memory.c

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