]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
hw/intc/arm_gicv3: fix an extra left-shift when reading IPRIORITYR
[qemu.git] / exec.c
1 /*
2  *  Virtual page mapping
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20 #include "qapi/error.h"
21
22 #include "qemu/cutils.h"
23 #include "cpu.h"
24 #include "exec/exec-all.h"
25 #include "exec/target_page.h"
26 #include "tcg.h"
27 #include "hw/qdev-core.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
30 #include "hw/boards.h"
31 #include "hw/xen/xen.h"
32 #endif
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "sysemu/sysemu.h"
35 #include "qemu/timer.h"
36 #include "qemu/config-file.h"
37 #include "qemu/error-report.h"
38 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
39 #include "qemu.h"
40 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
41 #include "hw/hw.h"
42 #include "exec/memory.h"
43 #include "exec/ioport.h"
44 #include "sysemu/dma.h"
45 #include "sysemu/numa.h"
46 #include "sysemu/hw_accel.h"
47 #include "exec/address-spaces.h"
48 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
49 #include "trace-root.h"
50
51 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
52 #include <linux/falloc.h>
53 #endif
54
55 #endif
56 #include "qemu/rcu_queue.h"
57 #include "qemu/main-loop.h"
58 #include "translate-all.h"
59 #include "sysemu/replay.h"
60
61 #include "exec/memory-internal.h"
62 #include "exec/ram_addr.h"
63 #include "exec/log.h"
64
65 #include "migration/vmstate.h"
66
67 #include "qemu/range.h"
68 #ifndef _WIN32
69 #include "qemu/mmap-alloc.h"
70 #endif
71
72 #include "monitor/monitor.h"
73
74 //#define DEBUG_SUBPAGE
75
76 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
77 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
78  * are protected by the ramlist lock.
79  */
80 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
81
82 static MemoryRegion *system_memory;
83 static MemoryRegion *system_io;
84
85 AddressSpace address_space_io;
86 AddressSpace address_space_memory;
87
88 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
89 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
90
91 /* RAM is pre-allocated and passed into qemu_ram_alloc_from_ptr */
92 #define RAM_PREALLOC   (1 << 0)
93
94 /* RAM is mmap-ed with MAP_SHARED */
95 #define RAM_SHARED     (1 << 1)
96
97 /* Only a portion of RAM (used_length) is actually used, and migrated.
98  * This used_length size can change across reboots.
99  */
100 #define RAM_RESIZEABLE (1 << 2)
101
102 /* UFFDIO_ZEROPAGE is available on this RAMBlock to atomically
103  * zero the page and wake waiting processes.
104  * (Set during postcopy)
105  */
106 #define RAM_UF_ZEROPAGE (1 << 3)
107
108 /* RAM can be migrated */
109 #define RAM_MIGRATABLE (1 << 4)
110 #endif
111
112 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
113 int target_page_bits;
114 bool target_page_bits_decided;
115 #endif
116
117 struct CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
118 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
119    cpu_exec() */
120 __thread CPUState *current_cpu;
121 /* 0 = Do not count executed instructions.
122    1 = Precise instruction counting.
123    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
124 int use_icount;
125
126 uintptr_t qemu_host_page_size;
127 intptr_t qemu_host_page_mask;
128
129 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
130 {
131     /* The target page size is the lowest common denominator for all
132      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
133      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
134      * a particular size.
135      */
136 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
137     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
138     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
139         if (target_page_bits_decided) {
140             return false;
141         }
142         target_page_bits = bits;
143     }
144 #endif
145     return true;
146 }
147
148 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
149
150 static void finalize_target_page_bits(void)
151 {
152 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
153     if (target_page_bits == 0) {
154         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
155     }
156     target_page_bits_decided = true;
157 #endif
158 }
159
160 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
161
162 struct PhysPageEntry {
163     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
164     uint32_t skip : 6;
165      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
166     uint32_t ptr : 26;
167 };
168
169 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
170
171 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
172 #define ADDR_SPACE_BITS 64
173
174 #define P_L2_BITS 9
175 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
176
177 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
178
179 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
180
181 typedef struct PhysPageMap {
182     struct rcu_head rcu;
183
184     unsigned sections_nb;
185     unsigned sections_nb_alloc;
186     unsigned nodes_nb;
187     unsigned nodes_nb_alloc;
188     Node *nodes;
189     MemoryRegionSection *sections;
190 } PhysPageMap;
191
192 struct AddressSpaceDispatch {
193     MemoryRegionSection *mru_section;
194     /* This is a multi-level map on the physical address space.
195      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
196      */
197     PhysPageEntry phys_map;
198     PhysPageMap map;
199 };
200
201 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
202 typedef struct subpage_t {
203     MemoryRegion iomem;
204     FlatView *fv;
205     hwaddr base;
206     uint16_t sub_section[];
207 } subpage_t;
208
209 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
210 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
211 #define PHYS_SECTION_ROM 2
212 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
213
214 static void io_mem_init(void);
215 static void memory_map_init(void);
216 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
217
218 static MemoryRegion io_mem_watch;
219
220 /**
221  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
222  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
223  * @as: the AddressSpace itself
224  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
225  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
226  */
227 struct CPUAddressSpace {
228     CPUState *cpu;
229     AddressSpace *as;
230     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
231     MemoryListener tcg_as_listener;
232 };
233
234 struct DirtyBitmapSnapshot {
235     ram_addr_t start;
236     ram_addr_t end;
237     unsigned long dirty[];
238 };
239
240 #endif
241
242 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
243
244 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
245 {
246     static unsigned alloc_hint = 16;
247     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
248         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
249         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
250         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
251         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
252     }
253 }
254
255 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
256 {
257     unsigned i;
258     uint32_t ret;
259     PhysPageEntry e;
260     PhysPageEntry *p;
261
262     ret = map->nodes_nb++;
263     p = map->nodes[ret];
264     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
265     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
266
267     e.skip = leaf ? 0 : 1;
268     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
269     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
270         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
271     }
272     return ret;
273 }
274
275 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
276                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
277                                 int level)
278 {
279     PhysPageEntry *p;
280     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
281
282     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
283         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
284     }
285     p = map->nodes[lp->ptr];
286     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
287
288     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
289         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
290             lp->skip = 0;
291             lp->ptr = leaf;
292             *index += step;
293             *nb -= step;
294         } else {
295             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
296         }
297         ++lp;
298     }
299 }
300
301 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
302                           hwaddr index, hwaddr nb,
303                           uint16_t leaf)
304 {
305     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
306     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
307
308     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
309 }
310
311 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
312  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
313  */
314 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
315 {
316     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
317     int valid = 0;
318     PhysPageEntry *p;
319     int i;
320
321     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
322         return;
323     }
324
325     p = nodes[lp->ptr];
326     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
327         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
328             continue;
329         }
330
331         valid_ptr = i;
332         valid++;
333         if (p[i].skip) {
334             phys_page_compact(&p[i], nodes);
335         }
336     }
337
338     /* We can only compress if there's only one child. */
339     if (valid != 1) {
340         return;
341     }
342
343     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
344
345     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
346     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
347         return;
348     }
349
350     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
351     if (!p[valid_ptr].skip) {
352         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
353         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
354          * should never reach here.
355          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
356          * change this rule.
357          */
358         lp->skip = 0;
359     } else {
360         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
361     }
362 }
363
364 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
365 {
366     if (d->phys_map.skip) {
367         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
368     }
369 }
370
371 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
372                                        hwaddr addr)
373 {
374     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
375      * the section must cover the entire address space.
376      */
377     return int128_gethi(section->size) ||
378            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
379                              int128_getlo(section->size), addr);
380 }
381
382 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
383 {
384     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
385     Node *nodes = d->map.nodes;
386     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
387     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
388     int i;
389
390     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
391         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
392             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
393         }
394         p = nodes[lp.ptr];
395         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
396     }
397
398     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
399         return &sections[lp.ptr];
400     } else {
401         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
402     }
403 }
404
405 bool memory_region_is_unassigned(MemoryRegion *mr)
406 {
407     return mr != &io_mem_rom && mr != &io_mem_notdirty && !mr->rom_device
408         && mr != &io_mem_watch;
409 }
410
411 /* Called from RCU critical section */
412 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
413                                                         hwaddr addr,
414                                                         bool resolve_subpage)
415 {
416     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
417     subpage_t *subpage;
418
419     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
420         !section_covers_addr(section, addr)) {
421         section = phys_page_find(d, addr);
422         atomic_set(&d->mru_section, section);
423     }
424     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
425         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
426         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
427     }
428     return section;
429 }
430
431 /* Called from RCU critical section */
432 static MemoryRegionSection *
433 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
434                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
435 {
436     MemoryRegionSection *section;
437     MemoryRegion *mr;
438     Int128 diff;
439
440     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
441     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
442     addr -= section->offset_within_address_space;
443
444     /* Compute offset within MemoryRegion */
445     *xlat = addr + section->offset_within_region;
446
447     mr = section->mr;
448
449     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
450      * on their address, without considering adjacent registers that could
451      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
452      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
453      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
454      * here.
455      *
456      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
457      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
458      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
459      */
460     if (memory_region_is_ram(mr)) {
461         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
462         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
463     }
464     return section;
465 }
466
467 /**
468  * address_space_translate_iommu - translate an address through an IOMMU
469  * memory region and then through the target address space.
470  *
471  * @iommu_mr: the IOMMU memory region that we start the translation from
472  * @addr: the address to be translated through the MMU
473  * @xlat: the translated address offset within the destination memory region.
474  *        It cannot be %NULL.
475  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
476  *            cannot be %NULL.
477  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
478  *            should only be meaningful for IOMMU translated
479  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
480  *            would tell. It can be %NULL if we don't care about it.
481  * @is_write: whether the translation operation is for write
482  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
483  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
484  * @attrs: transaction attributes
485  *
486  * This function is called from RCU critical section.  It is the common
487  * part of flatview_do_translate and address_space_translate_cached.
488  */
489 static MemoryRegionSection address_space_translate_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
490                                                          hwaddr *xlat,
491                                                          hwaddr *plen_out,
492                                                          hwaddr *page_mask_out,
493                                                          bool is_write,
494                                                          bool is_mmio,
495                                                          AddressSpace **target_as,
496                                                          MemTxAttrs attrs)
497 {
498     MemoryRegionSection *section;
499     hwaddr page_mask = (hwaddr)-1;
500
501     do {
502         hwaddr addr = *xlat;
503         IOMMUMemoryRegionClass *imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
504         int iommu_idx = 0;
505         IOMMUTLBEntry iotlb;
506
507         if (imrc->attrs_to_index) {
508             iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
509         }
510
511         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
512                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO, iommu_idx);
513
514         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
515             goto unassigned;
516         }
517
518         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
519                 | (addr & iotlb.addr_mask));
520         page_mask &= iotlb.addr_mask;
521         *plen_out = MIN(*plen_out, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
522         *target_as = iotlb.target_as;
523
524         section = address_space_translate_internal(
525                 address_space_to_dispatch(iotlb.target_as), addr, xlat,
526                 plen_out, is_mmio);
527
528         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
529     } while (unlikely(iommu_mr));
530
531     if (page_mask_out) {
532         *page_mask_out = page_mask;
533     }
534     return *section;
535
536 unassigned:
537     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
538 }
539
540 /**
541  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
542  *
543  * @fv: the flat view that we want to translate on
544  * @addr: the address to be translated in above address space
545  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
546  *        cannot be @NULL.
547  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
548  *            can be @NULL when we don't care about it.
549  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
550  *            should only be meaningful for IOMMU translated
551  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
552  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
553  * @is_write: whether the translation operation is for write
554  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
555  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
556  * @attrs: memory transaction attributes
557  *
558  * This function is called from RCU critical section
559  */
560 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
561                                                  hwaddr addr,
562                                                  hwaddr *xlat,
563                                                  hwaddr *plen_out,
564                                                  hwaddr *page_mask_out,
565                                                  bool is_write,
566                                                  bool is_mmio,
567                                                  AddressSpace **target_as,
568                                                  MemTxAttrs attrs)
569 {
570     MemoryRegionSection *section;
571     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
572     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
573
574     if (!plen_out) {
575         plen_out = &plen;
576     }
577
578     section = address_space_translate_internal(
579             flatview_to_dispatch(fv), addr, xlat,
580             plen_out, is_mmio);
581
582     iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
583     if (unlikely(iommu_mr)) {
584         return address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat,
585                                              plen_out, page_mask_out,
586                                              is_write, is_mmio,
587                                              target_as, attrs);
588     }
589     if (page_mask_out) {
590         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
591         *page_mask_out = ~TARGET_PAGE_MASK;
592     }
593
594     return *section;
595 }
596
597 /* Called from RCU critical section */
598 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
599                                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
600 {
601     MemoryRegionSection section;
602     hwaddr xlat, page_mask;
603
604     /*
605      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
606      * but page mask.
607      */
608     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
609                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as,
610                                     attrs);
611
612     /* Illegal translation */
613     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
614         goto iotlb_fail;
615     }
616
617     /* Convert memory region offset into address space offset */
618     xlat += section.offset_within_address_space -
619         section.offset_within_region;
620
621     return (IOMMUTLBEntry) {
622         .target_as = as,
623         .iova = addr & ~page_mask,
624         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
625         .addr_mask = page_mask,
626         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
627         .perm = IOMMU_RW,
628     };
629
630 iotlb_fail:
631     return (IOMMUTLBEntry) {0};
632 }
633
634 /* Called from RCU critical section */
635 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
636                                  hwaddr *plen, bool is_write,
637                                  MemTxAttrs attrs)
638 {
639     MemoryRegion *mr;
640     MemoryRegionSection section;
641     AddressSpace *as = NULL;
642
643     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
644     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
645                                     is_write, true, &as, attrs);
646     mr = section.mr;
647
648     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
649         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
650         *plen = MIN(page, *plen);
651     }
652
653     return mr;
654 }
655
656 typedef struct TCGIOMMUNotifier {
657     IOMMUNotifier n;
658     MemoryRegion *mr;
659     CPUState *cpu;
660     int iommu_idx;
661     bool active;
662 } TCGIOMMUNotifier;
663
664 static void tcg_iommu_unmap_notify(IOMMUNotifier *n, IOMMUTLBEntry *iotlb)
665 {
666     TCGIOMMUNotifier *notifier = container_of(n, TCGIOMMUNotifier, n);
667
668     if (!notifier->active) {
669         return;
670     }
671     tlb_flush(notifier->cpu);
672     notifier->active = false;
673     /* We leave the notifier struct on the list to avoid reallocating it later.
674      * Generally the number of IOMMUs a CPU deals with will be small.
675      * In any case we can't unregister the iommu notifier from a notify
676      * callback.
677      */
678 }
679
680 static void tcg_register_iommu_notifier(CPUState *cpu,
681                                         IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
682                                         int iommu_idx)
683 {
684     /* Make sure this CPU has an IOMMU notifier registered for this
685      * IOMMU/IOMMU index combination, so that we can flush its TLB
686      * when the IOMMU tells us the mappings we've cached have changed.
687      */
688     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
689     TCGIOMMUNotifier *notifier;
690     int i;
691
692     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
693         notifier = &g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier, i);
694         if (notifier->mr == mr && notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
695             break;
696         }
697     }
698     if (i == cpu->iommu_notifiers->len) {
699         /* Not found, add a new entry at the end of the array */
700         cpu->iommu_notifiers = g_array_set_size(cpu->iommu_notifiers, i + 1);
701         notifier = &g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier, i);
702
703         notifier->mr = mr;
704         notifier->iommu_idx = iommu_idx;
705         notifier->cpu = cpu;
706         /* Rather than trying to register interest in the specific part
707          * of the iommu's address space that we've accessed and then
708          * expand it later as subsequent accesses touch more of it, we
709          * just register interest in the whole thing, on the assumption
710          * that iommu reconfiguration will be rare.
711          */
712         iommu_notifier_init(&notifier->n,
713                             tcg_iommu_unmap_notify,
714                             IOMMU_NOTIFIER_UNMAP,
715                             0,
716                             HWADDR_MAX,
717                             iommu_idx);
718         memory_region_register_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
719     }
720
721     if (!notifier->active) {
722         notifier->active = true;
723     }
724 }
725
726 static void tcg_iommu_free_notifier_list(CPUState *cpu)
727 {
728     /* Destroy the CPU's notifier list */
729     int i;
730     TCGIOMMUNotifier *notifier;
731
732     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
733         notifier = &g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier, i);
734         memory_region_unregister_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
735     }
736     g_array_free(cpu->iommu_notifiers, true);
737 }
738
739 /* Called from RCU critical section */
740 MemoryRegionSection *
741 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
742                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen,
743                                   MemTxAttrs attrs, int *prot)
744 {
745     MemoryRegionSection *section;
746     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
747     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
748     IOMMUTLBEntry iotlb;
749     int iommu_idx;
750     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
751
752     for (;;) {
753         section = address_space_translate_internal(d, addr, &addr, plen, false);
754
755         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
756         if (!iommu_mr) {
757             break;
758         }
759
760         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
761
762         iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
763         tcg_register_iommu_notifier(cpu, iommu_mr, iommu_idx);
764         /* We need all the permissions, so pass IOMMU_NONE so the IOMMU
765          * doesn't short-cut its translation table walk.
766          */
767         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, iommu_idx);
768         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
769                 | (addr & iotlb.addr_mask));
770         /* Update the caller's prot bits to remove permissions the IOMMU
771          * is giving us a failure response for. If we get down to no
772          * permissions left at all we can give up now.
773          */
774         if (!(iotlb.perm & IOMMU_RO)) {
775             *prot &= ~(PAGE_READ | PAGE_EXEC);
776         }
777         if (!(iotlb.perm & IOMMU_WO)) {
778             *prot &= ~PAGE_WRITE;
779         }
780
781         if (!*prot) {
782             goto translate_fail;
783         }
784
785         d = flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(iotlb.target_as));
786     }
787
788     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
789     *xlat = addr;
790     return section;
791
792 translate_fail:
793     return &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
794 }
795 #endif
796
797 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
798
799 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
800 {
801     CPUState *cpu = opaque;
802
803     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
804        version_id is increased. */
805     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
806     tlb_flush(cpu);
807
808     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
809      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
810      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
811      * which will now be stale.
812      */
813     tb_flush(cpu);
814
815     return 0;
816 }
817
818 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
819 {
820     CPUState *cpu = opaque;
821
822     cpu->exception_index = -1;
823
824     return 0;
825 }
826
827 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
828 {
829     CPUState *cpu = opaque;
830
831     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
832 }
833
834 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
835     .name = "cpu_common/exception_index",
836     .version_id = 1,
837     .minimum_version_id = 1,
838     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
839     .fields = (VMStateField[]) {
840         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
841         VMSTATE_END_OF_LIST()
842     }
843 };
844
845 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
846 {
847     CPUState *cpu = opaque;
848
849     return cpu->crash_occurred;
850 }
851
852 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
853     .name = "cpu_common/crash_occurred",
854     .version_id = 1,
855     .minimum_version_id = 1,
856     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
857     .fields = (VMStateField[]) {
858         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
859         VMSTATE_END_OF_LIST()
860     }
861 };
862
863 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
864     .name = "cpu_common",
865     .version_id = 1,
866     .minimum_version_id = 1,
867     .pre_load = cpu_common_pre_load,
868     .post_load = cpu_common_post_load,
869     .fields = (VMStateField[]) {
870         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
871         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
872         VMSTATE_END_OF_LIST()
873     },
874     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
875         &vmstate_cpu_common_exception_index,
876         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
877         NULL
878     }
879 };
880
881 #endif
882
883 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
884 {
885     CPUState *cpu;
886
887     CPU_FOREACH(cpu) {
888         if (cpu->cpu_index == index) {
889             return cpu;
890         }
891     }
892
893     return NULL;
894 }
895
896 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
897 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
898                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
899 {
900     CPUAddressSpace *newas;
901     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
902     char *as_name;
903
904     assert(mr);
905     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
906     address_space_init(as, mr, as_name);
907     g_free(as_name);
908
909     /* Target code should have set num_ases before calling us */
910     assert(asidx < cpu->num_ases);
911
912     if (asidx == 0) {
913         /* address space 0 gets the convenience alias */
914         cpu->as = as;
915     }
916
917     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
918     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
919
920     if (!cpu->cpu_ases) {
921         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
922     }
923
924     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
925     newas->cpu = cpu;
926     newas->as = as;
927     if (tcg_enabled()) {
928         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
929         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
930     }
931 }
932
933 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
934 {
935     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
936     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
937 }
938 #endif
939
940 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
941 {
942     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
943
944     cpu_list_remove(cpu);
945
946     if (cc->vmsd != NULL) {
947         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
948     }
949     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
950         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
951     }
952 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
953     tcg_iommu_free_notifier_list(cpu);
954 #endif
955 }
956
957 Property cpu_common_props[] = {
958 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
959     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
960      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
961      * because that file is compiled only once for both user-mode
962      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
963      * the system address space.
964      */
965     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
966                      MemoryRegion *),
967 #endif
968     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
969 };
970
971 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
972 {
973     cpu->as = NULL;
974     cpu->num_ases = 0;
975
976 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
977     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
978     cpu->memory = system_memory;
979     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
980 #endif
981 }
982
983 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
984 {
985     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
986     static bool tcg_target_initialized;
987
988     cpu_list_add(cpu);
989
990     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
991         tcg_target_initialized = true;
992         cc->tcg_initialize();
993     }
994
995 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
996     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
997         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
998     }
999     if (cc->vmsd != NULL) {
1000         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
1001     }
1002
1003     cpu->iommu_notifiers = g_array_new(false, true, sizeof(TCGIOMMUNotifier));
1004 #endif
1005 }
1006
1007 const char *parse_cpu_model(const char *cpu_model)
1008 {
1009     ObjectClass *oc;
1010     CPUClass *cc;
1011     gchar **model_pieces;
1012     const char *cpu_type;
1013
1014     model_pieces = g_strsplit(cpu_model, ",", 2);
1015
1016     oc = cpu_class_by_name(CPU_RESOLVING_TYPE, model_pieces[0]);
1017     if (oc == NULL) {
1018         error_report("unable to find CPU model '%s'", model_pieces[0]);
1019         g_strfreev(model_pieces);
1020         exit(EXIT_FAILURE);
1021     }
1022
1023     cpu_type = object_class_get_name(oc);
1024     cc = CPU_CLASS(oc);
1025     cc->parse_features(cpu_type, model_pieces[1], &error_fatal);
1026     g_strfreev(model_pieces);
1027     return cpu_type;
1028 }
1029
1030 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1031 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1032 {
1033     mmap_lock();
1034     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
1035     mmap_unlock();
1036 }
1037 #else
1038 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1039 {
1040     MemTxAttrs attrs;
1041     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
1042     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
1043     if (phys != -1) {
1044         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
1045         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
1046                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK), attrs);
1047     }
1048 }
1049 #endif
1050
1051 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1052 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1053
1054 {
1055 }
1056
1057 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1058                           int flags)
1059 {
1060     return -ENOSYS;
1061 }
1062
1063 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1064 {
1065 }
1066
1067 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1068                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1069 {
1070     return -ENOSYS;
1071 }
1072 #else
1073 /* Add a watchpoint.  */
1074 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1075                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1076 {
1077     CPUWatchpoint *wp;
1078
1079     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
1080     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
1081         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
1082                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
1083         return -EINVAL;
1084     }
1085     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
1086
1087     wp->vaddr = addr;
1088     wp->len = len;
1089     wp->flags = flags;
1090
1091     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
1092     if (flags & BP_GDB) {
1093         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1094     } else {
1095         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1096     }
1097
1098     tlb_flush_page(cpu, addr);
1099
1100     if (watchpoint)
1101         *watchpoint = wp;
1102     return 0;
1103 }
1104
1105 /* Remove a specific watchpoint.  */
1106 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1107                           int flags)
1108 {
1109     CPUWatchpoint *wp;
1110
1111     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1112         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
1113                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
1114             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1115             return 0;
1116         }
1117     }
1118     return -ENOENT;
1119 }
1120
1121 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
1122 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1123 {
1124     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
1125
1126     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
1127
1128     g_free(watchpoint);
1129 }
1130
1131 /* Remove all matching watchpoints.  */
1132 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1133 {
1134     CPUWatchpoint *wp, *next;
1135
1136     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
1137         if (wp->flags & mask) {
1138             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1139         }
1140     }
1141 }
1142
1143 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
1144  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
1145  * partially or completely with the address range covered by the
1146  * access).
1147  */
1148 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
1149                                                   vaddr addr,
1150                                                   vaddr len)
1151 {
1152     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
1153      * required to avoid errors in the case where the range ends
1154      * exactly at the top of the address space and so addr + len
1155      * wraps round to zero.
1156      */
1157     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
1158     vaddr addrend = addr + len - 1;
1159
1160     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
1161 }
1162
1163 #endif
1164
1165 /* Add a breakpoint.  */
1166 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
1167                           CPUBreakpoint **breakpoint)
1168 {
1169     CPUBreakpoint *bp;
1170
1171     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
1172
1173     bp->pc = pc;
1174     bp->flags = flags;
1175
1176     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
1177     if (flags & BP_GDB) {
1178         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1179     } else {
1180         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1181     }
1182
1183     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
1184
1185     if (breakpoint) {
1186         *breakpoint = bp;
1187     }
1188     return 0;
1189 }
1190
1191 /* Remove a specific breakpoint.  */
1192 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
1193 {
1194     CPUBreakpoint *bp;
1195
1196     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
1197         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
1198             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1199             return 0;
1200         }
1201     }
1202     return -ENOENT;
1203 }
1204
1205 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
1206 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
1207 {
1208     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1209
1210     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1211
1212     g_free(breakpoint);
1213 }
1214
1215 /* Remove all matching breakpoints. */
1216 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1217 {
1218     CPUBreakpoint *bp, *next;
1219
1220     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1221         if (bp->flags & mask) {
1222             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1223         }
1224     }
1225 }
1226
1227 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1228    CPU loop after each instruction */
1229 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1230 {
1231     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1232         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1233         if (kvm_enabled()) {
1234             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1235         } else {
1236             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1237             /* XXX: only flush what is necessary */
1238             tb_flush(cpu);
1239         }
1240     }
1241 }
1242
1243 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1244 {
1245     va_list ap;
1246     va_list ap2;
1247
1248     va_start(ap, fmt);
1249     va_copy(ap2, ap);
1250     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1251     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1252     fprintf(stderr, "\n");
1253     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1254     if (qemu_log_separate()) {
1255         qemu_log_lock();
1256         qemu_log("qemu: fatal: ");
1257         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1258         qemu_log("\n");
1259         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1260         qemu_log_flush();
1261         qemu_log_unlock();
1262         qemu_log_close();
1263     }
1264     va_end(ap2);
1265     va_end(ap);
1266     replay_finish();
1267 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1268     {
1269         struct sigaction act;
1270         sigfillset(&act.sa_mask);
1271         act.sa_handler = SIG_DFL;
1272         act.sa_flags = 0;
1273         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1274     }
1275 #endif
1276     abort();
1277 }
1278
1279 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1280 /* Called from RCU critical section */
1281 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1282 {
1283     RAMBlock *block;
1284
1285     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1286     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1287         return block;
1288     }
1289     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1290         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1291             goto found;
1292         }
1293     }
1294
1295     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1296     abort();
1297
1298 found:
1299     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1300      * is what happens:
1301      *
1302      *     mru_block = xxx
1303      *     rcu_read_unlock()
1304      *                                        xxx removed from list
1305      *                  rcu_read_lock()
1306      *                  read mru_block
1307      *                                        mru_block = NULL;
1308      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1309      *                  rcu_read_unlock()
1310      *
1311      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1312      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1313      * copy of the pointer.
1314      */
1315     ram_list.mru_block = block;
1316     return block;
1317 }
1318
1319 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1320 {
1321     CPUState *cpu;
1322     ram_addr_t start1;
1323     RAMBlock *block;
1324     ram_addr_t end;
1325
1326     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1327     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1328
1329     rcu_read_lock();
1330     block = qemu_get_ram_block(start);
1331     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1332     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1333     CPU_FOREACH(cpu) {
1334         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1335     }
1336     rcu_read_unlock();
1337 }
1338
1339 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1340 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1341                                               ram_addr_t length,
1342                                               unsigned client)
1343 {
1344     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1345     unsigned long end, page;
1346     bool dirty = false;
1347
1348     if (length == 0) {
1349         return false;
1350     }
1351
1352     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1353     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1354
1355     rcu_read_lock();
1356
1357     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1358
1359     while (page < end) {
1360         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1361         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1362         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1363
1364         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1365                                               offset, num);
1366         page += num;
1367     }
1368
1369     rcu_read_unlock();
1370
1371     if (dirty && tcg_enabled()) {
1372         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1373     }
1374
1375     return dirty;
1376 }
1377
1378 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1379      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1380 {
1381     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1382     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1383     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1384     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1385     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1386     unsigned long page, end, dest;
1387
1388     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1389                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1390     snap->start = first;
1391     snap->end   = last;
1392
1393     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1394     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1395     dest = 0;
1396
1397     rcu_read_lock();
1398
1399     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1400
1401     while (page < end) {
1402         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1403         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1404         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1405
1406         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1407         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1408         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1409
1410         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1411                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1412                                      num);
1413         page += num;
1414         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1415     }
1416
1417     rcu_read_unlock();
1418
1419     if (tcg_enabled()) {
1420         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1421     }
1422
1423     return snap;
1424 }
1425
1426 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1427                                             ram_addr_t start,
1428                                             ram_addr_t length)
1429 {
1430     unsigned long page, end;
1431
1432     assert(start >= snap->start);
1433     assert(start + length <= snap->end);
1434
1435     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1436     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1437
1438     while (page < end) {
1439         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1440             return true;
1441         }
1442         page++;
1443     }
1444     return false;
1445 }
1446
1447 /* Called from RCU critical section */
1448 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1449                                        MemoryRegionSection *section,
1450                                        target_ulong vaddr,
1451                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1452                                        int prot,
1453                                        target_ulong *address)
1454 {
1455     hwaddr iotlb;
1456     CPUWatchpoint *wp;
1457
1458     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1459         /* Normal RAM.  */
1460         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1461         if (!section->readonly) {
1462             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1463         } else {
1464             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1465         }
1466     } else {
1467         AddressSpaceDispatch *d;
1468
1469         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1470         iotlb = section - d->map.sections;
1471         iotlb += xlat;
1472     }
1473
1474     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1475        watchpoint trap routines.  */
1476     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1477         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1478             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1479             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1480                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1481                 *address |= TLB_MMIO;
1482                 break;
1483             }
1484         }
1485     }
1486
1487     return iotlb;
1488 }
1489 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1490
1491 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1492
1493 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1494                              uint16_t section);
1495 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1496
1497 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align, bool shared) =
1498                                qemu_anon_ram_alloc;
1499
1500 /*
1501  * Set a custom physical guest memory alloator.
1502  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1503  * get rid of it eventually.
1504  */
1505 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align, bool shared))
1506 {
1507     phys_mem_alloc = alloc;
1508 }
1509
1510 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1511                                  MemoryRegionSection *section)
1512 {
1513     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1514      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1515      * never overflow into the page-aligned value.
1516      */
1517     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1518
1519     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1520         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1521         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1522                                 map->sections_nb_alloc);
1523     }
1524     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1525     memory_region_ref(section->mr);
1526     return map->sections_nb++;
1527 }
1528
1529 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1530 {
1531     bool have_sub_page = mr->subpage;
1532
1533     memory_region_unref(mr);
1534
1535     if (have_sub_page) {
1536         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1537         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1538         g_free(subpage);
1539     }
1540 }
1541
1542 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1543 {
1544     while (map->sections_nb > 0) {
1545         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1546         phys_section_destroy(section->mr);
1547     }
1548     g_free(map->sections);
1549     g_free(map->nodes);
1550 }
1551
1552 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1553 {
1554     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1555     subpage_t *subpage;
1556     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1557         & TARGET_PAGE_MASK;
1558     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1559     MemoryRegionSection subsection = {
1560         .offset_within_address_space = base,
1561         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1562     };
1563     hwaddr start, end;
1564
1565     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1566
1567     if (!(existing->mr->subpage)) {
1568         subpage = subpage_init(fv, base);
1569         subsection.fv = fv;
1570         subsection.mr = &subpage->iomem;
1571         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1572                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1573     } else {
1574         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1575     }
1576     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1577     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1578     subpage_register(subpage, start, end,
1579                      phys_section_add(&d->map, section));
1580 }
1581
1582
1583 static void register_multipage(FlatView *fv,
1584                                MemoryRegionSection *section)
1585 {
1586     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1587     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1588     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1589     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1590                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1591
1592     assert(num_pages);
1593     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1594 }
1595
1596 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1597 {
1598     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1599     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1600
1601     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1602         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1603                        - now.offset_within_address_space;
1604
1605         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1606         register_subpage(fv, &now);
1607     } else {
1608         now.size = int128_zero();
1609     }
1610     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1611         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1612         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1613         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1614         now = remain;
1615         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1616             register_subpage(fv, &now);
1617         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1618             now.size = page_size;
1619             register_subpage(fv, &now);
1620         } else {
1621             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1622             register_multipage(fv, &now);
1623         }
1624     }
1625 }
1626
1627 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1628 {
1629     if (kvm_enabled())
1630         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1631 }
1632
1633 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1634 {
1635     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1636 }
1637
1638 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1639 {
1640     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1641 }
1642
1643 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1644 {
1645     RAMBlock *block;
1646     char *psize;
1647
1648     rcu_read_lock();
1649     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1650                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1651     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1652         psize = size_to_str(block->page_size);
1653         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1654                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1655                        (uint64_t)block->offset,
1656                        (uint64_t)block->used_length,
1657                        (uint64_t)block->max_length);
1658         g_free(psize);
1659     }
1660     rcu_read_unlock();
1661 }
1662
1663 #ifdef __linux__
1664 /*
1665  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1666  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1667  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1668  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1669  */
1670 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1671 {
1672     long *hpsize_min = opaque;
1673
1674     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1675         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(MEMORY_BACKEND(obj));
1676
1677         if (hpsize < *hpsize_min) {
1678             *hpsize_min = hpsize;
1679         }
1680     }
1681
1682     return 0;
1683 }
1684
1685 long qemu_getrampagesize(void)
1686 {
1687     long hpsize = LONG_MAX;
1688     long mainrampagesize;
1689     Object *memdev_root;
1690
1691     mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1692
1693     /* it's possible we have memory-backend objects with
1694      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1695      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1696      * hooks. we want to take these into account, but we
1697      * also want to make sure these supported hugepage
1698      * sizes are applicable across the entire range of memory
1699      * we may boot from, so we take the min across all
1700      * backends, and assume normal pages in cases where a
1701      * backend isn't backed by hugepages.
1702      */
1703     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1704     if (memdev_root) {
1705         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1706     }
1707     if (hpsize == LONG_MAX) {
1708         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1709         return mainrampagesize;
1710     }
1711
1712     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1713      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1714      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1715      */
1716     if (hpsize > mainrampagesize &&
1717         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1718         static bool warned;
1719         if (!warned) {
1720             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1721             warned = true;
1722         }
1723         return mainrampagesize;
1724     }
1725
1726     return hpsize;
1727 }
1728 #else
1729 long qemu_getrampagesize(void)
1730 {
1731     return getpagesize();
1732 }
1733 #endif
1734
1735 #ifdef __linux__
1736 static int64_t get_file_size(int fd)
1737 {
1738     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1739     if (size < 0) {
1740         return -errno;
1741     }
1742     return size;
1743 }
1744
1745 static int file_ram_open(const char *path,
1746                          const char *region_name,
1747                          bool *created,
1748                          Error **errp)
1749 {
1750     char *filename;
1751     char *sanitized_name;
1752     char *c;
1753     int fd = -1;
1754
1755     *created = false;
1756     for (;;) {
1757         fd = open(path, O_RDWR);
1758         if (fd >= 0) {
1759             /* @path names an existing file, use it */
1760             break;
1761         }
1762         if (errno == ENOENT) {
1763             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1764             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1765             if (fd >= 0) {
1766                 *created = true;
1767                 break;
1768             }
1769         } else if (errno == EISDIR) {
1770             /* @path names a directory, create a file there */
1771             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1772             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1773             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1774                 if (*c == '/') {
1775                     *c = '_';
1776                 }
1777             }
1778
1779             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1780                                        sanitized_name);
1781             g_free(sanitized_name);
1782
1783             fd = mkstemp(filename);
1784             if (fd >= 0) {
1785                 unlink(filename);
1786                 g_free(filename);
1787                 break;
1788             }
1789             g_free(filename);
1790         }
1791         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1792             error_setg_errno(errp, errno,
1793                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1794                              path);
1795             return -1;
1796         }
1797         /*
1798          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1799          * something else creates the file between our two open().
1800          */
1801     }
1802
1803     return fd;
1804 }
1805
1806 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1807                             ram_addr_t memory,
1808                             int fd,
1809                             bool truncate,
1810                             Error **errp)
1811 {
1812     void *area;
1813
1814     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1815     if (block->mr->align % block->page_size) {
1816         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1817                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1818                    block->mr->align, block->page_size);
1819         return NULL;
1820     }
1821     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1822 #if defined(__s390x__)
1823     if (kvm_enabled()) {
1824         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1825     }
1826 #endif
1827
1828     if (memory < block->page_size) {
1829         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1830                    "or larger than page size 0x%zx",
1831                    memory, block->page_size);
1832         return NULL;
1833     }
1834
1835     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1836
1837     /*
1838      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1839      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1840      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1841      * mmap will fail.
1842      *
1843      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1844      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1845      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1846      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1847      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1848      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1849      * is disabled as well.
1850      */
1851     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1852         perror("ftruncate");
1853     }
1854
1855     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1856                          block->flags & RAM_SHARED);
1857     if (area == MAP_FAILED) {
1858         error_setg_errno(errp, errno,
1859                          "unable to map backing store for guest RAM");
1860         return NULL;
1861     }
1862
1863     if (mem_prealloc) {
1864         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1865         if (errp && *errp) {
1866             qemu_ram_munmap(area, memory);
1867             return NULL;
1868         }
1869     }
1870
1871     block->fd = fd;
1872     return area;
1873 }
1874 #endif
1875
1876 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1877  * dirty bitmaps.
1878  * Called with the ramlist lock held.
1879  */
1880 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1881 {
1882     RAMBlock *block, *next_block;
1883     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1884
1885     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1886
1887     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1888         return 0;
1889     }
1890
1891     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1892         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1893
1894         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1895          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1896          */
1897         candidate = block->offset + block->max_length;
1898         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1899
1900         /* Search for the closest following block
1901          * and find the gap.
1902          */
1903         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1904             if (next_block->offset >= candidate) {
1905                 next = MIN(next, next_block->offset);
1906             }
1907         }
1908
1909         /* If it fits remember our place and remember the size
1910          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1911          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1912          */
1913         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1914             offset = candidate;
1915             mingap = next - candidate;
1916         }
1917
1918         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
1919     }
1920
1921     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1922         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1923                 (uint64_t)size);
1924         abort();
1925     }
1926
1927     trace_find_ram_offset(size, offset);
1928
1929     return offset;
1930 }
1931
1932 unsigned long last_ram_page(void)
1933 {
1934     RAMBlock *block;
1935     ram_addr_t last = 0;
1936
1937     rcu_read_lock();
1938     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1939         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1940     }
1941     rcu_read_unlock();
1942     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1943 }
1944
1945 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1946 {
1947     int ret;
1948
1949     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1950     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1951         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1952         if (ret) {
1953             perror("qemu_madvise");
1954             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1955                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1956         }
1957     }
1958 }
1959
1960 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1961 {
1962     return rb->idstr;
1963 }
1964
1965 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1966 {
1967     return rb->flags & RAM_SHARED;
1968 }
1969
1970 /* Note: Only set at the start of postcopy */
1971 bool qemu_ram_is_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
1972 {
1973     return rb->flags & RAM_UF_ZEROPAGE;
1974 }
1975
1976 void qemu_ram_set_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
1977 {
1978     rb->flags |= RAM_UF_ZEROPAGE;
1979 }
1980
1981 bool qemu_ram_is_migratable(RAMBlock *rb)
1982 {
1983     return rb->flags & RAM_MIGRATABLE;
1984 }
1985
1986 void qemu_ram_set_migratable(RAMBlock *rb)
1987 {
1988     rb->flags |= RAM_MIGRATABLE;
1989 }
1990
1991 void qemu_ram_unset_migratable(RAMBlock *rb)
1992 {
1993     rb->flags &= ~RAM_MIGRATABLE;
1994 }
1995
1996 /* Called with iothread lock held.  */
1997 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1998 {
1999     RAMBlock *block;
2000
2001     assert(new_block);
2002     assert(!new_block->idstr[0]);
2003
2004     if (dev) {
2005         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
2006         if (id) {
2007             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
2008             g_free(id);
2009         }
2010     }
2011     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
2012
2013     rcu_read_lock();
2014     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2015         if (block != new_block &&
2016             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
2017             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
2018                     new_block->idstr);
2019             abort();
2020         }
2021     }
2022     rcu_read_unlock();
2023 }
2024
2025 /* Called with iothread lock held.  */
2026 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
2027 {
2028     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
2029      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
2030      * does not work anyway.
2031      */
2032     if (block) {
2033         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
2034     }
2035 }
2036
2037 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
2038 {
2039     return rb->page_size;
2040 }
2041
2042 /* Returns the largest size of page in use */
2043 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
2044 {
2045     RAMBlock *block;
2046     size_t largest = 0;
2047
2048     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2049         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
2050     }
2051
2052     return largest;
2053 }
2054
2055 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
2056 {
2057     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
2058         /* disabled by the user */
2059         return 0;
2060     }
2061
2062     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
2063 }
2064
2065 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
2066  * incoming migration, or right after reset.
2067  *
2068  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
2069  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
2070  * misuse, if necessary.
2071  */
2072 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2073 {
2074     assert(block);
2075
2076     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
2077
2078     if (block->used_length == newsize) {
2079         return 0;
2080     }
2081
2082     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
2083         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2084                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2085                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2086                          newsize, block->used_length);
2087         return -EINVAL;
2088     }
2089
2090     if (block->max_length < newsize) {
2091         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2092                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2093                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2094                          newsize, block->max_length);
2095         return -EINVAL;
2096     }
2097
2098     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
2099     block->used_length = newsize;
2100     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
2101                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2102     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
2103     if (block->resized) {
2104         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
2105     }
2106     return 0;
2107 }
2108
2109 /* Called with ram_list.mutex held */
2110 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
2111                                 ram_addr_t new_ram_size)
2112 {
2113     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
2114                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2115     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
2116                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2117     int i;
2118
2119     /* Only need to extend if block count increased */
2120     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
2121         return;
2122     }
2123
2124     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
2125         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
2126         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
2127         int j;
2128
2129         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
2130         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
2131                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
2132
2133         if (old_num_blocks) {
2134             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
2135                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
2136         }
2137
2138         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
2139             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2140         }
2141
2142         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
2143
2144         if (old_blocks) {
2145             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
2146         }
2147     }
2148 }
2149
2150 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp, bool shared)
2151 {
2152     RAMBlock *block;
2153     RAMBlock *last_block = NULL;
2154     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
2155     Error *err = NULL;
2156
2157     old_ram_size = last_ram_page();
2158
2159     qemu_mutex_lock_ramlist();
2160     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
2161
2162     if (!new_block->host) {
2163         if (xen_enabled()) {
2164             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
2165                           new_block->mr, &err);
2166             if (err) {
2167                 error_propagate(errp, err);
2168                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2169                 return;
2170             }
2171         } else {
2172             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
2173                                              &new_block->mr->align, shared);
2174             if (!new_block->host) {
2175                 error_setg_errno(errp, errno,
2176                                  "cannot set up guest memory '%s'",
2177                                  memory_region_name(new_block->mr));
2178                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2179                 return;
2180             }
2181             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
2182         }
2183     }
2184
2185     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
2186               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
2187     if (new_ram_size > old_ram_size) {
2188         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
2189     }
2190     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
2191      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
2192      * tail, so save the last element in last_block.
2193      */
2194     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2195         last_block = block;
2196         if (block->max_length < new_block->max_length) {
2197             break;
2198         }
2199     }
2200     if (block) {
2201         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
2202     } else if (last_block) {
2203         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
2204     } else { /* list is empty */
2205         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
2206     }
2207     ram_list.mru_block = NULL;
2208
2209     /* Write list before version */
2210     smp_wmb();
2211     ram_list.version++;
2212     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2213
2214     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
2215                                         new_block->used_length,
2216                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2217
2218     if (new_block->host) {
2219         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
2220         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
2221         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
2222         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
2223         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
2224     }
2225 }
2226
2227 #ifdef __linux__
2228 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2229                                  bool share, int fd,
2230                                  Error **errp)
2231 {
2232     RAMBlock *new_block;
2233     Error *local_err = NULL;
2234     int64_t file_size;
2235
2236     if (xen_enabled()) {
2237         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2238         return NULL;
2239     }
2240
2241     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2242         error_setg(errp,
2243                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2244         return NULL;
2245     }
2246
2247     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2248         /*
2249          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2250          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2251          * a hook there.
2252          */
2253         error_setg(errp,
2254                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2255         return NULL;
2256     }
2257
2258     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2259     file_size = get_file_size(fd);
2260     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2261         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2262                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2263                    mem_path, file_size, size);
2264         return NULL;
2265     }
2266
2267     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2268     new_block->mr = mr;
2269     new_block->used_length = size;
2270     new_block->max_length = size;
2271     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2272     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2273     if (!new_block->host) {
2274         g_free(new_block);
2275         return NULL;
2276     }
2277
2278     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2279     if (local_err) {
2280         g_free(new_block);
2281         error_propagate(errp, local_err);
2282         return NULL;
2283     }
2284     return new_block;
2285
2286 }
2287
2288
2289 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2290                                    bool share, const char *mem_path,
2291                                    Error **errp)
2292 {
2293     int fd;
2294     bool created;
2295     RAMBlock *block;
2296
2297     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2298     if (fd < 0) {
2299         return NULL;
2300     }
2301
2302     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2303     if (!block) {
2304         if (created) {
2305             unlink(mem_path);
2306         }
2307         close(fd);
2308         return NULL;
2309     }
2310
2311     return block;
2312 }
2313 #endif
2314
2315 static
2316 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2317                                   void (*resized)(const char*,
2318                                                   uint64_t length,
2319                                                   void *host),
2320                                   void *host, bool resizeable, bool share,
2321                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2322 {
2323     RAMBlock *new_block;
2324     Error *local_err = NULL;
2325
2326     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2327     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2328     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2329     new_block->mr = mr;
2330     new_block->resized = resized;
2331     new_block->used_length = size;
2332     new_block->max_length = max_size;
2333     assert(max_size >= size);
2334     new_block->fd = -1;
2335     new_block->page_size = getpagesize();
2336     new_block->host = host;
2337     if (host) {
2338         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2339     }
2340     if (resizeable) {
2341         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2342     }
2343     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2344     if (local_err) {
2345         g_free(new_block);
2346         error_propagate(errp, local_err);
2347         return NULL;
2348     }
2349     return new_block;
2350 }
2351
2352 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2353                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2354 {
2355     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false,
2356                                    false, mr, errp);
2357 }
2358
2359 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share,
2360                          MemoryRegion *mr, Error **errp)
2361 {
2362     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false,
2363                                    share, mr, errp);
2364 }
2365
2366 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2367                                      void (*resized)(const char*,
2368                                                      uint64_t length,
2369                                                      void *host),
2370                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2371 {
2372     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true,
2373                                    false, mr, errp);
2374 }
2375
2376 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2377 {
2378     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2379         ;
2380     } else if (xen_enabled()) {
2381         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2382 #ifndef _WIN32
2383     } else if (block->fd >= 0) {
2384         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2385         close(block->fd);
2386 #endif
2387     } else {
2388         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2389     }
2390     g_free(block);
2391 }
2392
2393 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2394 {
2395     if (!block) {
2396         return;
2397     }
2398
2399     if (block->host) {
2400         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2401     }
2402
2403     qemu_mutex_lock_ramlist();
2404     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2405     ram_list.mru_block = NULL;
2406     /* Write list before version */
2407     smp_wmb();
2408     ram_list.version++;
2409     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2410     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2411 }
2412
2413 #ifndef _WIN32
2414 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2415 {
2416     RAMBlock *block;
2417     ram_addr_t offset;
2418     int flags;
2419     void *area, *vaddr;
2420
2421     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2422         offset = addr - block->offset;
2423         if (offset < block->max_length) {
2424             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2425             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2426                 ;
2427             } else if (xen_enabled()) {
2428                 abort();
2429             } else {
2430                 flags = MAP_FIXED;
2431                 if (block->fd >= 0) {
2432                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2433                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2434                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2435                                 flags, block->fd, offset);
2436                 } else {
2437                     /*
2438                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2439                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2440                      * we'd need a remap hook here.
2441                      */
2442                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2443
2444                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2445                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2446                                 flags, -1, 0);
2447                 }
2448                 if (area != vaddr) {
2449                     error_report("Could not remap addr: "
2450                                  RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "",
2451                                  length, addr);
2452                     exit(1);
2453                 }
2454                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2455                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2456             }
2457         }
2458     }
2459 }
2460 #endif /* !_WIN32 */
2461
2462 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2463  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2464  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2465  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2466  *
2467  * Called within RCU critical section.
2468  */
2469 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2470 {
2471     RAMBlock *block = ram_block;
2472
2473     if (block == NULL) {
2474         block = qemu_get_ram_block(addr);
2475         addr -= block->offset;
2476     }
2477
2478     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2479         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2480          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2481          * In that case just map until the end of the page.
2482          */
2483         if (block->offset == 0) {
2484             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2485         }
2486
2487         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2488     }
2489     return ramblock_ptr(block, addr);
2490 }
2491
2492 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2493  * but takes a size argument.
2494  *
2495  * Called within RCU critical section.
2496  */
2497 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2498                                  hwaddr *size, bool lock)
2499 {
2500     RAMBlock *block = ram_block;
2501     if (*size == 0) {
2502         return NULL;
2503     }
2504
2505     if (block == NULL) {
2506         block = qemu_get_ram_block(addr);
2507         addr -= block->offset;
2508     }
2509     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2510
2511     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2512         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2513          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2514          * In that case just map the requested area.
2515          */
2516         if (block->offset == 0) {
2517             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2518         }
2519
2520         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2521     }
2522
2523     return ramblock_ptr(block, addr);
2524 }
2525
2526 /* Return the offset of a hostpointer within a ramblock */
2527 ram_addr_t qemu_ram_block_host_offset(RAMBlock *rb, void *host)
2528 {
2529     ram_addr_t res = (uint8_t *)host - (uint8_t *)rb->host;
2530     assert((uintptr_t)host >= (uintptr_t)rb->host);
2531     assert(res < rb->max_length);
2532
2533     return res;
2534 }
2535
2536 /*
2537  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2538  * in that RAMBlock.
2539  *
2540  * ptr: Host pointer to look up
2541  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2542  * *ram_addr: set to result ram_addr
2543  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2544  *
2545  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2546  *
2547  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2548  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2549  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2550  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2551  * ram_addr_t.
2552  */
2553 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2554                                    ram_addr_t *offset)
2555 {
2556     RAMBlock *block;
2557     uint8_t *host = ptr;
2558
2559     if (xen_enabled()) {
2560         ram_addr_t ram_addr;
2561         rcu_read_lock();
2562         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2563         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2564         if (block) {
2565             *offset = ram_addr - block->offset;
2566         }
2567         rcu_read_unlock();
2568         return block;
2569     }
2570
2571     rcu_read_lock();
2572     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2573     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2574         goto found;
2575     }
2576
2577     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2578         /* This case append when the block is not mapped. */
2579         if (block->host == NULL) {
2580             continue;
2581         }
2582         if (host - block->host < block->max_length) {
2583             goto found;
2584         }
2585     }
2586
2587     rcu_read_unlock();
2588     return NULL;
2589
2590 found:
2591     *offset = (host - block->host);
2592     if (round_offset) {
2593         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2594     }
2595     rcu_read_unlock();
2596     return block;
2597 }
2598
2599 /*
2600  * Finds the named RAMBlock
2601  *
2602  * name: The name of RAMBlock to find
2603  *
2604  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2605  */
2606 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2607 {
2608     RAMBlock *block;
2609
2610     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2611         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2612             return block;
2613         }
2614     }
2615
2616     return NULL;
2617 }
2618
2619 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2620    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2621 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2622 {
2623     RAMBlock *block;
2624     ram_addr_t offset;
2625
2626     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2627     if (!block) {
2628         return RAM_ADDR_INVALID;
2629     }
2630
2631     return block->offset + offset;
2632 }
2633
2634 /* Called within RCU critical section. */
2635 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2636                           CPUState *cpu,
2637                           vaddr mem_vaddr,
2638                           ram_addr_t ram_addr,
2639                           unsigned size)
2640 {
2641     ndi->cpu = cpu;
2642     ndi->ram_addr = ram_addr;
2643     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2644     ndi->size = size;
2645     ndi->pages = NULL;
2646
2647     assert(tcg_enabled());
2648     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2649         ndi->pages = page_collection_lock(ram_addr, ram_addr + size);
2650         tb_invalidate_phys_page_fast(ndi->pages, ram_addr, size);
2651     }
2652 }
2653
2654 /* Called within RCU critical section. */
2655 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2656 {
2657     if (ndi->pages) {
2658         page_collection_unlock(ndi->pages);
2659         ndi->pages = NULL;
2660     }
2661
2662     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2663      * the notdirty callback faster.
2664      */
2665     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2666                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2667     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2668        flushed */
2669     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2670         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2671     }
2672 }
2673
2674 /* Called within RCU critical section.  */
2675 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2676                                uint64_t val, unsigned size)
2677 {
2678     NotDirtyInfo ndi;
2679
2680     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2681                          ram_addr, size);
2682
2683     stn_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), size, val);
2684     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2685 }
2686
2687 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2688                                  unsigned size, bool is_write,
2689                                  MemTxAttrs attrs)
2690 {
2691     return is_write;
2692 }
2693
2694 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2695     .write = notdirty_mem_write,
2696     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2697     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2698     .valid = {
2699         .min_access_size = 1,
2700         .max_access_size = 8,
2701         .unaligned = false,
2702     },
2703     .impl = {
2704         .min_access_size = 1,
2705         .max_access_size = 8,
2706         .unaligned = false,
2707     },
2708 };
2709
2710 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2711 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2712 {
2713     CPUState *cpu = current_cpu;
2714     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2715     target_ulong vaddr;
2716     CPUWatchpoint *wp;
2717
2718     assert(tcg_enabled());
2719     if (cpu->watchpoint_hit) {
2720         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2721          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2722          * current instruction. */
2723         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2724         return;
2725     }
2726     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2727     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2728     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2729         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2730             && (wp->flags & flags)) {
2731             if (flags == BP_MEM_READ) {
2732                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2733             } else {
2734                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2735             }
2736             wp->hitaddr = vaddr;
2737             wp->hitattrs = attrs;
2738             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2739                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2740                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2741                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2742                     continue;
2743                 }
2744                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2745
2746                 mmap_lock();
2747                 tb_check_watchpoint(cpu);
2748                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2749                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2750                     mmap_unlock();
2751                     cpu_loop_exit(cpu);
2752                 } else {
2753                     /* Force execution of one insn next time.  */
2754                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2755                     mmap_unlock();
2756                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2757                 }
2758             }
2759         } else {
2760             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2761         }
2762     }
2763 }
2764
2765 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2766    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2767    phys routines.  */
2768 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2769                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2770 {
2771     MemTxResult res;
2772     uint64_t data;
2773     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2774     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2775
2776     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2777     switch (size) {
2778     case 1:
2779         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2780         break;
2781     case 2:
2782         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2783         break;
2784     case 4:
2785         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2786         break;
2787     case 8:
2788         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2789         break;
2790     default: abort();
2791     }
2792     *pdata = data;
2793     return res;
2794 }
2795
2796 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2797                                    uint64_t val, unsigned size,
2798                                    MemTxAttrs attrs)
2799 {
2800     MemTxResult res;
2801     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2802     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2803
2804     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2805     switch (size) {
2806     case 1:
2807         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2808         break;
2809     case 2:
2810         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2811         break;
2812     case 4:
2813         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2814         break;
2815     case 8:
2816         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2817         break;
2818     default: abort();
2819     }
2820     return res;
2821 }
2822
2823 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2824     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2825     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2826     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2827     .valid = {
2828         .min_access_size = 1,
2829         .max_access_size = 8,
2830         .unaligned = false,
2831     },
2832     .impl = {
2833         .min_access_size = 1,
2834         .max_access_size = 8,
2835         .unaligned = false,
2836     },
2837 };
2838
2839 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
2840                                       MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len);
2841 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2842                                   const uint8_t *buf, int len);
2843 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2844                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs);
2845
2846 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2847                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2848 {
2849     subpage_t *subpage = opaque;
2850     uint8_t buf[8];
2851     MemTxResult res;
2852
2853 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2854     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2855            subpage, len, addr);
2856 #endif
2857     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2858     if (res) {
2859         return res;
2860     }
2861     *data = ldn_p(buf, len);
2862     return MEMTX_OK;
2863 }
2864
2865 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2866                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2867 {
2868     subpage_t *subpage = opaque;
2869     uint8_t buf[8];
2870
2871 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2872     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2873            " value %"PRIx64"\n",
2874            __func__, subpage, len, addr, value);
2875 #endif
2876     stn_p(buf, len, value);
2877     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2878 }
2879
2880 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2881                             unsigned len, bool is_write,
2882                             MemTxAttrs attrs)
2883 {
2884     subpage_t *subpage = opaque;
2885 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2886     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2887            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2888 #endif
2889
2890     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2891                                  len, is_write, attrs);
2892 }
2893
2894 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2895     .read_with_attrs = subpage_read,
2896     .write_with_attrs = subpage_write,
2897     .impl.min_access_size = 1,
2898     .impl.max_access_size = 8,
2899     .valid.min_access_size = 1,
2900     .valid.max_access_size = 8,
2901     .valid.accepts = subpage_accepts,
2902     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2903 };
2904
2905 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2906                              uint16_t section)
2907 {
2908     int idx, eidx;
2909
2910     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2911         return -1;
2912     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2913     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2914 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2915     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2916            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2917 #endif
2918     for (; idx <= eidx; idx++) {
2919         mmio->sub_section[idx] = section;
2920     }
2921
2922     return 0;
2923 }
2924
2925 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2926 {
2927     subpage_t *mmio;
2928
2929     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2930     mmio->fv = fv;
2931     mmio->base = base;
2932     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2933                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2934     mmio->iomem.subpage = true;
2935 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2936     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2937            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2938 #endif
2939     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2940
2941     return mmio;
2942 }
2943
2944 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2945 {
2946     assert(fv);
2947     MemoryRegionSection section = {
2948         .fv = fv,
2949         .mr = mr,
2950         .offset_within_address_space = 0,
2951         .offset_within_region = 0,
2952         .size = int128_2_64(),
2953     };
2954
2955     return phys_section_add(map, &section);
2956 }
2957
2958 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2959                                uint64_t val, unsigned size)
2960 {
2961     /* Ignore any write to ROM. */
2962 }
2963
2964 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2965                                  unsigned size, bool is_write,
2966                                  MemTxAttrs attrs)
2967 {
2968     return is_write;
2969 }
2970
2971 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
2972  * to directly access the underlying host ram.
2973  */
2974 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
2975     .write = readonly_mem_write,
2976     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
2977     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2978     .valid = {
2979         .min_access_size = 1,
2980         .max_access_size = 8,
2981         .unaligned = false,
2982     },
2983     .impl = {
2984         .min_access_size = 1,
2985         .max_access_size = 8,
2986         .unaligned = false,
2987     },
2988 };
2989
2990 MemoryRegionSection *iotlb_to_section(CPUState *cpu,
2991                                       hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2992 {
2993     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2994     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2995     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2996     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2997
2998     return &sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK];
2999 }
3000
3001 static void io_mem_init(void)
3002 {
3003     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
3004                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
3005     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
3006                           NULL, UINT64_MAX);
3007
3008     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
3009      * which can be called without the iothread mutex.
3010      */
3011     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
3012                           NULL, UINT64_MAX);
3013     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
3014
3015     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
3016                           NULL, UINT64_MAX);
3017 }
3018
3019 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
3020 {
3021     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
3022     uint16_t n;
3023
3024     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
3025     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3026     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
3027     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
3028     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
3029     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
3030     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
3031     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
3032
3033     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
3034
3035     return d;
3036 }
3037
3038 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
3039 {
3040     phys_sections_free(&d->map);
3041     g_free(d);
3042 }
3043
3044 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
3045 {
3046     CPUAddressSpace *cpuas;
3047     AddressSpaceDispatch *d;
3048
3049     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
3050        reset the modified entries */
3051     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
3052     cpu_reloading_memory_map();
3053     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
3054      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
3055      * may have split the RCU critical section.
3056      */
3057     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
3058     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
3059     tlb_flush(cpuas->cpu);
3060 }
3061
3062 static void memory_map_init(void)
3063 {
3064     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
3065
3066     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
3067     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
3068
3069     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
3070     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
3071                           65536);
3072     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
3073 }
3074
3075 MemoryRegion *get_system_memory(void)
3076 {
3077     return system_memory;
3078 }
3079
3080 MemoryRegion *get_system_io(void)
3081 {
3082     return system_io;
3083 }
3084
3085 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
3086
3087 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
3088 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
3089 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3090                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3091 {
3092     int l, flags;
3093     target_ulong page;
3094     void * p;
3095
3096     while (len > 0) {
3097         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3098         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3099         if (l > len)
3100             l = len;
3101         flags = page_get_flags(page);
3102         if (!(flags & PAGE_VALID))
3103             return -1;
3104         if (is_write) {
3105             if (!(flags & PAGE_WRITE))
3106                 return -1;
3107             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3108             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
3109                 return -1;
3110             memcpy(p, buf, l);
3111             unlock_user(p, addr, l);
3112         } else {
3113             if (!(flags & PAGE_READ))
3114                 return -1;
3115             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3116             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
3117                 return -1;
3118             memcpy(buf, p, l);
3119             unlock_user(p, addr, 0);
3120         }
3121         len -= l;
3122         buf += l;
3123         addr += l;
3124     }
3125     return 0;
3126 }
3127
3128 #else
3129
3130 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
3131                                      hwaddr length)
3132 {
3133     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
3134     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
3135
3136     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
3137      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
3138      * xen_modified_memory.
3139      */
3140     if (dirty_log_mask) {
3141         dirty_log_mask =
3142             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
3143     }
3144     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
3145         assert(tcg_enabled());
3146         mmap_lock();
3147         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
3148         mmap_unlock();
3149         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
3150     }
3151     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
3152 }
3153
3154 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
3155 {
3156     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
3157
3158     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
3159        otherwise specified.  */
3160     if (access_size_max == 0) {
3161         access_size_max = 4;
3162     }
3163
3164     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
3165     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
3166         unsigned align_size_max = addr & -addr;
3167         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
3168             access_size_max = align_size_max;
3169         }
3170     }
3171
3172     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
3173     if (l > access_size_max) {
3174         l = access_size_max;
3175     }
3176     l = pow2floor(l);
3177
3178     return l;
3179 }
3180
3181 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
3182 {
3183     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
3184     bool release_lock = false;
3185
3186     if (unlocked && mr->global_locking) {
3187         qemu_mutex_lock_iothread();
3188         unlocked = false;
3189         release_lock = true;
3190     }
3191     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
3192         if (unlocked) {
3193             qemu_mutex_lock_iothread();
3194         }
3195         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
3196         if (unlocked) {
3197             qemu_mutex_unlock_iothread();
3198         }
3199     }
3200
3201     return release_lock;
3202 }
3203
3204 /* Called within RCU critical section.  */
3205 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3206                                            MemTxAttrs attrs,
3207                                            const uint8_t *buf,
3208                                            int len, hwaddr addr1,
3209                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3210 {
3211     uint8_t *ptr;
3212     uint64_t val;
3213     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3214     bool release_lock = false;
3215
3216     for (;;) {
3217         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3218             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3219             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3220             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3221                potential bugs */
3222             val = ldn_p(buf, l);
3223             result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, l, attrs);
3224         } else {
3225             /* RAM case */
3226             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3227             memcpy(ptr, buf, l);
3228             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3229         }
3230
3231         if (release_lock) {
3232             qemu_mutex_unlock_iothread();
3233             release_lock = false;
3234         }
3235
3236         len -= l;
3237         buf += l;
3238         addr += l;
3239
3240         if (!len) {
3241             break;
3242         }
3243
3244         l = len;
3245         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3246     }
3247
3248     return result;
3249 }
3250
3251 /* Called from RCU critical section.  */
3252 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3253                                   const uint8_t *buf, int len)
3254 {
3255     hwaddr l;
3256     hwaddr addr1;
3257     MemoryRegion *mr;
3258     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3259
3260     l = len;
3261     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3262     result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3263                                      addr1, l, mr);
3264
3265     return result;
3266 }
3267
3268 /* Called within RCU critical section.  */
3269 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3270                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3271                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3272                                    MemoryRegion *mr)
3273 {
3274     uint8_t *ptr;
3275     uint64_t val;
3276     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3277     bool release_lock = false;
3278
3279     for (;;) {
3280         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3281             /* I/O case */
3282             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3283             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3284             result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, l, attrs);
3285             stn_p(buf, l, val);
3286         } else {
3287             /* RAM case */
3288             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3289             memcpy(buf, ptr, l);
3290         }
3291
3292         if (release_lock) {
3293             qemu_mutex_unlock_iothread();
3294             release_lock = false;
3295         }
3296
3297         len -= l;
3298         buf += l;
3299         addr += l;
3300
3301         if (!len) {
3302             break;
3303         }
3304
3305         l = len;
3306         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3307     }
3308
3309     return result;
3310 }
3311
3312 /* Called from RCU critical section.  */
3313 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
3314                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3315 {
3316     hwaddr l;
3317     hwaddr addr1;
3318     MemoryRegion *mr;
3319
3320     l = len;
3321     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3322     return flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3323                                   addr1, l, mr);
3324 }
3325
3326 MemTxResult address_space_read_full(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3327                                     MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3328 {
3329     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3330     FlatView *fv;
3331
3332     if (len > 0) {
3333         rcu_read_lock();
3334         fv = address_space_to_flatview(as);
3335         result = flatview_read(fv, addr, attrs, buf, len);
3336         rcu_read_unlock();
3337     }
3338
3339     return result;
3340 }
3341
3342 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3343                                 MemTxAttrs attrs,
3344                                 const uint8_t *buf, int len)
3345 {
3346     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3347     FlatView *fv;
3348
3349     if (len > 0) {
3350         rcu_read_lock();
3351         fv = address_space_to_flatview(as);
3352         result = flatview_write(fv, addr, attrs, buf, len);
3353         rcu_read_unlock();
3354     }
3355
3356     return result;
3357 }
3358
3359 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3360                              uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3361 {
3362     if (is_write) {
3363         return address_space_write(as, addr, attrs, buf, len);
3364     } else {
3365         return address_space_read_full(as, addr, attrs, buf, len);
3366     }
3367 }
3368
3369 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3370                             int len, int is_write)
3371 {
3372     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3373                      buf, len, is_write);
3374 }
3375
3376 enum write_rom_type {
3377     WRITE_DATA,
3378     FLUSH_CACHE,
3379 };
3380
3381 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3382     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3383 {
3384     hwaddr l;
3385     uint8_t *ptr;
3386     hwaddr addr1;
3387     MemoryRegion *mr;
3388
3389     rcu_read_lock();
3390     while (len > 0) {
3391         l = len;
3392         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true,
3393                                      MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3394
3395         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3396               memory_region_is_romd(mr))) {
3397             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3398         } else {
3399             /* ROM/RAM case */
3400             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3401             switch (type) {
3402             case WRITE_DATA:
3403                 memcpy(ptr, buf, l);
3404                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3405                 break;
3406             case FLUSH_CACHE:
3407                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3408                 break;
3409             }
3410         }
3411         len -= l;
3412         buf += l;
3413         addr += l;
3414     }
3415     rcu_read_unlock();
3416 }
3417
3418 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3419 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3420                                    const uint8_t *buf, int len)
3421 {
3422     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3423 }
3424
3425 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3426 {
3427     /*
3428      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3429      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3430      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3431      * the host's instruction cache at least.
3432      */
3433     if (tcg_enabled()) {
3434         return;
3435     }
3436
3437     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3438                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3439 }
3440
3441 typedef struct {
3442     MemoryRegion *mr;
3443     void *buffer;
3444     hwaddr addr;
3445     hwaddr len;
3446     bool in_use;
3447 } BounceBuffer;
3448
3449 static BounceBuffer bounce;
3450
3451 typedef struct MapClient {
3452     QEMUBH *bh;
3453     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3454 } MapClient;
3455
3456 QemuMutex map_client_list_lock;
3457 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3458     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3459
3460 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3461 {
3462     QLIST_REMOVE(client, link);
3463     g_free(client);
3464 }
3465
3466 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3467 {
3468     MapClient *client;
3469
3470     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3471         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3472         qemu_bh_schedule(client->bh);
3473         cpu_unregister_map_client_do(client);
3474     }
3475 }
3476
3477 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3478 {
3479     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3480
3481     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3482     client->bh = bh;
3483     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3484     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3485         cpu_notify_map_clients_locked();
3486     }
3487     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3488 }
3489
3490 void cpu_exec_init_all(void)
3491 {
3492     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3493     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3494      * so no more changes can be made after this point.
3495      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3496      * machine setup would care about the target page size, and we could
3497      * do this much later, rather than requiring board models to state
3498      * up front what their requirements are.
3499      */
3500     finalize_target_page_bits();
3501     io_mem_init();
3502     memory_map_init();
3503     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3504 }
3505
3506 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3507 {
3508     MapClient *client;
3509
3510     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3511     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3512         if (client->bh == bh) {
3513             cpu_unregister_map_client_do(client);
3514             break;
3515         }
3516     }
3517     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3518 }
3519
3520 static void cpu_notify_map_clients(void)
3521 {
3522     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3523     cpu_notify_map_clients_locked();
3524     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3525 }
3526
3527 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3528                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3529 {
3530     MemoryRegion *mr;
3531     hwaddr l, xlat;
3532
3533     while (len > 0) {
3534         l = len;
3535         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3536         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3537             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3538             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write, attrs)) {
3539                 return false;
3540             }
3541         }
3542
3543         len -= l;
3544         addr += l;
3545     }
3546     return true;
3547 }
3548
3549 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3550                                 int len, bool is_write,
3551                                 MemTxAttrs attrs)
3552 {
3553     FlatView *fv;
3554     bool result;
3555
3556     rcu_read_lock();
3557     fv = address_space_to_flatview(as);
3558     result = flatview_access_valid(fv, addr, len, is_write, attrs);
3559     rcu_read_unlock();
3560     return result;
3561 }
3562
3563 static hwaddr
3564 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3565                             hwaddr target_len,
3566                             MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3567                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3568 {
3569     hwaddr done = 0;
3570     hwaddr xlat;
3571     MemoryRegion *this_mr;
3572
3573     for (;;) {
3574         target_len -= len;
3575         addr += len;
3576         done += len;
3577         if (target_len == 0) {
3578             return done;
3579         }
3580
3581         len = target_len;
3582         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3583                                      &len, is_write, attrs);
3584         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3585             return done;
3586         }
3587     }
3588 }
3589
3590 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3591  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3592  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3593  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3594  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3595  * likely to succeed.
3596  */
3597 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3598                         hwaddr addr,
3599                         hwaddr *plen,
3600                         bool is_write,
3601                         MemTxAttrs attrs)
3602 {
3603     hwaddr len = *plen;
3604     hwaddr l, xlat;
3605     MemoryRegion *mr;
3606     void *ptr;
3607     FlatView *fv;
3608
3609     if (len == 0) {
3610         return NULL;
3611     }
3612
3613     l = len;
3614     rcu_read_lock();
3615     fv = address_space_to_flatview(as);
3616     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3617
3618     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3619         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3620             rcu_read_unlock();
3621             return NULL;
3622         }
3623         /* Avoid unbounded allocations */
3624         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3625         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3626         bounce.addr = addr;
3627         bounce.len = l;
3628
3629         memory_region_ref(mr);
3630         bounce.mr = mr;
3631         if (!is_write) {
3632             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3633                                bounce.buffer, l);
3634         }
3635
3636         rcu_read_unlock();
3637         *plen = l;
3638         return bounce.buffer;
3639     }
3640
3641
3642     memory_region_ref(mr);
3643     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3644                                         l, is_write, attrs);
3645     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3646     rcu_read_unlock();
3647
3648     return ptr;
3649 }
3650
3651 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3652  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3653  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3654  */
3655 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3656                          int is_write, hwaddr access_len)
3657 {
3658     if (buffer != bounce.buffer) {
3659         MemoryRegion *mr;
3660         ram_addr_t addr1;
3661
3662         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3663         assert(mr != NULL);
3664         if (is_write) {
3665             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3666         }
3667         if (xen_enabled()) {
3668             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3669         }
3670         memory_region_unref(mr);
3671         return;
3672     }
3673     if (is_write) {
3674         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3675                             bounce.buffer, access_len);
3676     }
3677     qemu_vfree(bounce.buffer);
3678     bounce.buffer = NULL;
3679     memory_region_unref(bounce.mr);
3680     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3681     cpu_notify_map_clients();
3682 }
3683
3684 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3685                               hwaddr *plen,
3686                               int is_write)
3687 {
3688     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write,
3689                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3690 }
3691
3692 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3693                                int is_write, hwaddr access_len)
3694 {
3695     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3696 }
3697
3698 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3699 #define ARG1                     as
3700 #define SUFFIX
3701 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3702 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3703 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3704 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3705 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3706 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3707 #include "memory_ldst.inc.c"
3708
3709 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3710                                  AddressSpace *as,
3711                                  hwaddr addr,
3712                                  hwaddr len,
3713                                  bool is_write)
3714 {
3715     AddressSpaceDispatch *d;
3716     hwaddr l;
3717     MemoryRegion *mr;
3718
3719     assert(len > 0);
3720
3721     l = len;
3722     cache->fv = address_space_get_flatview(as);
3723     d = flatview_to_dispatch(cache->fv);
3724     cache->mrs = *address_space_translate_internal(d, addr, &cache->xlat, &l, true);
3725
3726     mr = cache->mrs.mr;
3727     memory_region_ref(mr);
3728     if (memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3729         /* We don't care about the memory attributes here as we're only
3730          * doing this if we found actual RAM, which behaves the same
3731          * regardless of attributes; so UNSPECIFIED is fine.
3732          */
3733         l = flatview_extend_translation(cache->fv, addr, len, mr,
3734                                         cache->xlat, l, is_write,
3735                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3736         cache->ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, cache->xlat, &l, true);
3737     } else {
3738         cache->ptr = NULL;
3739     }
3740
3741     cache->len = l;
3742     cache->is_write = is_write;
3743     return l;
3744 }
3745
3746 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3747                                     hwaddr addr,
3748                                     hwaddr access_len)
3749 {
3750     assert(cache->is_write);
3751     if (likely(cache->ptr)) {
3752         invalidate_and_set_dirty(cache->mrs.mr, addr + cache->xlat, access_len);
3753     }
3754 }
3755
3756 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3757 {
3758     if (!cache->mrs.mr) {
3759         return;
3760     }
3761
3762     if (xen_enabled()) {
3763         xen_invalidate_map_cache_entry(cache->ptr);
3764     }
3765     memory_region_unref(cache->mrs.mr);
3766     flatview_unref(cache->fv);
3767     cache->mrs.mr = NULL;
3768     cache->fv = NULL;
3769 }
3770
3771 /* Called from RCU critical section.  This function has the same
3772  * semantics as address_space_translate, but it only works on a
3773  * predefined range of a MemoryRegion that was mapped with
3774  * address_space_cache_init.
3775  */
3776 static inline MemoryRegion *address_space_translate_cached(
3777     MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
3778     hwaddr *plen, bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3779 {
3780     MemoryRegionSection section;
3781     MemoryRegion *mr;
3782     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
3783     AddressSpace *target_as;
3784
3785     assert(!cache->ptr);
3786     *xlat = addr + cache->xlat;
3787
3788     mr = cache->mrs.mr;
3789     iommu_mr = memory_region_get_iommu(mr);
3790     if (!iommu_mr) {
3791         /* MMIO region.  */
3792         return mr;
3793     }
3794
3795     section = address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat, plen,
3796                                             NULL, is_write, true,
3797                                             &target_as, attrs);
3798     return section.mr;
3799 }
3800
3801 /* Called from RCU critical section. address_space_read_cached uses this
3802  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3803  */
3804 void
3805 address_space_read_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3806                                    void *buf, int len)
3807 {
3808     hwaddr addr1, l;
3809     MemoryRegion *mr;
3810
3811     l = len;
3812     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, false,
3813                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3814     flatview_read_continue(cache->fv,
3815                            addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3816                            addr1, l, mr);
3817 }
3818
3819 /* Called from RCU critical section. address_space_write_cached uses this
3820  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3821  */
3822 void
3823 address_space_write_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3824                                     const void *buf, int len)
3825 {
3826     hwaddr addr1, l;
3827     MemoryRegion *mr;
3828
3829     l = len;
3830     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, true,
3831                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3832     flatview_write_continue(cache->fv,
3833                             addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3834                             addr1, l, mr);
3835 }
3836
3837 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3838 #define ARG1                     cache
3839 #define SUFFIX                   _cached_slow
3840 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate_cached(cache, __VA_ARGS__)
3841 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3842 #define MAP_RAM(mr, ofs)         (cache->ptr + (ofs - cache->xlat))
3843 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3844 #define RCU_READ_LOCK()          ((void)0)
3845 #define RCU_READ_UNLOCK()        ((void)0)
3846 #include "memory_ldst.inc.c"
3847
3848 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3849 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3850                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3851 {
3852     int l;
3853     hwaddr phys_addr;
3854     target_ulong page;
3855
3856     cpu_synchronize_state(cpu);
3857     while (len > 0) {
3858         int asidx;
3859         MemTxAttrs attrs;
3860
3861         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3862         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3863         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3864         /* if no physical page mapped, return an error */
3865         if (phys_addr == -1)
3866             return -1;
3867         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3868         if (l > len)
3869             l = len;
3870         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3871         if (is_write) {
3872             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3873                                           phys_addr, buf, l);
3874         } else {
3875             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3876                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3877                              buf, l, 0);
3878         }
3879         len -= l;
3880         buf += l;
3881         addr += l;
3882     }
3883     return 0;
3884 }
3885
3886 /*
3887  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3888  * target independent.
3889  */
3890 size_t qemu_target_page_size(void)
3891 {
3892     return TARGET_PAGE_SIZE;
3893 }
3894
3895 int qemu_target_page_bits(void)
3896 {
3897     return TARGET_PAGE_BITS;
3898 }
3899
3900 int qemu_target_page_bits_min(void)
3901 {
3902     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3903 }
3904 #endif
3905
3906 /*
3907  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3908  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3909  */
3910 bool target_words_bigendian(void);
3911 bool target_words_bigendian(void)
3912 {
3913 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3914     return true;
3915 #else
3916     return false;
3917 #endif
3918 }
3919
3920 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3921 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3922 {
3923     MemoryRegion*mr;
3924     hwaddr l = 1;
3925     bool res;
3926
3927     rcu_read_lock();
3928     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3929                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false,
3930                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3931
3932     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3933     rcu_read_unlock();
3934     return res;
3935 }
3936
3937 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3938 {
3939     RAMBlock *block;
3940     int ret = 0;
3941
3942     rcu_read_lock();
3943     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3944         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3945                    block->used_length, opaque);
3946         if (ret) {
3947             break;
3948         }
3949     }
3950     rcu_read_unlock();
3951     return ret;
3952 }
3953
3954 int qemu_ram_foreach_migratable_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3955 {
3956     RAMBlock *block;
3957     int ret = 0;
3958
3959     rcu_read_lock();
3960     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3961         if (!qemu_ram_is_migratable(block)) {
3962             continue;
3963         }
3964         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3965                    block->used_length, opaque);
3966         if (ret) {
3967             break;
3968         }
3969     }
3970     rcu_read_unlock();
3971     return ret;
3972 }
3973
3974 /*
3975  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3976  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3977  * the OS provides for postcopy.
3978  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3979  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3980  *
3981  */
3982 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3983 {
3984     int ret = -1;
3985
3986     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3987
3988     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3989         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3990                      host_startaddr);
3991         goto err;
3992     }
3993
3994     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3995         bool need_madvise, need_fallocate;
3996         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3997         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3998             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3999                          host_endaddr);
4000             goto err;
4001         }
4002
4003         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
4004
4005         /* The logic here is messy;
4006          *    madvise DONTNEED fails for hugepages
4007          *    fallocate works on hugepages and shmem
4008          */
4009         need_madvise = (rb->page_size == qemu_host_page_size);
4010         need_fallocate = rb->fd != -1;
4011         if (need_fallocate) {
4012             /* For a file, this causes the area of the file to be zero'd
4013              * if read, and for hugetlbfs also causes it to be unmapped
4014              * so a userfault will trigger.
4015              */
4016 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
4017             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
4018                             start, length);
4019             if (ret) {
4020                 ret = -errno;
4021                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to fallocate "
4022                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4023                              rb->idstr, start, length, ret);
4024                 goto err;
4025             }
4026 #else
4027             ret = -ENOSYS;
4028             error_report("ram_block_discard_range: fallocate not available/file"
4029                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4030                          rb->idstr, start, length, ret);
4031             goto err;
4032 #endif
4033         }
4034         if (need_madvise) {
4035             /* For normal RAM this causes it to be unmapped,
4036              * for shared memory it causes the local mapping to disappear
4037              * and to fall back on the file contents (which we just
4038              * fallocate'd away).
4039              */
4040 #if defined(CONFIG_MADVISE)
4041             ret =  madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
4042             if (ret) {
4043                 ret = -errno;
4044                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
4045                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4046                              rb->idstr, start, length, ret);
4047                 goto err;
4048             }
4049 #else
4050             ret = -ENOSYS;
4051             error_report("ram_block_discard_range: MADVISE not available"
4052                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4053                          rb->idstr, start, length, ret);
4054             goto err;
4055 #endif
4056         }
4057         trace_ram_block_discard_range(rb->idstr, host_startaddr, length,
4058                                       need_madvise, need_fallocate, ret);
4059     } else {
4060         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
4061                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
4062                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
4063     }
4064
4065 err:
4066     return ret;
4067 }
4068
4069 #endif
4070
4071 void page_size_init(void)
4072 {
4073     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
4074        TARGET_PAGE_SIZE */
4075     if (qemu_host_page_size == 0) {
4076         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
4077     }
4078     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
4079         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
4080     }
4081     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
4082 }
4083
4084 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
4085
4086 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
4087                                      int start, int end, int skip, int ptr)
4088 {
4089     if (start == end - 1) {
4090         mon(f, "\t%3d      ", start);
4091     } else {
4092         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
4093     }
4094     mon(f, " skip=%d ", skip);
4095     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
4096         mon(f, " ptr=NIL");
4097     } else if (!skip) {
4098         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
4099     } else {
4100         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
4101     }
4102     mon(f, "\n");
4103 }
4104
4105 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
4106                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
4107
4108 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
4109                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
4110 {
4111     int i;
4112
4113     mon(f, "  Dispatch\n");
4114     mon(f, "    Physical sections\n");
4115
4116     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
4117         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
4118         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
4119                                 " [ROM]", " [watch]" };
4120
4121         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
4122             i,
4123             s->offset_within_address_space,
4124             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
4125             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
4126             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
4127             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
4128             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
4129             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
4130
4131         if (s->mr->alias) {
4132             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
4133                     s->mr->alias->name : "noname");
4134         }
4135         mon(f, "\n");
4136     }
4137
4138     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
4139                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
4140     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
4141         int j, jprev;
4142         PhysPageEntry prev;
4143         Node *n = d->map.nodes + i;
4144
4145         mon(f, "      [%d]\n", i);
4146
4147         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
4148             PhysPageEntry *pe = *n + j;
4149
4150             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
4151                 continue;
4152             }
4153
4154             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4155
4156             jprev = j;
4157             prev = *pe;
4158         }
4159
4160         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
4161             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4162         }
4163     }
4164 }
4165
4166 #endif
This page took 0.240664 seconds and 4 git commands to generate.