unsigned long tb_size)
770 {
771     cpu_gen_init();
772     page_init();
773     tb_htable_init();
774     code_gen_alloc(tb_size);
775 #if defined(CONFIG_SOFTMMU)
776     /* There's no guest base to take into account, so go ahead and
777        initialize the prologue now.  */
778     tcg_prologue_init(&tcg_ctx);
779 #endif
780 }
781
782 bool tcg_enabled(void)
783 {
784     return tcg_ctx.code_gen_buffer != NULL;
785 }
786
787 /* Allocate a new translation block. Flush the translation buffer if
788    too many translation blocks or too much generated code. */
789 static TranslationBlock *tb_alloc(target_ulong pc)
790 {
791     TranslationBlock *tb;
792
793     if (tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs >= tcg_ctx.code_gen_max_blocks) {
794         return NULL;
795     }
796     tb = &tcg_ctx.tb_ctx.tbs[tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs++];
797     tb->pc = pc;
798     tb->cflags = 0;
799     tb->invalid = false;
800     return tb;
801 }
802
803 void tb_free(TranslationBlock *tb)
804 {
805     /* In practice this is mostly used for single use temporary TB
806        Ignore the hard cases and just back up if this TB happens to
807        be the last one generated.  */
808     if (tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs > 0 &&
809             tb == &tcg_ctx.tb_ctx.tbs[tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs - 1]) {
810         tcg_ctx.code_gen_ptr = tb->tc_ptr;
811         tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs--;
812     }
813 }
814
815 static inline void invalidate_page_bitmap(PageDesc *p)
816 {
817 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
818     g_free(p->code_bitmap);
819     p->code_bitmap = NULL;
820     p->code_write_count = 0;
821 #endif
822 }
823
824 /* Set to NULL all the 'first_tb' fields in all PageDescs. */
825 static void page_flush_tb_1(int level, void **lp)
826 {
827     int i;
828
829     if (*lp == NULL) {
830         return;
831     }
832     if (level == 0) {
833         PageDesc *pd = *lp;
834
835         for (i = 0; i < V_L2_SIZE; ++i) {
836             pd[i].first_tb = NULL;
837             invalidate_page_bitmap(pd + i);
838         }
839     } else {
840         void **pp = *lp;
841
842         for (i = 0; i < V_L2_SIZE; ++i) {
843             page_flush_tb_1(level - 1, pp + i);
844         }
845     }
846 }
847
848 static void page_flush_tb(void)
849 {
850     int i, l1_sz = v_l1_size;
851
852     for (i = 0; i < l1_sz; i++) {
853         page_flush_tb_1(v_l2_levels, l1_map + i);
854     }
855 }
856
857 /* flush all the translation blocks */
858 static void do_tb_flush(CPUState *cpu, void *data)
859 {
860     unsigned tb_flush_req = (unsigned) (uintptr_t) data;
861
862     tb_lock();
863
864     /* If it's already been done on request of another CPU,
865      * just retry.
866      */
867     if (tcg_ctx.tb_ctx.tb_flush_count != tb_flush_req) {
868         goto done;
869     }
870
871 #if defined(DEBUG_FLUSH)
872     printf("qemu: flush code_size=%ld nb_tbs=%d avg_tb_size=%ld\n",
873            (unsigned long)(tcg_ctx.code_gen_ptr - tcg_ctx.code_gen_buffer),
874            tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs, tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs > 0 ?
875            ((unsigned long)(tcg_ctx.code_gen_ptr - tcg_ctx.code_gen_buffer)) /
876            tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0);
877 #endif
878     if ((unsigned long)(tcg_ctx.code_gen_ptr - tcg_ctx.code_gen_buffer)
879         > tcg_ctx.code_gen_buffer_size) {
880         cpu_abort(cpu, "Internal error: code buffer overflow\n");
881     }
882
883     CPU_FOREACH(cpu) {
884         int i;
885
886         for (i = 0; i < TB_JMP_CACHE_SIZE; ++i) {
887             atomic_set(&cpu->tb_jmp_cache[i], NULL);
888         }
889     }
890
891     tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs = 0;
892     qht_reset_size(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, CODE_GEN_HTABLE_SIZE);
893     page_flush_tb();
894
895     tcg_ctx.code_gen_ptr = tcg_ctx.code_gen_buffer;
896     /* XXX: flush processor icache at this point if cache flush is
897        expensive */
898     atomic_mb_set(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_flush_count,
899                   tcg_ctx.tb_ctx.tb_flush_count + 1);
900
901 done:
902     tb_unlock();
903 }
904
905 void tb_flush(CPUState *cpu)
906 {
907     if (tcg_enabled()) {
908         uintptr_t tb_flush_req = atomic_mb_read(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_flush_count);
909         async_safe_run_on_cpu(cpu, do_tb_flush, (void *) tb_flush_req);
910     }
911 }
912
913 #ifdef DEBUG_TB_CHECK
914
915 static void
916 do_tb_invalidate_check(struct qht *ht, void *p, uint32_t hash, void *userp)
917 {
918     TranslationBlock *tb = p;
919     target_ulong addr = *(target_ulong *)userp;
920
921     if (!(addr + TARGET_PAGE_SIZE <= tb->pc || addr >= tb->pc + tb->size)) {
922         printf("ERROR invalidate: address=" TARGET_FMT_lx
923                " PC=%08lx size=%04x\n", addr, (long)tb->pc, tb->size);
924     }
925 }
926
927 static void tb_invalidate_check(target_ulong address)
928 {
929     address &= TARGET_PAGE_MASK;
930     qht_iter(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, do_tb_invalidate_check, &address);
931 }
932
933 static void
934 do_tb_page_check(struct qht *ht, void *p, uint32_t hash, void *userp)
935 {
936     TranslationBlock *tb = p;
937     int flags1, flags2;
938
939     flags1 = page_get_flags(tb->pc);
940     flags2 = page_get_flags(tb->pc + tb->size - 1);
941     if ((flags1 & PAGE_WRITE) || (flags2 & PAGE_WRITE)) {
942         printf("ERROR page flags: PC=%08lx size=%04x f1=%x f2=%x\n",
943                (long)tb->pc, tb->size, flags1, flags2);
944     }
945 }
946
947 /* verify that all the pages have correct rights for code */
948 static void tb_page_check(void)
949 {
950     qht_iter(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, do_tb_page_check, NULL);
951 }
952
953 #endif
954
955 static inline void tb_page_remove(TranslationBlock **ptb, TranslationBlock *tb)
956 {
957     TranslationBlock *tb1;
958     unsigned int n1;
959
960     for (;;) {
961         tb1 = *ptb;
962         n1 = (uintptr_t)tb1 & 3;
963         tb1 = (TranslationBlock *)((uintptr_t)tb1 & ~3);
964         if (tb1 == tb) {
965             *ptb = tb1->page_next[n1];
966             break;
967         }
968         ptb = &tb1->page_next[n1];
969     }
970 }
971
972 /* remove the TB from a list of TBs jumping to the n-th jump target of the TB */
973 static inline void tb_remove_from_jmp_list(TranslationBlock *tb, int n)
974 {
975     TranslationBlock *tb1;
976     uintptr_t *ptb, ntb;
977     unsigned int n1;
978
979     ptb = &tb->jmp_list_next[n];
980     if (*ptb) {
981         /* find tb(n) in circular list */
982         for (;;) {
983             ntb = *ptb;
984             n1 = ntb & 3;
985             tb1 = (TranslationBlock *)(ntb & ~3);
986             if (n1 == n && tb1 == tb) {
987                 break;
988             }
989             if (n1 == 2) {
990                 ptb = &tb1->jmp_list_first;
991             } else {
992                 ptb = &tb1->jmp_list_next[n1];
993             }
994         }
995         /* now we can suppress tb(n) from the list */
996         *ptb = tb->jmp_list_next[n];
997
998         tb->jmp_list_next[n] = (uintptr_t)NULL;
999     }
1000 }
1001
1002 /* reset the jump entry 'n' of a TB so that it is not chained to
1003    another TB */
1004 static inline void tb_reset_jump(TranslationBlock *tb, int n)
1005 {
1006     uintptr_t addr = (uintptr_t)(tb->tc_ptr + tb->jmp_reset_offset[n]);
1007     tb_set_jmp_target(tb, n, addr);
1008 }
1009
1010 /* remove any jumps to the TB */
1011 static inline void tb_jmp_unlink(TranslationBlock *tb)
1012 {
1013     TranslationBlock *tb1;
1014     uintptr_t *ptb, ntb;
1015     unsigned int n1;
1016
1017     ptb = &tb->jmp_list_first;
1018     for (;;) {
1019         ntb = *ptb;
1020         n1 = ntb & 3;
1021         tb1 = (TranslationBlock *)(ntb & ~3);
1022         if (n1 == 2) {
1023             break;
1024         }
1025         tb_reset_jump(tb1, n1);
1026         *ptb = tb1->jmp_list_next[n1];
1027         tb1->jmp_list_next[n1] = (uintptr_t)NULL;
1028     }
1029 }
1030
1031 /* invalidate one TB */
1032 void tb_phys_invalidate(TranslationBlock *tb, tb_page_addr_t page_addr)
1033 {
1034     CPUState *cpu;
1035     PageDesc *p;
1036     uint32_t h;
1037     tb_page_addr_t phys_pc;
1038
1039     atomic_set(&tb->invalid, true);
1040
1041     /* remove the TB from the hash list */
1042     phys_pc = tb->page_addr[0] + (tb->pc & ~TARGET_PAGE_MASK);
1043     h = tb_hash_func(phys_pc, tb->pc, tb->flags);
1044     qht_remove(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, tb, h);
1045
1046     /* remove the TB from the page list */
1047     if (tb->page_addr[0] != page_addr) {
1048         p = page_find(tb->page_addr[0] >> TARGET_PAGE_BITS);
1049         tb_page_remove(&p->first_tb, tb);
1050         invalidate_page_bitmap(p);
1051     }
1052     if (tb->page_addr[1] != -1 && tb->page_addr[1] != page_addr) {
1053         p = page_find(tb->page_addr[1] >> TARGET_PAGE_BITS);
1054         tb_page_remove(&p->first_tb, tb);
1055         invalidate_page_bitmap(p);
1056     }
1057
1058     /* remove the TB from the hash list */
1059     h = tb_jmp_cache_hash_func(tb->pc);
1060     CPU_FOREACH(cpu) {
1061         if (atomic_read(&cpu->tb_jmp_cache[h]) == tb) {
1062             atomic_set(&cpu->tb_jmp_cache[h], NULL);
1063         }
1064     }
1065
1066     /* suppress this TB from the two jump lists */
1067     tb_remove_from_jmp_list(tb, 0);
1068     tb_remove_from_jmp_list(tb, 1);
1069
1070     /* suppress any remaining jumps to this TB */
1071     tb_jmp_unlink(tb);
1072
1073     tcg_ctx.tb_ctx.tb_phys_invalidate_count++;
1074 }
1075
1076 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1077 static void build_page_bitmap(PageDesc *p)
1078 {
1079     int n, tb_start, tb_end;
1080     TranslationBlock *tb;
1081
1082     p->code_bitmap = bitmap_new(TARGET_PAGE_SIZE);
1083
1084     tb = p->first_tb;
1085     while (tb != NULL) {
1086         n = (uintptr_t)tb & 3;
1087         tb = (TranslationBlock *)((uintptr_t)tb & ~3);
1088         /* NOTE: this is subtle as a TB may span two physical pages */
1089         if (n == 0) {
1090             /* NOTE: tb_end may be after the end of the page, but
1091                it is not a problem */
1092             tb_start = tb->pc & ~TARGET_PAGE_MASK;
1093             tb_end = tb_start + tb->size;
1094             if (tb_end > TARGET_PAGE_SIZE) {
1095                 tb_end = TARGET_PAGE_SIZE;
1096             }
1097         } else {
1098             tb_start = 0;
1099             tb_end = ((tb->pc + tb->size) & ~TARGET_PAGE_MASK);
1100         }
1101         bitmap_set(p->code_bitmap, tb_start, tb_end - tb_start);
1102         tb = tb->page_next[n];
1103     }
1104 }
1105 #endif
1106
1107 /* add the tb in the target page and protect it if necessary
1108  *
1109  * Called with mmap_lock held for user-mode emulation.
1110  */
1111 static inline void tb_alloc_page(TranslationBlock *tb,
1112                                  unsigned int n, tb_page_addr_t page_addr)
1113 {
1114     PageDesc *p;
1115 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1116     bool page_already_protected;
1117 #endif
1118
1119     tb->page_addr[n] = page_addr;
1120     p = page_find_alloc(page_addr >> TARGET_PAGE_BITS, 1);
1121     tb->page_next[n] = p->first_tb;
1122 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1123     page_already_protected = p->first_tb != NULL;
1124 #endif
1125     p->first_tb = (TranslationBlock *)((uintptr_t)tb | n);
1126     invalidate_page_bitmap(p);
1127
1128 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1129     if (p->flags & PAGE_WRITE) {
1130         target_ulong addr;
1131         PageDesc *p2;
1132         int prot;
1133
1134         /* force the host page as non writable (writes will have a
1135            page fault + mprotect overhead) */
1136         page_addr &= qemu_host_page_mask;
1137         prot = 0;
1138         for (addr = page_addr; addr < page_addr + qemu_host_page_size;
1139             addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
1140
1141             p2 = page_find(addr >> TARGET_PAGE_BITS);
1142             if (!p2) {
1143                 continue;
1144             }
1145             prot |= p2->flags;
1146             p2->flags &= ~PAGE_WRITE;
1147           }
1148         mprotect(g2h(page_addr), qemu_host_page_size,
1149                  (prot & PAGE_BITS) & ~PAGE_WRITE);
1150 #ifdef DEBUG_TB_INVALIDATE
1151         printf("protecting code page: 0x" TARGET_FMT_lx "\n",
1152                page_addr);
1153 #endif
1154     }
1155 #else
1156     /* if some code is already present, then the pages are already
1157        protected. So we handle the case where only the first TB is
1158        allocated in a physical page */
1159     if (!page_already_protected) {
1160         tlb_protect_code(page_addr);
1161     }
1162 #endif
1163 }
1164
1165 /* add a new TB and link it to the physical page tables. phys_page2 is
1166  * (-1) to indicate that only one page contains the TB.
1167  *
1168  * Called with mmap_lock held for user-mode emulation.
1169  */
1170 static void tb_link_page(TranslationBlock *tb, tb_page_addr_t phys_pc,
1171                          tb_page_addr_t phys_page2)
1172 {
1173     uint32_t h;
1174
1175     /* add in the page list */
1176     tb_alloc_page(tb, 0, phys_pc & TARGET_PAGE_MASK);
1177     if (phys_page2 != -1) {
1178         tb_alloc_page(tb, 1, phys_page2);
1179     } else {
1180         tb->page_addr[1] = -1;
1181     }
1182
1183     /* add in the hash table */
1184     h = tb_hash_func(phys_pc, tb->pc, tb->flags);
1185     qht_insert(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, tb, h);
1186
1187 #ifdef DEBUG_TB_CHECK
1188     tb_page_check();
1189 #endif
1190 }
1191
1192 /* Called with mmap_lock held for user mode emulation.  */
1193 TranslationBlock *tb_gen_code(CPUState *cpu,
1194                               target_ulong pc, target_ulong cs_base,
1195                               uint32_t flags, int cflags)
1196 {
1197     CPUArchState *env = cpu->env_ptr;
1198     TranslationBlock *tb;
1199     tb_page_addr_t phys_pc, phys_page2;
1200     target_ulong virt_page2;
1201     tcg_insn_unit *gen_code_buf;
1202     int gen_code_size, search_size;
1203 #ifdef CONFIG_PROFILER
1204     int64_t ti;
1205 #endif
1206
1207     phys_pc = get_page_addr_code(env, pc);
1208     if (use_icount && !(cflags & CF_IGNORE_ICOUNT)) {
1209         cflags |= CF_USE_ICOUNT;
1210     }
1211
1212     tb = tb_alloc(pc);
1213     if (unlikely(!tb)) {
1214  buffer_overflow:
1215         /* flush must be done */
1216         tb_flush(cpu);
1217         mmap_unlock();
1218         cpu_loop_exit(cpu);
1219     }
1220
1221     gen_code_buf = tcg_ctx.code_gen_ptr;
1222     tb->tc_ptr = gen_code_buf;
1223     tb->cs_base = cs_base;
1224     tb->flags = flags;
1225     tb->cflags = cflags;
1226
1227 #ifdef CONFIG_PROFILER
1228     tcg_ctx.tb_count1++; /* includes aborted translations because of
1229                        exceptions */
1230     ti = profile_getclock();
1231 #endif
1232
1233     tcg_func_start(&tcg_ctx);
1234
1235     tcg_ctx.cpu = ENV_GET_CPU(env);
1236     gen_intermediate_code(env, tb);
1237     tcg_ctx.cpu = NULL;
1238
1239     trace_translate_block(tb, tb->pc, tb->tc_ptr);
1240
1241     /* generate machine code */
1242     tb->jmp_reset_offset[0] = TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID;
1243     tb->jmp_reset_offset[1] = TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID;
1244     tcg_ctx.tb_jmp_reset_offset = tb->jmp_reset_offset;
1245 #ifdef USE_DIRECT_JUMP
1246     tcg_ctx.tb_jmp_insn_offset = tb->jmp_insn_offset;
1247     tcg_ctx.tb_jmp_target_addr = NULL;
1248 #else
1249     tcg_ctx.tb_jmp_insn_offset = NULL;
1250     tcg_ctx.tb_jmp_target_addr = tb->jmp_target_addr;
1251 #endif
1252
1253 #ifdef CONFIG_PROFILER
1254     tcg_ctx.tb_count++;
1255     tcg_ctx.interm_time += profile_getclock() - ti;
1256     tcg_ctx.code_time -= profile_getclock();
1257 #endif
1258
1259     /* ??? Overflow could be handled better here.  In particular, we
1260        don't need to re-do gen_intermediate_code, nor should we re-do
1261        the tcg optimization currently hidden inside tcg_gen_code.  All
1262        that should be required is to flush the TBs, allocate a new TB,
1263        re-initialize it per above, and re-do the actual code generation.  */
1264     gen_code_size = tcg_gen_code(&tcg_ctx, tb);
1265     if (unlikely(gen_code_size < 0)) {
1266         goto buffer_overflow;
1267     }
1268     search_size = encode_search(tb, (void *)gen_code_buf + gen_code_size);
1269     if (unlikely(search_size < 0)) {
1270         goto buffer_overflow;
1271     }
1272
1273 #ifdef CONFIG_PROFILER
1274     tcg_ctx.code_time += profile_getclock();
1275     tcg_ctx.code_in_len += tb->size;
1276     tcg_ctx.code_out_len += gen_code_size;
1277     tcg_ctx.search_out_len += search_size;
1278 #endif
1279
1280 #ifdef DEBUG_DISAS
1281     if (qemu_loglevel_mask(CPU_LOG_TB_OUT_ASM) &&
1282         qemu_log_in_addr_range(tb->pc)) {
1283         qemu_log("OUT: [size=%d]\n", gen_code_size);
1284         log_disas(tb->tc_ptr, gen_code_size);
1285         qemu_log("\n");
1286         qemu_log_flush();
1287     }
1288 #endif
1289
1290     tcg_ctx.code_gen_ptr = (void *)
1291         ROUND_UP((uintptr_t)gen_code_buf + gen_code_size + search_size,
1292                  CODE_GEN_ALIGN);
1293
1294     /* init jump list */
1295     assert(((uintptr_t)tb & 3) == 0);
1296     tb->jmp_list_first = (uintptr_t)tb | 2;
1297     tb->jmp_list_next[0] = (uintptr_t)NULL;
1298     tb->jmp_list_next[1] = (uintptr_t)NULL;
1299
1300     /* init original jump addresses wich has been set during tcg_gen_code() */
1301     if (tb->jmp_reset_offset[0] != TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID) {
1302         tb_reset_jump(tb, 0);
1303     }
1304     if (tb->jmp_reset_offset[1] != TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID) {
1305         tb_reset_jump(tb, 1);
1306     }
1307
1308     /* check next page if needed */
1309     virt_page2 = (pc + tb->size - 1) & TARGET_PAGE_MASK;
1310     phys_page2 = -1;
1311     if ((pc & TARGET_PAGE_MASK) != virt_page2) {
1312         phys_page2 = get_page_addr_code(env, virt_page2);
1313     }
1314     /* As long as consistency of the TB stuff is provided by tb_lock in user
1315      * mode and is implicit in single-threaded softmmu emulation, no explicit
1316      * memory barrier is required before tb_link_page() makes the TB visible
1317      * through the physical hash table and physical page list.
1318      */
1319     tb_link_page(tb, phys_pc, phys_page2);
1320     return tb;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Invalidate all TBs which intersect with the target physical address range
1325  * [start;end[. NOTE: start and end may refer to *different* physical pages.
1326  * 'is_cpu_write_access' should be true if called from a real cpu write
1327  * access: the virtual CPU will exit the current TB if code is modified inside
1328  * this TB.
1329  *
1330  * Called with mmap_lock held for user-mode emulation
1331  */
1332 void tb_invalidate_phys_range(tb_page_addr_t start, tb_page_addr_t end)
1333 {
1334     while (start < end) {
1335         tb_invalidate_phys_page_range(start, end, 0);
1336         start &= TARGET_PAGE_MASK;
1337         start += TARGET_PAGE_SIZE;
1338     }
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Invalidate all TBs which intersect with the target physical address range
1343  * [start;end[. NOTE: start and end must refer to the *same* physical page.
1344  * 'is_cpu_write_access' should be true if called from a real cpu write
1345  * access: the virtual CPU will exit the current TB if code is modified inside
1346  * this TB.
1347  *
1348  * Called with mmap_lock held for user-mode emulation
1349  */
1350 void tb_invalidate_phys_page_range(tb_page_addr_t start, tb_page_addr_t end,
1351                                    int is_cpu_write_access)
1352 {
1353     TranslationBlock *tb, *tb_next;
1354 #if defined(TARGET_HAS_PRECISE_SMC)
1355     CPUState *cpu = current_cpu;
1356     CPUArchState *env = NULL;
1357 #endif
1358     tb_page_addr_t tb_start, tb_end;
1359     PageDesc *p;
1360     int n;
1361 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1362     int current_tb_not_found = is_cpu_write_access;
1363     TranslationBlock *current_tb = NULL;
1364     int current_tb_modified = 0;
1365     target_ulong current_pc = 0;
1366     target_ulong current_cs_base = 0;
1367     uint32_t current_flags = 0;
1368 #endif /* TARGET_HAS_PRECISE_SMC */
1369
1370     p = page_find(start >> TARGET_PAGE_BITS);
1371     if (!p) {
1372         return;
1373     }
1374 #if defined(TARGET_HAS_PRECISE_SMC)
1375     if (cpu != NULL) {
1376         env = cpu->env_ptr;
1377     }
1378 #endif
1379
1380     /* we remove all the TBs in the range [start, end[ */
1381     /* XXX: see if in some cases it could be faster to invalidate all
1382        the code */
1383     tb = p->first_tb;
1384     while (tb != NULL) {
1385         n = (uintptr_t)tb & 3;
1386         tb = (TranslationBlock *)((uintptr_t)tb & ~3);
1387         tb_next = tb->page_next[n];
1388         /* NOTE: this is subtle as a TB may span two physical pages */
1389         if (n == 0) {
1390             /* NOTE: tb_end may be after the end of the page, but
1391                it is not a problem */
1392             tb_start = tb->page_addr[0] + (tb->pc & ~TARGET_PAGE_MASK);
1393             tb_end = tb_start + tb->size;
1394         } else {
1395             tb_start = tb->page_addr[1];
1396             tb_end = tb_start + ((tb->pc + tb->size) & ~TARGET_PAGE_MASK);
1397         }
1398         if (!(tb_end <= start || tb_start >= end)) {
1399 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1400             if (current_tb_not_found) {
1401                 current_tb_not_found = 0;
1402                 current_tb = NULL;
1403                 if (cpu->mem_io_pc) {
1404                     /* now we have a real cpu fault */
1405                     current_tb = tb_find_pc(cpu->mem_io_pc);
1406                 }
1407             }
1408             if (current_tb == tb &&
1409                 (current_tb->cflags & CF_COUNT_MASK) != 1) {
1410                 /* If we are modifying the current TB, we must stop
1411                 its execution. We could be more precise by checking
1412                 that the modification is after the current PC, but it
1413                 would require a specialized function to partially
1414                 restore the CPU state */
1415
1416                 current_tb_modified = 1;
1417                 cpu_restore_state_from_tb(cpu, current_tb, cpu->mem_io_pc);
1418                 cpu_get_tb_cpu_state(env, &current_pc, &current_cs_base,
1419                                      &current_flags);
1420             }
1421 #endif /* TARGET_HAS_PRECISE_SMC */
1422             tb_phys_invalidate(tb, -1);
1423         }
1424         tb = tb_next;
1425     }
1426 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1427     /* if no code remaining, no need to continue to use slow writes */
1428     if (!p->first_tb) {
1429         invalidate_page_bitmap(p);
1430         tlb_unprotect_code(start);
1431     }
1432 #endif
1433 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1434     if (current_tb_modified) {
1435         /* we generate a block containing just the instruction
1436            modifying the memory. It will ensure that it cannot modify
1437            itself */
1438         tb_gen_code(cpu, current_pc, current_cs_base, current_flags, 1);
1439         cpu_loop_exit_noexc(cpu);
1440     }
1441 #endif
1442 }
1443
1444 #ifdef CONFIG_SOFTMMU
1445 /* len must be <= 8 and start must be a multiple of len */
1446 void tb_invalidate_phys_page_fast(tb_page_addr_t start, int len)
1447 {
1448     PageDesc *p;
1449
1450 #if 0
1451     if (1) {
1452         qemu_log("modifying code at 0x%x size=%d EIP=%x PC=%08x\n",
1453                   cpu_single_env->mem_io_vaddr, len,
1454                   cpu_single_env->eip,
1455                   cpu_single_env->eip +
1456                   (intptr_t)cpu_single_env->segs[R_CS].base);
1457     }
1458 #endif
1459     p = page_find(start >> TARGET_PAGE_BITS);
1460     if (!p) {
1461         return;
1462     }
1463     if (!p->code_bitmap &&
1464         ++p->code_write_count >= SMC_BITMAP_USE_THRESHOLD) {
1465         /* build code bitmap */
1466         build_page_bitmap(p);
1467     }
1468     if (p->code_bitmap) {
1469         unsigned int nr;
1470         unsigned long b;
1471
1472         nr = start & ~TARGET_PAGE_MASK;
1473         b = p->code_bitmap[BIT_WORD(nr)] >> (nr & (BITS_PER_LONG - 1));
1474         if (b & ((1 << len) - 1)) {
1475             goto do_invalidate;
1476         }
1477     } else {
1478     do_invalidate:
1479         tb_invalidate_phys_page_range(start, start + len, 1);
1480     }
1481 }
1482 #else
1483 /* Called with mmap_lock held. If pc is not 0 then it indicates the
1484  * host PC of the faulting store instruction that caused this invalidate.
1485  * Returns true if the caller needs to abort execution of the current
1486  * TB (because it was modified by this store and the guest CPU has
1487  * precise-SMC semantics).
1488  */
1489 static bool tb_invalidate_phys_page(tb_page_addr_t addr, uintptr_t pc)
1490 {
1491     TranslationBlock *tb;
1492     PageDesc *p;
1493     int n;
1494 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1495     TranslationBlock *current_tb = NULL;
1496     CPUState *cpu = current_cpu;
1497     CPUArchState *env = NULL;
1498     int current_tb_modified = 0;
1499     target_ulong current_pc = 0;
1500     target_ulong current_cs_base = 0;
1501     uint32_t current_flags = 0;
1502 #endif
1503
1504     addr &= TARGET_PAGE_MASK;
1505     p = page_find(addr >> TARGET_PAGE_BITS);
1506     if (!p) {
1507         return false;
1508     }
1509     tb = p->first_tb;
1510 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1511     if (tb && pc != 0) {
1512         current_tb = tb_find_pc(pc);
1513     }
1514     if (cpu != NULL) {
1515         env = cpu->env_ptr;
1516     }
1517 #endif
1518     while (tb != NULL) {
1519         n = (uintptr_t)tb & 3;
1520         tb = (TranslationBlock *)((uintptr_t)tb & ~3);
1521 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1522         if (current_tb == tb &&
1523             (current_tb->cflags & CF_COUNT_MASK) != 1) {
1524                 /* If we are modifying the current TB, we must stop
1525                    its execution. We could be more precise by checking
1526                    that the modification is after the current PC, but it
1527                    would require a specialized function to partially
1528                    restore the CPU state */
1529
1530             current_tb_modified = 1;
1531             cpu_restore_state_from_tb(cpu, current_tb, pc);
1532             cpu_get_tb_cpu_state(env, &current_pc, &current_cs_base,
1533                                  &current_flags);
1534         }
1535 #endif /* TARGET_HAS_PRECISE_SMC */
1536         tb_phys_invalidate(tb, addr);
1537         tb = tb->page_next[n];
1538     }
1539     p->first_tb = NULL;
1540 #ifdef TARGET_HAS_PRECISE_SMC
1541     if (current_tb_modified) {
1542         /* we generate a block containing just the instruction
1543            modifying the memory. It will ensure that it cannot modify
1544            itself */
1545         tb_gen_code(cpu, current_pc, current_cs_base, current_flags, 1);
1546         return true;
1547     }
1548 #endif
1549     return false;
1550 }
1551 #endif
1552
1553 /* find the TB 'tb' such that tb[0].tc_ptr <= tc_ptr <
1554    tb[1].tc_ptr. Return NULL if not found */
1555 static TranslationBlock *tb_find_pc(uintptr_t tc_ptr)
1556 {
1557     int m_min, m_max, m;
1558     uintptr_t v;
1559     TranslationBlock *tb;
1560
1561     if (tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs <= 0) {
1562         return NULL;
1563     }
1564     if (tc_ptr < (uintptr_t)tcg_ctx.code_gen_buffer ||
1565         tc_ptr >= (uintptr_t)tcg_ctx.code_gen_ptr) {
1566         return NULL;
1567     }
1568     /* binary search (cf Knuth) */
1569     m_min = 0;
1570     m_max = tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs - 1;
1571     while (m_min <= m_max) {
1572         m = (m_min + m_max) >> 1;
1573         tb = &tcg_ctx.tb_ctx.tbs[m];
1574         v = (uintptr_t)tb->tc_ptr;
1575         if (v == tc_ptr) {
1576             return tb;
1577         } else if (tc_ptr < v) {
1578             m_max = m - 1;
1579         } else {
1580             m_min = m + 1;
1581         }
1582     }
1583     return &tcg_ctx.tb_ctx.tbs[m_max];
1584 }
1585
1586 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1587 void tb_invalidate_phys_addr(AddressSpace *as, hwaddr addr)
1588 {
1589     ram_addr_t ram_addr;
1590     MemoryRegion *mr;
1591     hwaddr l = 1;
1592
1593     rcu_read_lock();
1594     mr = address_space_translate(as, addr, &addr, &l, false);
1595     if (!(memory_region_is_ram(mr)
1596           || memory_region_is_romd(mr))) {
1597         rcu_read_unlock();
1598         return;
1599     }
1600     ram_addr = memory_region_get_ram_addr(mr) + addr;
1601     tb_invalidate_phys_page_range(ram_addr, ram_addr + 1, 0);
1602     rcu_read_unlock();
1603 }
1604 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1605
1606 void tb_check_watchpoint(CPUState *cpu)
1607 {
1608     TranslationBlock *tb;
1609
1610     tb = tb_find_pc(cpu->mem_io_pc);
1611     if (tb) {
1612         /* We can use retranslation to find the PC.  */
1613         cpu_restore_state_from_tb(cpu, tb, cpu->mem_io_pc);
1614         tb_phys_invalidate(tb, -1);
1615     } else {
1616         /* The exception probably happened in a helper.  The CPU state should
1617            have been saved before calling it. Fetch the PC from there.  */
1618         CPUArchState *env = cpu->env_ptr;
1619         target_ulong pc, cs_base;
1620         tb_page_addr_t addr;
1621         uint32_t flags;
1622
1623         cpu_get_tb_cpu_state(env, &pc, &cs_base, &flags);
1624         addr = get_page_addr_code(env, pc);
1625         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + 1);
1626     }
1627 }
1628
1629 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
1630 /* in deterministic execution mode, instructions doing device I/Os
1631    must be at the end of the TB */
1632 void cpu_io_recompile(CPUState *cpu, uintptr_t retaddr)
1633 {
1634 #if defined(TARGET_MIPS) || defined(TARGET_SH4)
1635     CPUArchState *env = cpu->env_ptr;
1636 #endif
1637     TranslationBlock *tb;
1638     uint32_t n, cflags;
1639     target_ulong pc, cs_base;
1640     uint32_t flags;
1641
1642     tb = tb_find_pc(retaddr);
1643     if (!tb) {
1644         cpu_abort(cpu, "cpu_io_recompile: could not find TB for pc=%p",
1645                   (void *)retaddr);
1646     }
1647     n = cpu->icount_decr.u16.low + tb->icount;
1648     cpu_restore_state_from_tb(cpu, tb, retaddr);
1649     /* Calculate how many instructions had been executed before the fault
1650        occurred.  */
1651     n = n - cpu->icount_decr.u16.low;
1652     /* Generate a new TB ending on the I/O insn.  */
1653     n++;
1654     /* On MIPS and SH, delay slot instructions can only be restarted if
1655        they were already the first instruction in the TB.  If this is not
1656        the first instruction in a TB then re-execute the preceding
1657        branch.  */
1658 #if defined(TARGET_MIPS)
1659     if ((env->hflags & MIPS_HFLAG_BMASK) != 0 && n > 1) {
1660         env->active_tc.PC -= (env->hflags & MIPS_HFLAG_B16 ? 2 : 4);
1661         cpu->icount_decr.u16.low++;
1662         env->hflags &= ~MIPS_HFLAG_BMASK;
1663     }
1664 #elif defined(TARGET_SH4)
1665     if ((env->flags & ((DELAY_SLOT | DELAY_SLOT_CONDITIONAL))) != 0
1666             && n > 1) {
1667         env->pc -= 2;
1668         cpu->icount_decr.u16.low++;
1669         env->flags &= ~(DELAY_SLOT | DELAY_SLOT_CONDITIONAL);
1670     }
1671 #endif
1672     /* This should never happen.  */
1673     if (n > CF_COUNT_MASK) {
1674         cpu_abort(cpu, "TB too big during recompile");
1675     }
1676
1677     cflags = n | CF_LAST_IO;
1678     pc = tb->pc;
1679     cs_base = tb->cs_base;
1680     flags = tb->flags;
1681     tb_phys_invalidate(tb, -1);
1682     if (tb->cflags & CF_NOCACHE) {
1683         if (tb->orig_tb) {
1684             /* Invalidate original TB if this TB was generated in
1685              * cpu_exec_nocache() */
1686             tb_phys_invalidate(tb->orig_tb, -1);
1687         }
1688         tb_free(tb);
1689     }
1690     /* FIXME: In theory this could raise an exception.  In practice
1691        we have already translated the block once so it's probably ok.  */
1692     tb_gen_code(cpu, pc, cs_base, flags, cflags);
1693     /* TODO: If env->pc != tb->pc (i.e. the faulting instruction was not
1694        the first in the TB) then we end up generating a whole new TB and
1695        repeating the fault, which is horribly inefficient.
1696        Better would be to execute just this insn uncached, or generate a
1697        second new TB.  */
1698     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
1699 }
1700
1701 void tb_flush_jmp_cache(CPUState *cpu, target_ulong addr)
1702 {
1703     unsigned int i;
1704
1705     /* Discard jump cache entries for any tb which might potentially
1706        overlap the flushed page.  */
1707     i = tb_jmp_cache_hash_page(addr - TARGET_PAGE_SIZE);
1708     memset(&cpu->tb_jmp_cache[i], 0,
1709            TB_JMP_PAGE_SIZE * sizeof(TranslationBlock *));
1710
1711     i = tb_jmp_cache_hash_page(addr);
1712     memset(&cpu->tb_jmp_cache[i], 0,
1713            TB_JMP_PAGE_SIZE * sizeof(TranslationBlock *));
1714 }
1715
1716 static void print_qht_statistics(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf,
1717                                  struct qht_stats hst)
1718 {
1719     uint32_t hgram_opts;
1720     size_t hgram_bins;
1721     char *hgram;
1722
1723     if (!hst.head_buckets) {
1724         return;
1725     }
1726     cpu_fprintf(f, "TB hash buckets     %zu/%zu (%0.2f%% head buckets used)\n",
1727                 hst.used_head_buckets, hst.head_buckets,
1728                 (double)hst.used_head_buckets / hst.head_buckets * 100);
1729
1730     hgram_opts =  QDIST_PR_BORDER | QDIST_PR_LABELS;
1731     hgram_opts |= QDIST_PR_100X   | QDIST_PR_PERCENT;
1732     if (qdist_xmax(&hst.occupancy) - qdist_xmin(&hst.occupancy) == 1) {
1733         hgram_opts |= QDIST_PR_NODECIMAL;
1734     }
1735     hgram = qdist_pr(&hst.occupancy, 10, hgram_opts);
1736     cpu_fprintf(f, "TB hash occupancy   %0.2f%% avg chain occ. Histogram: %s\n",
1737                 qdist_avg(&hst.occupancy) * 100, hgram);
1738     g_free(hgram);
1739
1740     hgram_opts = QDIST_PR_BORDER | QDIST_PR_LABELS;
1741     hgram_bins = qdist_xmax(&hst.chain) - qdist_xmin(&hst.chain);
1742     if (hgram_bins > 10) {
1743         hgram_bins = 10;
1744     } else {
1745         hgram_bins = 0;
1746         hgram_opts |= QDIST_PR_NODECIMAL | QDIST_PR_NOBINRANGE;
1747     }
1748     hgram = qdist_pr(&hst.chain, hgram_bins, hgram_opts);
1749     cpu_fprintf(f, "TB hash avg chain   %0.3f buckets. Histogram: %s\n",
1750                 qdist_avg(&hst.chain), hgram);
1751     g_free(hgram);
1752 }
1753
1754 void dump_exec_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf)
1755 {
1756     int i, target_code_size, max_target_code_size;
1757     int direct_jmp_count, direct_jmp2_count, cross_page;
1758     TranslationBlock *tb;
1759     struct qht_stats hst;
1760
1761     target_code_size = 0;
1762     max_target_code_size = 0;
1763     cross_page = 0;
1764     direct_jmp_count = 0;
1765     direct_jmp2_count = 0;
1766     for (i = 0; i < tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs; i++) {
1767         tb = &tcg_ctx.tb_ctx.tbs[i];
1768         target_code_size += tb->size;
1769         if (tb->size > max_target_code_size) {
1770             max_target_code_size = tb->size;
1771         }
1772         if (tb->page_addr[1] != -1) {
1773             cross_page++;
1774         }
1775         if (tb->jmp_reset_offset[0] != TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID) {
1776             direct_jmp_count++;
1777             if (tb->jmp_reset_offset[1] != TB_JMP_RESET_OFFSET_INVALID) {
1778                 direct_jmp2_count++;
1779             }
1780         }
1781     }
1782     /* XXX: avoid using doubles ? */
1783     cpu_fprintf(f, "Translation buffer state:\n");
1784     cpu_fprintf(f, "gen code size       %td/%zd\n",
1785                 tcg_ctx.code_gen_ptr - tcg_ctx.code_gen_buffer,
1786                 tcg_ctx.code_gen_highwater - tcg_ctx.code_gen_buffer);
1787     cpu_fprintf(f, "TB count            %d/%d\n",
1788             tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs, tcg_ctx.code_gen_max_blocks);
1789     cpu_fprintf(f, "TB avg target size  %d max=%d bytes\n",
1790             tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs ? target_code_size /
1791                     tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0,
1792             max_target_code_size);
1793     cpu_fprintf(f, "TB avg host size    %td bytes (expansion ratio: %0.1f)\n",
1794             tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs ? (tcg_ctx.code_gen_ptr -
1795                                      tcg_ctx.code_gen_buffer) /
1796                                      tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0,
1797                 target_code_size ? (double) (tcg_ctx.code_gen_ptr -
1798                                              tcg_ctx.code_gen_buffer) /
1799                                              target_code_size : 0);
1800     cpu_fprintf(f, "cross page TB count %d (%d%%)\n", cross_page,
1801             tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs ? (cross_page * 100) /
1802                                     tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0);
1803     cpu_fprintf(f, "direct jump count   %d (%d%%) (2 jumps=%d %d%%)\n",
1804                 direct_jmp_count,
1805                 tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs ? (direct_jmp_count * 100) /
1806                         tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0,
1807                 direct_jmp2_count,
1808                 tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs ? (direct_jmp2_count * 100) /
1809                         tcg_ctx.tb_ctx.nb_tbs : 0);
1810
1811     qht_statistics_init(&tcg_ctx.tb_ctx.htable, &hst);
1812     print_qht_statistics(f, cpu_fprintf, hst);
1813     qht_statistics_destroy(&hst);
1814
1815     cpu_fprintf(f, "\nStatistics:\n");
1816     cpu_fprintf(f, "TB flush count      %u\n",
1817             atomic_read(&tcg_ctx.tb_ctx.tb_flush_count));
1818     cpu_fprintf(f, "TB invalidate count %d\n",
1819             tcg_ctx.tb_ctx.tb_phys_invalidate_count);
1820     cpu_fprintf(f, "TLB flush count     %d\n", tlb_flush_count);
1821     tcg_dump_info(f, cpu_fprintf);
1822 }
1823
1824 void dump_opcount_info(FILE *f, fprintf_function cpu_fprintf)
1825 {
1826     tcg_dump_op_count(f, cpu_fprintf);
1827 }
1828
1829 #else /* CONFIG_USER_ONLY */
1830
1831 void cpu_interrupt(CPUState *cpu, int mask)
1832 {
1833     cpu->interrupt_request |= mask;
1834     cpu->tcg_exit_req = 1;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Walks guest process memory "regions" one by one
1839  * and calls callback function 'fn' for each region.
1840  */
1841 struct walk_memory_regions_data {
1842     walk_memory_regions_fn fn;
1843     void *priv;
1844     target_ulong start;
1845     int prot;
1846 };
1847
1848 static int walk_memory_regions_end(struct walk_memory_regions_data *data,
1849                                    target_ulong end, int new_prot)
1850 {
1851     if (data->start != -1u) {
1852         int rc = data->fn(data->priv, data->start, end, data->prot);
1853         if (rc != 0) {
1854             return rc;
1855         }
1856     }
1857
1858     data->start = (new_prot ? end : -1u);
1859     data->prot = new_prot;
1860
1861     return 0;
1862 }
1863
1864 static int walk_memory_regions_1(struct walk_memory_regions_data *data,
1865                                  target_ulong base, int level, void **lp)
1866 {
1867     target_ulong pa;
1868     int i, rc;
1869
1870     if (*lp == NULL) {
1871         return walk_memory_regions_end(data, base, 0);
1872     }
1873
1874     if (level == 0) {
1875         PageDesc *pd = *lp;
1876
1877         for (i = 0; i < V_L2_SIZE; ++i) {
1878             int prot = pd[i].flags;
1879
1880             pa = base | (i << TARGET_PAGE_BITS);
1881             if (prot != data->prot) {
1882                 rc = walk_memory_regions_end(data, pa, prot);
1883                 if (rc != 0) {
1884                     return rc;
1885                 }
1886             }
1887         }
1888     } else {
1889         void **pp = *lp;
1890
1891         for (i = 0; i < V_L2_SIZE; ++i) {
1892             pa = base | ((target_ulong)i <<
1893                 (TARGET_PAGE_BITS + V_L2_BITS * level));
1894             rc = walk_memory_regions_1(data, pa, level - 1, pp + i);
1895             if (rc != 0) {
1896                 return rc;
1897             }
1898         }
1899     }
1900
1901     return 0;
1902 }
1903
1904 int walk_memory_regions(void *priv, walk_memory_regions_fn fn)
1905 {
1906     struct walk_memory_regions_data data;
1907     uintptr_t i, l1_sz = v_l1_size;
1908
1909     data.fn = fn;
1910     data.priv = priv;
1911     data.start = -1u;
1912     data.prot = 0;
1913
1914     for (i = 0; i < l1_sz; i++) {
1915         target_ulong base = i << (v_l1_shift + TARGET_PAGE_BITS);
1916         int rc = walk_memory_regions_1(&data, base, v_l2_levels, l1_map + i);
1917         if (rc != 0) {
1918             return rc;
1919         }
1920     }
1921
1922     return walk_memory_regions_end(&data, 0, 0);
1923 }
1924
1925 static int dump_region(void *priv, target_ulong start,
1926     target_ulong end, unsigned long prot)
1927 {
1928     FILE *f = (FILE *)priv;
1929
1930     (void) fprintf(f, TARGET_FMT_lx"-"TARGET_FMT_lx
1931         " "TARGET_FMT_lx" %c%c%c\n",
1932         start, end, end - start,
1933         ((prot & PAGE_READ) ? 'r' : '-'),
1934         ((prot & PAGE_WRITE) ? 'w' : '-'),
1935         ((prot & PAGE_EXEC) ? 'x' : '-'));
1936
1937     return 0;
1938 }
1939
1940 /* dump memory mappings */
1941 void page_dump(FILE *f)
1942 {
1943     const int length = sizeof(target_ulong) * 2;
1944     (void) fprintf(f, "%-*s %-*s %-*s %s\n",
1945             length, "start", length, "end", length, "size", "prot");
1946     walk_memory_regions(f, dump_region);
1947 }
1948
1949 int page_get_flags(target_ulong address)
1950 {
1951     PageDesc *p;
1952
1953     p = page_find(address >> TARGET_PAGE_BITS);
1954     if (!p) {
1955         return 0;
1956     }
1957     return p->flags;
1958 }
1959
1960 /* Modify the flags of a page and invalidate the code if necessary.
1961    The flag PAGE_WRITE_ORG is positioned automatically depending
1962    on PAGE_WRITE.  The mmap_lock should already be held.  */
1963 void page_set_flags(target_ulong start, target_ulong end, int flags)
1964 {
1965     target_ulong addr, len;
1966
1967     /* This function should never be called with addresses outside the
1968        guest address space.  If this assert fires, it probably indicates
1969        a missing call to h2g_valid.  */
1970 #if TARGET_ABI_BITS > L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS
1971     assert(end < ((target_ulong)1 << L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS));
1972 #endif
1973     assert(start < end);
1974
1975     start = start & TARGET_PAGE_MASK;
1976     end = TARGET_PAGE_ALIGN(end);
1977
1978     if (flags & PAGE_WRITE) {
1979         flags |= PAGE_WRITE_ORG;
1980     }
1981
1982     for (addr = start, len = end - start;
1983          len != 0;
1984          len -= TARGET_PAGE_SIZE, addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
1985         PageDesc *p = page_find_alloc(addr >> TARGET_PAGE_BITS, 1);
1986
1987         /* If the write protection bit is set, then we invalidate
1988            the code inside.  */
1989         if (!(p->flags & PAGE_WRITE) &&
1990             (flags & PAGE_WRITE) &&
1991             p->first_tb) {
1992             tb_invalidate_phys_page(addr, 0);
1993         }
1994         p->flags = flags;
1995     }
1996 }
1997
1998 int page_check_range(target_ulong start, target_ulong len, int flags)
1999 {
2000     PageDesc *p;
2001     target_ulong end;
2002     target_ulong addr;
2003
2004     /* This function should never be called with addresses outside the
2005        guest address space.  If this assert fires, it probably indicates
2006        a missing call to h2g_valid.  */
2007 #if TARGET_ABI_BITS > L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS
2008     assert(start < ((target_ulong)1 << L1_MAP_ADDR_SPACE_BITS));
2009 #endif
2010
2011     if (len == 0) {
2012         return 0;
2013     }
2014     if (start + len - 1 < start) {
2015         /* We've wrapped around.  */
2016         return -1;
2017     }
2018
2019     /* must do before we loose bits in the next step */
2020     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + len);
2021     start = start & TARGET_PAGE_MASK;
2022
2023     for (addr = start, len = end - start;
2024          len != 0;
2025          len -= TARGET_PAGE_SIZE, addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
2026         p = page_find(addr >> TARGET_PAGE_BITS);
2027         if (!p) {
2028             return -1;
2029         }
2030         if (!(p->flags & PAGE_VALID)) {
2031             return -1;
2032         }
2033
2034         if ((flags & PAGE_READ) && !(p->flags & PAGE_READ)) {
2035             return -1;
2036         }
2037         if (flags & PAGE_WRITE) {
2038             if (!(p->flags & PAGE_WRITE_ORG)) {
2039                 return -1;
2040             }
2041             /* unprotect the page if it was put read-only because it
2042                contains translated code */
2043             if (!(p->flags & PAGE_WRITE)) {
2044                 if (!page_unprotect(addr, 0)) {
2045                     return -1;
2046                 }
2047             }
2048         }
2049     }
2050     return 0;
2051 }
2052
2053 /* called from signal handler: invalidate the code and unprotect the
2054  * page. Return 0 if the fault was not handled, 1 if it was handled,
2055  * and 2 if it was handled but the caller must cause the TB to be
2056  * immediately exited. (We can only return 2 if the 'pc' argument is
2057  * non-zero.)
2058  */
2059 int page_unprotect(target_ulong address, uintptr_t pc)
2060 {
2061     unsigned int prot;
2062     bool current_tb_invalidated;
2063     PageDesc *p;
2064     target_ulong host_start, host_end, addr;
2065
2066     /* Technically this isn't safe inside a signal handler.  However we
2067        know this only ever happens in a synchronous SEGV handler, so in
2068        practice it seems to be ok.  */
2069     mmap_lock();
2070
2071     p = page_find(address >> TARGET_PAGE_BITS);
2072     if (!p) {
2073         mmap_unlock();
2074         return 0;
2075     }
2076
2077     /* if the page was really writable, then we change its
2078        protection back to writable */
2079     if ((p->flags & PAGE_WRITE_ORG) && !(p->flags & PAGE_WRITE)) {
2080         host_start = address & qemu_host_page_mask;
2081         host_end = host_start + qemu_host_page_size;
2082
2083         prot = 0;
2084         current_tb_invalidated = false;
2085         for (addr = host_start ; addr < host_end ; addr += TARGET_PAGE_SIZE) {
2086             p = page_find(addr >> TARGET_PAGE_BITS);
2087             p->flags |= PAGE_WRITE;
2088             prot |= p->flags;
2089
2090             /* and since the content will be modified, we must invalidate
2091                the corresponding translated code. */
2092             current_tb_invalidated |= tb_invalidate_phys_page(addr, pc);
2093 #ifdef DEBUG_TB_CHECK
2094             tb_invalidate_check(addr);
2095 #endif
2096         }
2097         mprotect((void *)g2h(host_start), qemu_host_page_size,
2098                  prot & PAGE_BITS);
2099
2100         mmap_unlock();
2101         /* If current TB was invalidated return to main loop */
2102         return current_tb_invalidated ? 2 : 1;
2103     }
2104     mmap_unlock();
2105     return 0;
2106 }
2107 #endif /* CONFIG_USER_ONLY */
This page took 0.140689 seconds and 4 git commands to generate.