]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
memory: Access MemoryRegion with endianness
[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
20 #include "qemu/osdep.h"
21 #include "qemu-common.h"
22 #include "qapi/error.h"
23
24 #include "qemu/cutils.h"
25 #include "cpu.h"
26 #include "exec/exec-all.h"
27 #include "exec/target_page.h"
28 #include "tcg.h"
29 #include "hw/qdev-core.h"
30 #include "hw/qdev-properties.h"
31 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
32 #include "hw/boards.h"
33 #include "hw/xen/xen.h"
34 #endif
35 #include "sysemu/kvm.h"
36 #include "sysemu/sysemu.h"
37 #include "sysemu/tcg.h"
38 #include "qemu/timer.h"
39 #include "qemu/config-file.h"
40 #include "qemu/error-report.h"
41 #include "qemu/qemu-print.h"
42 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
43 #include "qemu.h"
44 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
45 #include "exec/memory.h"
46 #include "exec/ioport.h"
47 #include "sysemu/dma.h"
48 #include "sysemu/hostmem.h"
49 #include "sysemu/hw_accel.h"
50 #include "exec/address-spaces.h"
51 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
52 #include "trace-root.h"
53
54 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
55 #include <linux/falloc.h>
56 #endif
57
58 #endif
59 #include "qemu/rcu_queue.h"
60 #include "qemu/main-loop.h"
61 #include "translate-all.h"
62 #include "sysemu/replay.h"
63
64 #include "exec/memory-internal.h"
65 #include "exec/ram_addr.h"
66 #include "exec/log.h"
67
68 #include "migration/vmstate.h"
69
70 #include "qemu/range.h"
71 #ifndef _WIN32
72 #include "qemu/mmap-alloc.h"
73 #endif
74
75 #include "monitor/monitor.h"
76
77 //#define DEBUG_SUBPAGE
78
79 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
80 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
81  * are protected by the ramlist lock.
82  */
83 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
84
85 static MemoryRegion *system_memory;
86 static MemoryRegion *system_io;
87
88 AddressSpace address_space_io;
89 AddressSpace address_space_memory;
90
91 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
92 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
93 #endif
94
95 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
96 int target_page_bits;
97 bool target_page_bits_decided;
98 #endif
99
100 CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
101
102 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
103    cpu_exec() */
104 __thread CPUState *current_cpu;
105 /* 0 = Do not count executed instructions.
106    1 = Precise instruction counting.
107    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
108 int use_icount;
109
110 uintptr_t qemu_host_page_size;
111 intptr_t qemu_host_page_mask;
112
113 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
114 {
115     /* The target page size is the lowest common denominator for all
116      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
117      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
118      * a particular size.
119      */
120 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
121     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
122     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
123         if (target_page_bits_decided) {
124             return false;
125         }
126         target_page_bits = bits;
127     }
128 #endif
129     return true;
130 }
131
132 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
133
134 static void finalize_target_page_bits(void)
135 {
136 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
137     if (target_page_bits == 0) {
138         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
139     }
140     target_page_bits_decided = true;
141 #endif
142 }
143
144 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
145
146 struct PhysPageEntry {
147     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
148     uint32_t skip : 6;
149      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
150     uint32_t ptr : 26;
151 };
152
153 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
154
155 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
156 #define ADDR_SPACE_BITS 64
157
158 #define P_L2_BITS 9
159 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
160
161 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
162
163 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
164
165 typedef struct PhysPageMap {
166     struct rcu_head rcu;
167
168     unsigned sections_nb;
169     unsigned sections_nb_alloc;
170     unsigned nodes_nb;
171     unsigned nodes_nb_alloc;
172     Node *nodes;
173     MemoryRegionSection *sections;
174 } PhysPageMap;
175
176 struct AddressSpaceDispatch {
177     MemoryRegionSection *mru_section;
178     /* This is a multi-level map on the physical address space.
179      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
180      */
181     PhysPageEntry phys_map;
182     PhysPageMap map;
183 };
184
185 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
186 typedef struct subpage_t {
187     MemoryRegion iomem;
188     FlatView *fv;
189     hwaddr base;
190     uint16_t sub_section[];
191 } subpage_t;
192
193 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
194 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
195 #define PHYS_SECTION_ROM 2
196 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
197
198 static void io_mem_init(void);
199 static void memory_map_init(void);
200 static void tcg_log_global_after_sync(MemoryListener *listener);
201 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
202
203 static MemoryRegion io_mem_watch;
204
205 /**
206  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
207  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
208  * @as: the AddressSpace itself
209  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
210  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
211  */
212 struct CPUAddressSpace {
213     CPUState *cpu;
214     AddressSpace *as;
215     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
216     MemoryListener tcg_as_listener;
217 };
218
219 struct DirtyBitmapSnapshot {
220     ram_addr_t start;
221     ram_addr_t end;
222     unsigned long dirty[];
223 };
224
225 #endif
226
227 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
228
229 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
230 {
231     static unsigned alloc_hint = 16;
232     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
233         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
234         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
235         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
236         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
237     }
238 }
239
240 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
241 {
242     unsigned i;
243     uint32_t ret;
244     PhysPageEntry e;
245     PhysPageEntry *p;
246
247     ret = map->nodes_nb++;
248     p = map->nodes[ret];
249     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
250     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
251
252     e.skip = leaf ? 0 : 1;
253     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
254     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
255         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
256     }
257     return ret;
258 }
259
260 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
261                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
262                                 int level)
263 {
264     PhysPageEntry *p;
265     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
266
267     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
268         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
269     }
270     p = map->nodes[lp->ptr];
271     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
272
273     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
274         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
275             lp->skip = 0;
276             lp->ptr = leaf;
277             *index += step;
278             *nb -= step;
279         } else {
280             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
281         }
282         ++lp;
283     }
284 }
285
286 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
287                           hwaddr index, hwaddr nb,
288                           uint16_t leaf)
289 {
290     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
291     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
292
293     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
294 }
295
296 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
297  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
298  */
299 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
300 {
301     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
302     int valid = 0;
303     PhysPageEntry *p;
304     int i;
305
306     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
307         return;
308     }
309
310     p = nodes[lp->ptr];
311     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
312         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
313             continue;
314         }
315
316         valid_ptr = i;
317         valid++;
318         if (p[i].skip) {
319             phys_page_compact(&p[i], nodes);
320         }
321     }
322
323     /* We can only compress if there's only one child. */
324     if (valid != 1) {
325         return;
326     }
327
328     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
329
330     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
331     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
332         return;
333     }
334
335     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
336     if (!p[valid_ptr].skip) {
337         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
338         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
339          * should never reach here.
340          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
341          * change this rule.
342          */
343         lp->skip = 0;
344     } else {
345         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
346     }
347 }
348
349 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
350 {
351     if (d->phys_map.skip) {
352         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
353     }
354 }
355
356 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
357                                        hwaddr addr)
358 {
359     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
360      * the section must cover the entire address space.
361      */
362     return int128_gethi(section->size) ||
363            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
364                              int128_getlo(section->size), addr);
365 }
366
367 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
368 {
369     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
370     Node *nodes = d->map.nodes;
371     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
372     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
373     int i;
374
375     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
376         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
377             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
378         }
379         p = nodes[lp.ptr];
380         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
381     }
382
383     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
384         return &sections[lp.ptr];
385     } else {
386         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
387     }
388 }
389
390 /* Called from RCU critical section */
391 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
392                                                         hwaddr addr,
393                                                         bool resolve_subpage)
394 {
395     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
396     subpage_t *subpage;
397
398     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
399         !section_covers_addr(section, addr)) {
400         section = phys_page_find(d, addr);
401         atomic_set(&d->mru_section, section);
402     }
403     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
404         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
405         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
406     }
407     return section;
408 }
409
410 /* Called from RCU critical section */
411 static MemoryRegionSection *
412 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
413                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
414 {
415     MemoryRegionSection *section;
416     MemoryRegion *mr;
417     Int128 diff;
418
419     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
420     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
421     addr -= section->offset_within_address_space;
422
423     /* Compute offset within MemoryRegion */
424     *xlat = addr + section->offset_within_region;
425
426     mr = section->mr;
427
428     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
429      * on their address, without considering adjacent registers that could
430      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
431      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
432      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
433      * here.
434      *
435      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
436      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
437      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
438      */
439     if (memory_region_is_ram(mr)) {
440         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
441         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
442     }
443     return section;
444 }
445
446 /**
447  * address_space_translate_iommu - translate an address through an IOMMU
448  * memory region and then through the target address space.
449  *
450  * @iommu_mr: the IOMMU memory region that we start the translation from
451  * @addr: the address to be translated through the MMU
452  * @xlat: the translated address offset within the destination memory region.
453  *        It cannot be %NULL.
454  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
455  *            cannot be %NULL.
456  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
457  *            should only be meaningful for IOMMU translated
458  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
459  *            would tell. It can be %NULL if we don't care about it.
460  * @is_write: whether the translation operation is for write
461  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
462  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
463  * @attrs: transaction attributes
464  *
465  * This function is called from RCU critical section.  It is the common
466  * part of flatview_do_translate and address_space_translate_cached.
467  */
468 static MemoryRegionSection address_space_translate_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
469                                                          hwaddr *xlat,
470                                                          hwaddr *plen_out,
471                                                          hwaddr *page_mask_out,
472                                                          bool is_write,
473                                                          bool is_mmio,
474                                                          AddressSpace **target_as,
475                                                          MemTxAttrs attrs)
476 {
477     MemoryRegionSection *section;
478     hwaddr page_mask = (hwaddr)-1;
479
480     do {
481         hwaddr addr = *xlat;
482         IOMMUMemoryRegionClass *imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
483         int iommu_idx = 0;
484         IOMMUTLBEntry iotlb;
485
486         if (imrc->attrs_to_index) {
487             iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
488         }
489
490         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
491                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO, iommu_idx);
492
493         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
494             goto unassigned;
495         }
496
497         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
498                 | (addr & iotlb.addr_mask));
499         page_mask &= iotlb.addr_mask;
500         *plen_out = MIN(*plen_out, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
501         *target_as = iotlb.target_as;
502
503         section = address_space_translate_internal(
504                 address_space_to_dispatch(iotlb.target_as), addr, xlat,
505                 plen_out, is_mmio);
506
507         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
508     } while (unlikely(iommu_mr));
509
510     if (page_mask_out) {
511         *page_mask_out = page_mask;
512     }
513     return *section;
514
515 unassigned:
516     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
517 }
518
519 /**
520  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
521  *
522  * @fv: the flat view that we want to translate on
523  * @addr: the address to be translated in above address space
524  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
525  *        cannot be @NULL.
526  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
527  *            can be @NULL when we don't care about it.
528  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
529  *            should only be meaningful for IOMMU translated
530  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
531  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
532  * @is_write: whether the translation operation is for write
533  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
534  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
535  * @attrs: memory transaction attributes
536  *
537  * This function is called from RCU critical section
538  */
539 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
540                                                  hwaddr addr,
541                                                  hwaddr *xlat,
542                                                  hwaddr *plen_out,
543                                                  hwaddr *page_mask_out,
544                                                  bool is_write,
545                                                  bool is_mmio,
546                                                  AddressSpace **target_as,
547                                                  MemTxAttrs attrs)
548 {
549     MemoryRegionSection *section;
550     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
551     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
552
553     if (!plen_out) {
554         plen_out = &plen;
555     }
556
557     section = address_space_translate_internal(
558             flatview_to_dispatch(fv), addr, xlat,
559             plen_out, is_mmio);
560
561     iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
562     if (unlikely(iommu_mr)) {
563         return address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat,
564                                              plen_out, page_mask_out,
565                                              is_write, is_mmio,
566                                              target_as, attrs);
567     }
568     if (page_mask_out) {
569         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
570         *page_mask_out = ~TARGET_PAGE_MASK;
571     }
572
573     return *section;
574 }
575
576 /* Called from RCU critical section */
577 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
578                                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
579 {
580     MemoryRegionSection section;
581     hwaddr xlat, page_mask;
582
583     /*
584      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
585      * but page mask.
586      */
587     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
588                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as,
589                                     attrs);
590
591     /* Illegal translation */
592     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
593         goto iotlb_fail;
594     }
595
596     /* Convert memory region offset into address space offset */
597     xlat += section.offset_within_address_space -
598         section.offset_within_region;
599
600     return (IOMMUTLBEntry) {
601         .target_as = as,
602         .iova = addr & ~page_mask,
603         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
604         .addr_mask = page_mask,
605         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
606         .perm = IOMMU_RW,
607     };
608
609 iotlb_fail:
610     return (IOMMUTLBEntry) {0};
611 }
612
613 /* Called from RCU critical section */
614 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
615                                  hwaddr *plen, bool is_write,
616                                  MemTxAttrs attrs)
617 {
618     MemoryRegion *mr;
619     MemoryRegionSection section;
620     AddressSpace *as = NULL;
621
622     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
623     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
624                                     is_write, true, &as, attrs);
625     mr = section.mr;
626
627     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
628         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
629         *plen = MIN(page, *plen);
630     }
631
632     return mr;
633 }
634
635 typedef struct TCGIOMMUNotifier {
636     IOMMUNotifier n;
637     MemoryRegion *mr;
638     CPUState *cpu;
639     int iommu_idx;
640     bool active;
641 } TCGIOMMUNotifier;
642
643 static void tcg_iommu_unmap_notify(IOMMUNotifier *n, IOMMUTLBEntry *iotlb)
644 {
645     TCGIOMMUNotifier *notifier = container_of(n, TCGIOMMUNotifier, n);
646
647     if (!notifier->active) {
648         return;
649     }
650     tlb_flush(notifier->cpu);
651     notifier->active = false;
652     /* We leave the notifier struct on the list to avoid reallocating it later.
653      * Generally the number of IOMMUs a CPU deals with will be small.
654      * In any case we can't unregister the iommu notifier from a notify
655      * callback.
656      */
657 }
658
659 static void tcg_register_iommu_notifier(CPUState *cpu,
660                                         IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
661                                         int iommu_idx)
662 {
663     /* Make sure this CPU has an IOMMU notifier registered for this
664      * IOMMU/IOMMU index combination, so that we can flush its TLB
665      * when the IOMMU tells us the mappings we've cached have changed.
666      */
667     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
668     TCGIOMMUNotifier *notifier;
669     int i;
670
671     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
672         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
673         if (notifier->mr == mr && notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
674             break;
675         }
676     }
677     if (i == cpu->iommu_notifiers->len) {
678         /* Not found, add a new entry at the end of the array */
679         cpu->iommu_notifiers = g_array_set_size(cpu->iommu_notifiers, i + 1);
680         notifier = g_new0(TCGIOMMUNotifier, 1);
681         g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i) = notifier;
682
683         notifier->mr = mr;
684         notifier->iommu_idx = iommu_idx;
685         notifier->cpu = cpu;
686         /* Rather than trying to register interest in the specific part
687          * of the iommu's address space that we've accessed and then
688          * expand it later as subsequent accesses touch more of it, we
689          * just register interest in the whole thing, on the assumption
690          * that iommu reconfiguration will be rare.
691          */
692         iommu_notifier_init(&notifier->n,
693                             tcg_iommu_unmap_notify,
694                             IOMMU_NOTIFIER_UNMAP,
695                             0,
696                             HWADDR_MAX,
697                             iommu_idx);
698         memory_region_register_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
699     }
700
701     if (!notifier->active) {
702         notifier->active = true;
703     }
704 }
705
706 static void tcg_iommu_free_notifier_list(CPUState *cpu)
707 {
708     /* Destroy the CPU's notifier list */
709     int i;
710     TCGIOMMUNotifier *notifier;
711
712     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
713         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
714         memory_region_unregister_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
715         g_free(notifier);
716     }
717     g_array_free(cpu->iommu_notifiers, true);
718 }
719
720 /* Called from RCU critical section */
721 MemoryRegionSection *
722 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
723                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen,
724                                   MemTxAttrs attrs, int *prot)
725 {
726     MemoryRegionSection *section;
727     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
728     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
729     IOMMUTLBEntry iotlb;
730     int iommu_idx;
731     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
732
733     for (;;) {
734         section = address_space_translate_internal(d, addr, &addr, plen, false);
735
736         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
737         if (!iommu_mr) {
738             break;
739         }
740
741         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
742
743         iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
744         tcg_register_iommu_notifier(cpu, iommu_mr, iommu_idx);
745         /* We need all the permissions, so pass IOMMU_NONE so the IOMMU
746          * doesn't short-cut its translation table walk.
747          */
748         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, iommu_idx);
749         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
750                 | (addr & iotlb.addr_mask));
751         /* Update the caller's prot bits to remove permissions the IOMMU
752          * is giving us a failure response for. If we get down to no
753          * permissions left at all we can give up now.
754          */
755         if (!(iotlb.perm & IOMMU_RO)) {
756             *prot &= ~(PAGE_READ | PAGE_EXEC);
757         }
758         if (!(iotlb.perm & IOMMU_WO)) {
759             *prot &= ~PAGE_WRITE;
760         }
761
762         if (!*prot) {
763             goto translate_fail;
764         }
765
766         d = flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(iotlb.target_as));
767     }
768
769     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
770     *xlat = addr;
771     return section;
772
773 translate_fail:
774     return &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
775 }
776 #endif
777
778 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
779
780 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
781 {
782     CPUState *cpu = opaque;
783
784     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
785        version_id is increased. */
786     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
787     tlb_flush(cpu);
788
789     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
790      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
791      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
792      * which will now be stale.
793      */
794     tb_flush(cpu);
795
796     return 0;
797 }
798
799 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
800 {
801     CPUState *cpu = opaque;
802
803     cpu->exception_index = -1;
804
805     return 0;
806 }
807
808 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
809 {
810     CPUState *cpu = opaque;
811
812     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
813 }
814
815 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
816     .name = "cpu_common/exception_index",
817     .version_id = 1,
818     .minimum_version_id = 1,
819     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
820     .fields = (VMStateField[]) {
821         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
822         VMSTATE_END_OF_LIST()
823     }
824 };
825
826 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
827 {
828     CPUState *cpu = opaque;
829
830     return cpu->crash_occurred;
831 }
832
833 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
834     .name = "cpu_common/crash_occurred",
835     .version_id = 1,
836     .minimum_version_id = 1,
837     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
838     .fields = (VMStateField[]) {
839         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
840         VMSTATE_END_OF_LIST()
841     }
842 };
843
844 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
845     .name = "cpu_common",
846     .version_id = 1,
847     .minimum_version_id = 1,
848     .pre_load = cpu_common_pre_load,
849     .post_load = cpu_common_post_load,
850     .fields = (VMStateField[]) {
851         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
852         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
853         VMSTATE_END_OF_LIST()
854     },
855     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
856         &vmstate_cpu_common_exception_index,
857         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
858         NULL
859     }
860 };
861
862 #endif
863
864 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
865 {
866     CPUState *cpu;
867
868     CPU_FOREACH(cpu) {
869         if (cpu->cpu_index == index) {
870             return cpu;
871         }
872     }
873
874     return NULL;
875 }
876
877 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
878 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
879                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
880 {
881     CPUAddressSpace *newas;
882     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
883     char *as_name;
884
885     assert(mr);
886     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
887     address_space_init(as, mr, as_name);
888     g_free(as_name);
889
890     /* Target code should have set num_ases before calling us */
891     assert(asidx < cpu->num_ases);
892
893     if (asidx == 0) {
894         /* address space 0 gets the convenience alias */
895         cpu->as = as;
896     }
897
898     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
899     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
900
901     if (!cpu->cpu_ases) {
902         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
903     }
904
905     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
906     newas->cpu = cpu;
907     newas->as = as;
908     if (tcg_enabled()) {
909         newas->tcg_as_listener.log_global_after_sync = tcg_log_global_after_sync;
910         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
911         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
912     }
913 }
914
915 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
916 {
917     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
918     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
919 }
920 #endif
921
922 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
923 {
924     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
925
926     cpu_list_remove(cpu);
927
928     if (cc->vmsd != NULL) {
929         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
930     }
931     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
932         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
933     }
934 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
935     tcg_iommu_free_notifier_list(cpu);
936 #endif
937 }
938
939 Property cpu_common_props[] = {
940 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
941     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
942      * so users can wire up its memory. (This can't go in hw/core/cpu.c
943      * because that file is compiled only once for both user-mode
944      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
945      * the system address space.
946      */
947     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
948                      MemoryRegion *),
949 #endif
950     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
951 };
952
953 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
954 {
955     cpu->as = NULL;
956     cpu->num_ases = 0;
957
958 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
959     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
960     cpu->memory = system_memory;
961     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
962 #endif
963 }
964
965 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
966 {
967     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
968     static bool tcg_target_initialized;
969
970     cpu_list_add(cpu);
971
972     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
973         tcg_target_initialized = true;
974         cc->tcg_initialize();
975     }
976     tlb_init(cpu);
977
978 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
979     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
980         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
981     }
982     if (cc->vmsd != NULL) {
983         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
984     }
985
986     cpu->iommu_notifiers = g_array_new(false, true, sizeof(TCGIOMMUNotifier *));
987 #endif
988 }
989
990 const char *parse_cpu_option(const char *cpu_option)
991 {
992     ObjectClass *oc;
993     CPUClass *cc;
994     gchar **model_pieces;
995     const char *cpu_type;
996
997     model_pieces = g_strsplit(cpu_option, ",", 2);
998     if (!model_pieces[0]) {
999         error_report("-cpu option cannot be empty");
1000         exit(1);
1001     }
1002
1003     oc = cpu_class_by_name(CPU_RESOLVING_TYPE, model_pieces[0]);
1004     if (oc == NULL) {
1005         error_report("unable to find CPU model '%s'", model_pieces[0]);
1006         g_strfreev(model_pieces);
1007         exit(EXIT_FAILURE);
1008     }
1009
1010     cpu_type = object_class_get_name(oc);
1011     cc = CPU_CLASS(oc);
1012     cc->parse_features(cpu_type, model_pieces[1], &error_fatal);
1013     g_strfreev(model_pieces);
1014     return cpu_type;
1015 }
1016
1017 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1018 void tb_invalidate_phys_addr(target_ulong addr)
1019 {
1020     mmap_lock();
1021     tb_invalidate_phys_page_range(addr, addr + 1, 0);
1022     mmap_unlock();
1023 }
1024
1025 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1026 {
1027     tb_invalidate_phys_addr(pc);
1028 }
1029 #else
1030 void tb_invalidate_phys_addr(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs)
1031 {
1032     ram_addr_t ram_addr;
1033     MemoryRegion *mr;
1034     hwaddr l = 1;
1035
1036     if (!tcg_enabled()) {
1037         return;
1038     }
1039
1040     rcu_read_lock();
1041     mr = address_space_translate(as, addr, &addr, &l, false, attrs);
1042     if (!(memory_region_is_ram(mr)
1043           || memory_region_is_romd(mr))) {
1044         rcu_read_unlock();
1045         return;
1046     }
1047     ram_addr = memory_region_get_ram_addr(mr) + addr;
1048     tb_invalidate_phys_page_range(ram_addr, ram_addr + 1, 0);
1049     rcu_read_unlock();
1050 }
1051
1052 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1053 {
1054     MemTxAttrs attrs;
1055     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
1056     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
1057     if (phys != -1) {
1058         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
1059         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
1060                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK), attrs);
1061     }
1062 }
1063 #endif
1064
1065 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1066 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1067
1068 {
1069 }
1070
1071 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1072                           int flags)
1073 {
1074     return -ENOSYS;
1075 }
1076
1077 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1078 {
1079 }
1080
1081 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1082                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1083 {
1084     return -ENOSYS;
1085 }
1086 #else
1087 /* Add a watchpoint.  */
1088 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1089                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1090 {
1091     CPUWatchpoint *wp;
1092
1093     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
1094     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
1095         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
1096                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
1097         return -EINVAL;
1098     }
1099     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
1100
1101     wp->vaddr = addr;
1102     wp->len = len;
1103     wp->flags = flags;
1104
1105     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
1106     if (flags & BP_GDB) {
1107         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1108     } else {
1109         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1110     }
1111
1112     tlb_flush_page(cpu, addr);
1113
1114     if (watchpoint)
1115         *watchpoint = wp;
1116     return 0;
1117 }
1118
1119 /* Remove a specific watchpoint.  */
1120 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1121                           int flags)
1122 {
1123     CPUWatchpoint *wp;
1124
1125     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1126         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
1127                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
1128             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1129             return 0;
1130         }
1131     }
1132     return -ENOENT;
1133 }
1134
1135 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
1136 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1137 {
1138     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
1139
1140     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
1141
1142     g_free(watchpoint);
1143 }
1144
1145 /* Remove all matching watchpoints.  */
1146 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1147 {
1148     CPUWatchpoint *wp, *next;
1149
1150     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
1151         if (wp->flags & mask) {
1152             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1153         }
1154     }
1155 }
1156
1157 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
1158  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
1159  * partially or completely with the address range covered by the
1160  * access).
1161  */
1162 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
1163                                                   vaddr addr,
1164                                                   vaddr len)
1165 {
1166     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
1167      * required to avoid errors in the case where the range ends
1168      * exactly at the top of the address space and so addr + len
1169      * wraps round to zero.
1170      */
1171     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
1172     vaddr addrend = addr + len - 1;
1173
1174     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
1175 }
1176
1177 #endif
1178
1179 /* Add a breakpoint.  */
1180 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
1181                           CPUBreakpoint **breakpoint)
1182 {
1183     CPUBreakpoint *bp;
1184
1185     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
1186
1187     bp->pc = pc;
1188     bp->flags = flags;
1189
1190     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
1191     if (flags & BP_GDB) {
1192         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1193     } else {
1194         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1195     }
1196
1197     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
1198
1199     if (breakpoint) {
1200         *breakpoint = bp;
1201     }
1202     return 0;
1203 }
1204
1205 /* Remove a specific breakpoint.  */
1206 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
1207 {
1208     CPUBreakpoint *bp;
1209
1210     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
1211         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
1212             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1213             return 0;
1214         }
1215     }
1216     return -ENOENT;
1217 }
1218
1219 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
1220 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
1221 {
1222     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1223
1224     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1225
1226     g_free(breakpoint);
1227 }
1228
1229 /* Remove all matching breakpoints. */
1230 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1231 {
1232     CPUBreakpoint *bp, *next;
1233
1234     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1235         if (bp->flags & mask) {
1236             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1237         }
1238     }
1239 }
1240
1241 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1242    CPU loop after each instruction */
1243 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1244 {
1245     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1246         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1247         if (kvm_enabled()) {
1248             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1249         } else {
1250             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1251             /* XXX: only flush what is necessary */
1252             tb_flush(cpu);
1253         }
1254     }
1255 }
1256
1257 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1258 {
1259     va_list ap;
1260     va_list ap2;
1261
1262     va_start(ap, fmt);
1263     va_copy(ap2, ap);
1264     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1265     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1266     fprintf(stderr, "\n");
1267     cpu_dump_state(cpu, stderr, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1268     if (qemu_log_separate()) {
1269         qemu_log_lock();
1270         qemu_log("qemu: fatal: ");
1271         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1272         qemu_log("\n");
1273         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1274         qemu_log_flush();
1275         qemu_log_unlock();
1276         qemu_log_close();
1277     }
1278     va_end(ap2);
1279     va_end(ap);
1280     replay_finish();
1281 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1282     {
1283         struct sigaction act;
1284         sigfillset(&act.sa_mask);
1285         act.sa_handler = SIG_DFL;
1286         act.sa_flags = 0;
1287         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1288     }
1289 #endif
1290     abort();
1291 }
1292
1293 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1294 /* Called from RCU critical section */
1295 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1296 {
1297     RAMBlock *block;
1298
1299     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1300     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1301         return block;
1302     }
1303     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1304         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1305             goto found;
1306         }
1307     }
1308
1309     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1310     abort();
1311
1312 found:
1313     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1314      * is what happens:
1315      *
1316      *     mru_block = xxx
1317      *     rcu_read_unlock()
1318      *                                        xxx removed from list
1319      *                  rcu_read_lock()
1320      *                  read mru_block
1321      *                                        mru_block = NULL;
1322      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1323      *                  rcu_read_unlock()
1324      *
1325      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1326      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1327      * copy of the pointer.
1328      */
1329     ram_list.mru_block = block;
1330     return block;
1331 }
1332
1333 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1334 {
1335     CPUState *cpu;
1336     ram_addr_t start1;
1337     RAMBlock *block;
1338     ram_addr_t end;
1339
1340     assert(tcg_enabled());
1341     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1342     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1343
1344     rcu_read_lock();
1345     block = qemu_get_ram_block(start);
1346     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1347     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1348     CPU_FOREACH(cpu) {
1349         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1350     }
1351     rcu_read_unlock();
1352 }
1353
1354 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1355 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1356                                               ram_addr_t length,
1357                                               unsigned client)
1358 {
1359     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1360     unsigned long end, page;
1361     bool dirty = false;
1362     RAMBlock *ramblock;
1363     uint64_t mr_offset, mr_size;
1364
1365     if (length == 0) {
1366         return false;
1367     }
1368
1369     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1370     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1371
1372     rcu_read_lock();
1373
1374     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1375     ramblock = qemu_get_ram_block(start);
1376     /* Range sanity check on the ramblock */
1377     assert(start >= ramblock->offset &&
1378            start + length <= ramblock->offset + ramblock->used_length);
1379
1380     while (page < end) {
1381         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1382         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1383         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1384
1385         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1386                                               offset, num);
1387         page += num;
1388     }
1389
1390     mr_offset = (ram_addr_t)(page << TARGET_PAGE_BITS) - ramblock->offset;
1391     mr_size = (end - page) << TARGET_PAGE_BITS;
1392     memory_region_clear_dirty_bitmap(ramblock->mr, mr_offset, mr_size);
1393
1394     rcu_read_unlock();
1395
1396     if (dirty && tcg_enabled()) {
1397         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1398     }
1399
1400     return dirty;
1401 }
1402
1403 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1404     (MemoryRegion *mr, hwaddr offset, hwaddr length, unsigned client)
1405 {
1406     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1407     ram_addr_t start = memory_region_get_ram_addr(mr) + offset;
1408     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1409     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1410     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1411     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1412     unsigned long page, end, dest;
1413
1414     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1415                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1416     snap->start = first;
1417     snap->end   = last;
1418
1419     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1420     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1421     dest = 0;
1422
1423     rcu_read_lock();
1424
1425     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1426
1427     while (page < end) {
1428         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1429         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1430         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1431
1432         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1433         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1434         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1435
1436         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1437                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1438                                      num);
1439         page += num;
1440         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1441     }
1442
1443     rcu_read_unlock();
1444
1445     if (tcg_enabled()) {
1446         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1447     }
1448
1449     memory_region_clear_dirty_bitmap(mr, offset, length);
1450
1451     return snap;
1452 }
1453
1454 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1455                                             ram_addr_t start,
1456                                             ram_addr_t length)
1457 {
1458     unsigned long page, end;
1459
1460     assert(start >= snap->start);
1461     assert(start + length <= snap->end);
1462
1463     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1464     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1465
1466     while (page < end) {
1467         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1468             return true;
1469         }
1470         page++;
1471     }
1472     return false;
1473 }
1474
1475 /* Called from RCU critical section */
1476 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1477                                        MemoryRegionSection *section,
1478                                        target_ulong vaddr,
1479                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1480                                        int prot,
1481                                        target_ulong *address)
1482 {
1483     hwaddr iotlb;
1484     CPUWatchpoint *wp;
1485
1486     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1487         /* Normal RAM.  */
1488         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1489         if (!section->readonly) {
1490             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1491         } else {
1492             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1493         }
1494     } else {
1495         AddressSpaceDispatch *d;
1496
1497         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1498         iotlb = section - d->map.sections;
1499         iotlb += xlat;
1500     }
1501
1502     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1503        watchpoint trap routines.  */
1504     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1505         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1506             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1507             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1508                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1509                 *address |= TLB_MMIO;
1510                 break;
1511             }
1512         }
1513     }
1514
1515     return iotlb;
1516 }
1517 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1518
1519 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1520
1521 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1522                              uint16_t section);
1523 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1524
1525 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align, bool shared) =
1526                                qemu_anon_ram_alloc;
1527
1528 /*
1529  * Set a custom physical guest memory alloator.
1530  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1531  * get rid of it eventually.
1532  */
1533 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align, bool shared))
1534 {
1535     phys_mem_alloc = alloc;
1536 }
1537
1538 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1539                                  MemoryRegionSection *section)
1540 {
1541     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1542      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1543      * never overflow into the page-aligned value.
1544      */
1545     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1546
1547     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1548         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1549         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1550                                 map->sections_nb_alloc);
1551     }
1552     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1553     memory_region_ref(section->mr);
1554     return map->sections_nb++;
1555 }
1556
1557 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1558 {
1559     bool have_sub_page = mr->subpage;
1560
1561     memory_region_unref(mr);
1562
1563     if (have_sub_page) {
1564         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1565         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1566         g_free(subpage);
1567     }
1568 }
1569
1570 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1571 {
1572     while (map->sections_nb > 0) {
1573         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1574         phys_section_destroy(section->mr);
1575     }
1576     g_free(map->sections);
1577     g_free(map->nodes);
1578 }
1579
1580 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1581 {
1582     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1583     subpage_t *subpage;
1584     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1585         & TARGET_PAGE_MASK;
1586     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1587     MemoryRegionSection subsection = {
1588         .offset_within_address_space = base,
1589         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1590     };
1591     hwaddr start, end;
1592
1593     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1594
1595     if (!(existing->mr->subpage)) {
1596         subpage = subpage_init(fv, base);
1597         subsection.fv = fv;
1598         subsection.mr = &subpage->iomem;
1599         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1600                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1601     } else {
1602         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1603     }
1604     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1605     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1606     subpage_register(subpage, start, end,
1607                      phys_section_add(&d->map, section));
1608 }
1609
1610
1611 static void register_multipage(FlatView *fv,
1612                                MemoryRegionSection *section)
1613 {
1614     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1615     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1616     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1617     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1618                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1619
1620     assert(num_pages);
1621     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1622 }
1623
1624 /*
1625  * The range in *section* may look like this:
1626  *
1627  *      |s|PPPPPPP|s|
1628  *
1629  * where s stands for subpage and P for page.
1630  */
1631 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1632 {
1633     MemoryRegionSection remain = *section;
1634     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1635
1636     /* register first subpage */
1637     if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1638         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(remain.offset_within_address_space)
1639                         - remain.offset_within_address_space;
1640
1641         MemoryRegionSection now = remain;
1642         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1643         register_subpage(fv, &now);
1644         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1645             return;
1646         }
1647         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1648         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1649         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1650     }
1651
1652     /* register whole pages */
1653     if (int128_ge(remain.size, page_size)) {
1654         MemoryRegionSection now = remain;
1655         now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1656         register_multipage(fv, &now);
1657         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1658             return;
1659         }
1660         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1661         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1662         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1663     }
1664
1665     /* register last subpage */
1666     register_subpage(fv, &remain);
1667 }
1668
1669 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1670 {
1671     if (kvm_enabled())
1672         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1673 }
1674
1675 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1676 {
1677     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1678 }
1679
1680 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1681 {
1682     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1683 }
1684
1685 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1686 {
1687     RAMBlock *block;
1688     char *psize;
1689
1690     rcu_read_lock();
1691     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1692                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1693     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1694         psize = size_to_str(block->page_size);
1695         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1696                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1697                        (uint64_t)block->offset,
1698                        (uint64_t)block->used_length,
1699                        (uint64_t)block->max_length);
1700         g_free(psize);
1701     }
1702     rcu_read_unlock();
1703 }
1704
1705 #ifdef __linux__
1706 /*
1707  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1708  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1709  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1710  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1711  */
1712 static int find_min_backend_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1713 {
1714     long *hpsize_min = opaque;
1715
1716     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1717         HostMemoryBackend *backend = MEMORY_BACKEND(obj);
1718         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(backend);
1719
1720         if (host_memory_backend_is_mapped(backend) && (hpsize < *hpsize_min)) {
1721             *hpsize_min = hpsize;
1722         }
1723     }
1724
1725     return 0;
1726 }
1727
1728 static int find_max_backend_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1729 {
1730     long *hpsize_max = opaque;
1731
1732     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1733         HostMemoryBackend *backend = MEMORY_BACKEND(obj);
1734         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(backend);
1735
1736         if (host_memory_backend_is_mapped(backend) && (hpsize > *hpsize_max)) {
1737             *hpsize_max = hpsize;
1738         }
1739     }
1740
1741     return 0;
1742 }
1743
1744 /*
1745  * TODO: We assume right now that all mapped host memory backends are
1746  * used as RAM, however some might be used for different purposes.
1747  */
1748 long qemu_minrampagesize(void)
1749 {
1750     long hpsize = LONG_MAX;
1751     long mainrampagesize;
1752     Object *memdev_root;
1753
1754     mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1755
1756     /* it's possible we have memory-backend objects with
1757      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1758      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1759      * hooks. we want to take these into account, but we
1760      * also want to make sure these supported hugepage
1761      * sizes are applicable across the entire range of memory
1762      * we may boot from, so we take the min across all
1763      * backends, and assume normal pages in cases where a
1764      * backend isn't backed by hugepages.
1765      */
1766     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1767     if (memdev_root) {
1768         object_child_foreach(memdev_root, find_min_backend_pagesize, &hpsize);
1769     }
1770     if (hpsize == LONG_MAX) {
1771         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1772         return mainrampagesize;
1773     }
1774
1775     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1776      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1777      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1778      */
1779     if (hpsize > mainrampagesize &&
1780         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1781         static bool warned;
1782         if (!warned) {
1783             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1784             warned = true;
1785         }
1786         return mainrampagesize;
1787     }
1788
1789     return hpsize;
1790 }
1791
1792 long qemu_maxrampagesize(void)
1793 {
1794     long pagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1795     Object *memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1796
1797     if (memdev_root) {
1798         object_child_foreach(memdev_root, find_max_backend_pagesize,
1799                              &pagesize);
1800     }
1801     return pagesize;
1802 }
1803 #else
1804 long qemu_minrampagesize(void)
1805 {
1806     return getpagesize();
1807 }
1808 long qemu_maxrampagesize(void)
1809 {
1810     return getpagesize();
1811 }
1812 #endif
1813
1814 #ifdef CONFIG_POSIX
1815 static int64_t get_file_size(int fd)
1816 {
1817     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1818     if (size < 0) {
1819         return -errno;
1820     }
1821     return size;
1822 }
1823
1824 static int file_ram_open(const char *path,
1825                          const char *region_name,
1826                          bool *created,
1827                          Error **errp)
1828 {
1829     char *filename;
1830     char *sanitized_name;
1831     char *c;
1832     int fd = -1;
1833
1834     *created = false;
1835     for (;;) {
1836         fd = open(path, O_RDWR);
1837         if (fd >= 0) {
1838             /* @path names an existing file, use it */
1839             break;
1840         }
1841         if (errno == ENOENT) {
1842             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1843             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1844             if (fd >= 0) {
1845                 *created = true;
1846                 break;
1847             }
1848         } else if (errno == EISDIR) {
1849             /* @path names a directory, create a file there */
1850             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1851             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1852             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1853                 if (*c == '/') {
1854                     *c = '_';
1855                 }
1856             }
1857
1858             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1859                                        sanitized_name);
1860             g_free(sanitized_name);
1861
1862             fd = mkstemp(filename);
1863             if (fd >= 0) {
1864                 unlink(filename);
1865                 g_free(filename);
1866                 break;
1867             }
1868             g_free(filename);
1869         }
1870         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1871             error_setg_errno(errp, errno,
1872                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1873                              path);
1874             return -1;
1875         }
1876         /*
1877          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1878          * something else creates the file between our two open().
1879          */
1880     }
1881
1882     return fd;
1883 }
1884
1885 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1886                             ram_addr_t memory,
1887                             int fd,
1888                             bool truncate,
1889                             Error **errp)
1890 {
1891     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
1892     void *area;
1893
1894     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1895     if (block->mr->align % block->page_size) {
1896         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1897                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1898                    block->mr->align, block->page_size);
1899         return NULL;
1900     } else if (block->mr->align && !is_power_of_2(block->mr->align)) {
1901         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1902                    " must be a power of two", block->mr->align);
1903         return NULL;
1904     }
1905     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1906 #if defined(__s390x__)
1907     if (kvm_enabled()) {
1908         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1909     }
1910 #endif
1911
1912     if (memory < block->page_size) {
1913         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1914                    "or larger than page size 0x%zx",
1915                    memory, block->page_size);
1916         return NULL;
1917     }
1918
1919     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1920
1921     /*
1922      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1923      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1924      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1925      * mmap will fail.
1926      *
1927      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1928      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1929      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1930      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1931      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1932      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1933      * is disabled as well.
1934      */
1935     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1936         perror("ftruncate");
1937     }
1938
1939     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1940                          block->flags & RAM_SHARED, block->flags & RAM_PMEM);
1941     if (area == MAP_FAILED) {
1942         error_setg_errno(errp, errno,
1943                          "unable to map backing store for guest RAM");
1944         return NULL;
1945     }
1946
1947     if (mem_prealloc) {
1948         os_mem_prealloc(fd, area, memory, ms->smp.cpus, errp);
1949         if (errp && *errp) {
1950             qemu_ram_munmap(fd, area, memory);
1951             return NULL;
1952         }
1953     }
1954
1955     block->fd = fd;
1956     return area;
1957 }
1958 #endif
1959
1960 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1961  * dirty bitmaps.
1962  * Called with the ramlist lock held.
1963  */
1964 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1965 {
1966     RAMBlock *block, *next_block;
1967     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1968
1969     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1970
1971     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1972         return 0;
1973     }
1974
1975     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1976         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1977
1978         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1979          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1980          */
1981         candidate = block->offset + block->max_length;
1982         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1983
1984         /* Search for the closest following block
1985          * and find the gap.
1986          */
1987         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1988             if (next_block->offset >= candidate) {
1989                 next = MIN(next, next_block->offset);
1990             }
1991         }
1992
1993         /* If it fits remember our place and remember the size
1994          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1995          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1996          */
1997         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1998             offset = candidate;
1999             mingap = next - candidate;
2000         }
2001
2002         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
2003     }
2004
2005     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
2006         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
2007                 (uint64_t)size);
2008         abort();
2009     }
2010
2011     trace_find_ram_offset(size, offset);
2012
2013     return offset;
2014 }
2015
2016 static unsigned long last_ram_page(void)
2017 {
2018     RAMBlock *block;
2019     ram_addr_t last = 0;
2020
2021     rcu_read_lock();
2022     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2023         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
2024     }
2025     rcu_read_unlock();
2026     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
2027 }
2028
2029 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
2030 {
2031     int ret;
2032
2033     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
2034     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
2035         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
2036         if (ret) {
2037             perror("qemu_madvise");
2038             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
2039                             "but dump_guest_core=off specified\n");
2040         }
2041     }
2042 }
2043
2044 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
2045 {
2046     return rb->idstr;
2047 }
2048
2049 void *qemu_ram_get_host_addr(RAMBlock *rb)
2050 {
2051     return rb->host;
2052 }
2053
2054 ram_addr_t qemu_ram_get_offset(RAMBlock *rb)
2055 {
2056     return rb->offset;
2057 }
2058
2059 ram_addr_t qemu_ram_get_used_length(RAMBlock *rb)
2060 {
2061     return rb->used_length;
2062 }
2063
2064 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
2065 {
2066     return rb->flags & RAM_SHARED;
2067 }
2068
2069 /* Note: Only set at the start of postcopy */
2070 bool qemu_ram_is_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2071 {
2072     return rb->flags & RAM_UF_ZEROPAGE;
2073 }
2074
2075 void qemu_ram_set_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2076 {
2077     rb->flags |= RAM_UF_ZEROPAGE;
2078 }
2079
2080 bool qemu_ram_is_migratable(RAMBlock *rb)
2081 {
2082     return rb->flags & RAM_MIGRATABLE;
2083 }
2084
2085 void qemu_ram_set_migratable(RAMBlock *rb)
2086 {
2087     rb->flags |= RAM_MIGRATABLE;
2088 }
2089
2090 void qemu_ram_unset_migratable(RAMBlock *rb)
2091 {
2092     rb->flags &= ~RAM_MIGRATABLE;
2093 }
2094
2095 /* Called with iothread lock held.  */
2096 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
2097 {
2098     RAMBlock *block;
2099
2100     assert(new_block);
2101     assert(!new_block->idstr[0]);
2102
2103     if (dev) {
2104         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
2105         if (id) {
2106             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
2107             g_free(id);
2108         }
2109     }
2110     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
2111
2112     rcu_read_lock();
2113     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2114         if (block != new_block &&
2115             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
2116             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
2117                     new_block->idstr);
2118             abort();
2119         }
2120     }
2121     rcu_read_unlock();
2122 }
2123
2124 /* Called with iothread lock held.  */
2125 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
2126 {
2127     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
2128      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
2129      * does not work anyway.
2130      */
2131     if (block) {
2132         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
2133     }
2134 }
2135
2136 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
2137 {
2138     return rb->page_size;
2139 }
2140
2141 /* Returns the largest size of page in use */
2142 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
2143 {
2144     RAMBlock *block;
2145     size_t largest = 0;
2146
2147     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2148         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
2149     }
2150
2151     return largest;
2152 }
2153
2154 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
2155 {
2156     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
2157         /* disabled by the user */
2158         return 0;
2159     }
2160
2161     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
2162 }
2163
2164 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
2165  * incoming migration, or right after reset.
2166  *
2167  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
2168  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
2169  * misuse, if necessary.
2170  */
2171 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2172 {
2173     assert(block);
2174
2175     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
2176
2177     if (block->used_length == newsize) {
2178         return 0;
2179     }
2180
2181     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
2182         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2183                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2184                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2185                          newsize, block->used_length);
2186         return -EINVAL;
2187     }
2188
2189     if (block->max_length < newsize) {
2190         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2191                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2192                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2193                          newsize, block->max_length);
2194         return -EINVAL;
2195     }
2196
2197     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
2198     block->used_length = newsize;
2199     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
2200                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2201     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
2202     if (block->resized) {
2203         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
2204     }
2205     return 0;
2206 }
2207
2208 /* Called with ram_list.mutex held */
2209 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
2210                                 ram_addr_t new_ram_size)
2211 {
2212     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
2213                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2214     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
2215                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2216     int i;
2217
2218     /* Only need to extend if block count increased */
2219     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
2220         return;
2221     }
2222
2223     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
2224         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
2225         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
2226         int j;
2227
2228         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
2229         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
2230                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
2231
2232         if (old_num_blocks) {
2233             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
2234                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
2235         }
2236
2237         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
2238             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2239         }
2240
2241         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
2242
2243         if (old_blocks) {
2244             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
2245         }
2246     }
2247 }
2248
2249 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp, bool shared)
2250 {
2251     RAMBlock *block;
2252     RAMBlock *last_block = NULL;
2253     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
2254     Error *err = NULL;
2255
2256     old_ram_size = last_ram_page();
2257
2258     qemu_mutex_lock_ramlist();
2259     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
2260
2261     if (!new_block->host) {
2262         if (xen_enabled()) {
2263             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
2264                           new_block->mr, &err);
2265             if (err) {
2266                 error_propagate(errp, err);
2267                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2268                 return;
2269             }
2270         } else {
2271             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
2272                                              &new_block->mr->align, shared);
2273             if (!new_block->host) {
2274                 error_setg_errno(errp, errno,
2275                                  "cannot set up guest memory '%s'",
2276                                  memory_region_name(new_block->mr));
2277                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2278                 return;
2279             }
2280             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
2281         }
2282     }
2283
2284     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
2285               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
2286     if (new_ram_size > old_ram_size) {
2287         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
2288     }
2289     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
2290      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
2291      * tail, so save the last element in last_block.
2292      */
2293     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2294         last_block = block;
2295         if (block->max_length < new_block->max_length) {
2296             break;
2297         }
2298     }
2299     if (block) {
2300         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
2301     } else if (last_block) {
2302         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
2303     } else { /* list is empty */
2304         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
2305     }
2306     ram_list.mru_block = NULL;
2307
2308     /* Write list before version */
2309     smp_wmb();
2310     ram_list.version++;
2311     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2312
2313     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
2314                                         new_block->used_length,
2315                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2316
2317     if (new_block->host) {
2318         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
2319         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
2320         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
2321         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
2322         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
2323     }
2324 }
2325
2326 #ifdef CONFIG_POSIX
2327 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2328                                  uint32_t ram_flags, int fd,
2329                                  Error **errp)
2330 {
2331     RAMBlock *new_block;
2332     Error *local_err = NULL;
2333     int64_t file_size;
2334
2335     /* Just support these ram flags by now. */
2336     assert((ram_flags & ~(RAM_SHARED | RAM_PMEM)) == 0);
2337
2338     if (xen_enabled()) {
2339         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2340         return NULL;
2341     }
2342
2343     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2344         error_setg(errp,
2345                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2346         return NULL;
2347     }
2348
2349     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2350         /*
2351          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2352          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2353          * a hook there.
2354          */
2355         error_setg(errp,
2356                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2357         return NULL;
2358     }
2359
2360     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2361     file_size = get_file_size(fd);
2362     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2363         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2364                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2365                    mem_path, file_size, size);
2366         return NULL;
2367     }
2368
2369     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2370     new_block->mr = mr;
2371     new_block->used_length = size;
2372     new_block->max_length = size;
2373     new_block->flags = ram_flags;
2374     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2375     if (!new_block->host) {
2376         g_free(new_block);
2377         return NULL;
2378     }
2379
2380     ram_block_add(new_block, &local_err, ram_flags & RAM_SHARED);
2381     if (local_err) {
2382         g_free(new_block);
2383         error_propagate(errp, local_err);
2384         return NULL;
2385     }
2386     return new_block;
2387
2388 }
2389
2390
2391 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2392                                    uint32_t ram_flags, const char *mem_path,
2393                                    Error **errp)
2394 {
2395     int fd;
2396     bool created;
2397     RAMBlock *block;
2398
2399     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2400     if (fd < 0) {
2401         return NULL;
2402     }
2403
2404     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, ram_flags, fd, errp);
2405     if (!block) {
2406         if (created) {
2407             unlink(mem_path);
2408         }
2409         close(fd);
2410         return NULL;
2411     }
2412
2413     return block;
2414 }
2415 #endif
2416
2417 static
2418 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2419                                   void (*resized)(const char*,
2420                                                   uint64_t length,
2421                                                   void *host),
2422                                   void *host, bool resizeable, bool share,
2423                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2424 {
2425     RAMBlock *new_block;
2426     Error *local_err = NULL;
2427
2428     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2429     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2430     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2431     new_block->mr = mr;
2432     new_block->resized = resized;
2433     new_block->used_length = size;
2434     new_block->max_length = max_size;
2435     assert(max_size >= size);
2436     new_block->fd = -1;
2437     new_block->page_size = getpagesize();
2438     new_block->host = host;
2439     if (host) {
2440         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2441     }
2442     if (resizeable) {
2443         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2444     }
2445     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2446     if (local_err) {
2447         g_free(new_block);
2448         error_propagate(errp, local_err);
2449         return NULL;
2450     }
2451     return new_block;
2452 }
2453
2454 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2455                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2456 {
2457     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false,
2458                                    false, mr, errp);
2459 }
2460
2461 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share,
2462                          MemoryRegion *mr, Error **errp)
2463 {
2464     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false,
2465                                    share, mr, errp);
2466 }
2467
2468 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2469                                      void (*resized)(const char*,
2470                                                      uint64_t length,
2471                                                      void *host),
2472                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2473 {
2474     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true,
2475                                    false, mr, errp);
2476 }
2477
2478 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2479 {
2480     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2481         ;
2482     } else if (xen_enabled()) {
2483         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2484 #ifndef _WIN32
2485     } else if (block->fd >= 0) {
2486         qemu_ram_munmap(block->fd, block->host, block->max_length);
2487         close(block->fd);
2488 #endif
2489     } else {
2490         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2491     }
2492     g_free(block);
2493 }
2494
2495 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2496 {
2497     if (!block) {
2498         return;
2499     }
2500
2501     if (block->host) {
2502         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2503     }
2504
2505     qemu_mutex_lock_ramlist();
2506     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2507     ram_list.mru_block = NULL;
2508     /* Write list before version */
2509     smp_wmb();
2510     ram_list.version++;
2511     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2512     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2513 }
2514
2515 #ifndef _WIN32
2516 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2517 {
2518     RAMBlock *block;
2519     ram_addr_t offset;
2520     int flags;
2521     void *area, *vaddr;
2522
2523     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2524         offset = addr - block->offset;
2525         if (offset < block->max_length) {
2526             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2527             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2528                 ;
2529             } else if (xen_enabled()) {
2530                 abort();
2531             } else {
2532                 flags = MAP_FIXED;
2533                 if (block->fd >= 0) {
2534                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2535                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2536                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2537                                 flags, block->fd, offset);
2538                 } else {
2539                     /*
2540                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2541                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2542                      * we'd need a remap hook here.
2543                      */
2544                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2545
2546                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2547                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2548                                 flags, -1, 0);
2549                 }
2550                 if (area != vaddr) {
2551                     error_report("Could not remap addr: "
2552                                  RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "",
2553                                  length, addr);
2554                     exit(1);
2555                 }
2556                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2557                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2558             }
2559         }
2560     }
2561 }
2562 #endif /* !_WIN32 */
2563
2564 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2565  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2566  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2567  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2568  *
2569  * Called within RCU critical section.
2570  */
2571 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2572 {
2573     RAMBlock *block = ram_block;
2574
2575     if (block == NULL) {
2576         block = qemu_get_ram_block(addr);
2577         addr -= block->offset;
2578     }
2579
2580     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2581         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2582          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2583          * In that case just map until the end of the page.
2584          */
2585         if (block->offset == 0) {
2586             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2587         }
2588
2589         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2590     }
2591     return ramblock_ptr(block, addr);
2592 }
2593
2594 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2595  * but takes a size argument.
2596  *
2597  * Called within RCU critical section.
2598  */
2599 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2600                                  hwaddr *size, bool lock)
2601 {
2602     RAMBlock *block = ram_block;
2603     if (*size == 0) {
2604         return NULL;
2605     }
2606
2607     if (block == NULL) {
2608         block = qemu_get_ram_block(addr);
2609         addr -= block->offset;
2610     }
2611     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2612
2613     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2614         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2615          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2616          * In that case just map the requested area.
2617          */
2618         if (block->offset == 0) {
2619             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2620         }
2621
2622         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2623     }
2624
2625     return ramblock_ptr(block, addr);
2626 }
2627
2628 /* Return the offset of a hostpointer within a ramblock */
2629 ram_addr_t qemu_ram_block_host_offset(RAMBlock *rb, void *host)
2630 {
2631     ram_addr_t res = (uint8_t *)host - (uint8_t *)rb->host;
2632     assert((uintptr_t)host >= (uintptr_t)rb->host);
2633     assert(res < rb->max_length);
2634
2635     return res;
2636 }
2637
2638 /*
2639  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2640  * in that RAMBlock.
2641  *
2642  * ptr: Host pointer to look up
2643  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2644  * *ram_addr: set to result ram_addr
2645  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2646  *
2647  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2648  *
2649  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2650  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2651  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2652  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2653  * ram_addr_t.
2654  */
2655 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2656                                    ram_addr_t *offset)
2657 {
2658     RAMBlock *block;
2659     uint8_t *host = ptr;
2660
2661     if (xen_enabled()) {
2662         ram_addr_t ram_addr;
2663         rcu_read_lock();
2664         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2665         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2666         if (block) {
2667             *offset = ram_addr - block->offset;
2668         }
2669         rcu_read_unlock();
2670         return block;
2671     }
2672
2673     rcu_read_lock();
2674     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2675     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2676         goto found;
2677     }
2678
2679     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2680         /* This case append when the block is not mapped. */
2681         if (block->host == NULL) {
2682             continue;
2683         }
2684         if (host - block->host < block->max_length) {
2685             goto found;
2686         }
2687     }
2688
2689     rcu_read_unlock();
2690     return NULL;
2691
2692 found:
2693     *offset = (host - block->host);
2694     if (round_offset) {
2695         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2696     }
2697     rcu_read_unlock();
2698     return block;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * Finds the named RAMBlock
2703  *
2704  * name: The name of RAMBlock to find
2705  *
2706  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2707  */
2708 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2709 {
2710     RAMBlock *block;
2711
2712     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2713         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2714             return block;
2715         }
2716     }
2717
2718     return NULL;
2719 }
2720
2721 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2722    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2723 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2724 {
2725     RAMBlock *block;
2726     ram_addr_t offset;
2727
2728     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2729     if (!block) {
2730         return RAM_ADDR_INVALID;
2731     }
2732
2733     return block->offset + offset;
2734 }
2735
2736 /* Called within RCU critical section. */
2737 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2738                           CPUState *cpu,
2739                           vaddr mem_vaddr,
2740                           ram_addr_t ram_addr,
2741                           unsigned size)
2742 {
2743     ndi->cpu = cpu;
2744     ndi->ram_addr = ram_addr;
2745     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2746     ndi->size = size;
2747     ndi->pages = NULL;
2748
2749     assert(tcg_enabled());
2750     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2751         ndi->pages = page_collection_lock(ram_addr, ram_addr + size);
2752         tb_invalidate_phys_page_fast(ndi->pages, ram_addr, size);
2753     }
2754 }
2755
2756 /* Called within RCU critical section. */
2757 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2758 {
2759     if (ndi->pages) {
2760         assert(tcg_enabled());
2761         page_collection_unlock(ndi->pages);
2762         ndi->pages = NULL;
2763     }
2764
2765     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2766      * the notdirty callback faster.
2767      */
2768     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2769                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2770     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2771        flushed */
2772     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2773         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2774     }
2775 }
2776
2777 /* Called within RCU critical section.  */
2778 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2779                                uint64_t val, unsigned size)
2780 {
2781     NotDirtyInfo ndi;
2782
2783     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2784                          ram_addr, size);
2785
2786     stn_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), size, val);
2787     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2788 }
2789
2790 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2791                                  unsigned size, bool is_write,
2792                                  MemTxAttrs attrs)
2793 {
2794     return is_write;
2795 }
2796
2797 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2798     .write = notdirty_mem_write,
2799     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2800     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2801     .valid = {
2802         .min_access_size = 1,
2803         .max_access_size = 8,
2804         .unaligned = false,
2805     },
2806     .impl = {
2807         .min_access_size = 1,
2808         .max_access_size = 8,
2809         .unaligned = false,
2810     },
2811 };
2812
2813 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2814 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2815 {
2816     CPUState *cpu = current_cpu;
2817     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2818     target_ulong vaddr;
2819     CPUWatchpoint *wp;
2820
2821     assert(tcg_enabled());
2822     if (cpu->watchpoint_hit) {
2823         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2824          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2825          * current instruction. */
2826         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2827         return;
2828     }
2829     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2830     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2831     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2832         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2833             && (wp->flags & flags)) {
2834             if (flags == BP_MEM_READ) {
2835                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2836             } else {
2837                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2838             }
2839             wp->hitaddr = vaddr;
2840             wp->hitattrs = attrs;
2841             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2842                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2843                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2844                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2845                     continue;
2846                 }
2847                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2848
2849                 mmap_lock();
2850                 tb_check_watchpoint(cpu);
2851                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2852                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2853                     mmap_unlock();
2854                     cpu_loop_exit(cpu);
2855                 } else {
2856                     /* Force execution of one insn next time.  */
2857                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2858                     mmap_unlock();
2859                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2860                 }
2861             }
2862         } else {
2863             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2864         }
2865     }
2866 }
2867
2868 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2869    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2870    phys routines.  */
2871 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2872                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2873 {
2874     MemTxResult res;
2875     uint64_t data;
2876     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2877     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2878
2879     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2880     switch (size) {
2881     case 1:
2882         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2883         break;
2884     case 2:
2885         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2886         break;
2887     case 4:
2888         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2889         break;
2890     case 8:
2891         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2892         break;
2893     default: abort();
2894     }
2895     *pdata = data;
2896     return res;
2897 }
2898
2899 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2900                                    uint64_t val, unsigned size,
2901                                    MemTxAttrs attrs)
2902 {
2903     MemTxResult res;
2904     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2905     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2906
2907     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2908     switch (size) {
2909     case 1:
2910         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2911         break;
2912     case 2:
2913         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2914         break;
2915     case 4:
2916         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2917         break;
2918     case 8:
2919         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2920         break;
2921     default: abort();
2922     }
2923     return res;
2924 }
2925
2926 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2927     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2928     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2929     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2930     .valid = {
2931         .min_access_size = 1,
2932         .max_access_size = 8,
2933         .unaligned = false,
2934     },
2935     .impl = {
2936         .min_access_size = 1,
2937         .max_access_size = 8,
2938         .unaligned = false,
2939     },
2940 };
2941
2942 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
2943                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len);
2944 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2945                                   const uint8_t *buf, hwaddr len);
2946 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
2947                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs);
2948
2949 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2950                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2951 {
2952     subpage_t *subpage = opaque;
2953     uint8_t buf[8];
2954     MemTxResult res;
2955
2956 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2957     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2958            subpage, len, addr);
2959 #endif
2960     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2961     if (res) {
2962         return res;
2963     }
2964     *data = ldn_p(buf, len);
2965     return MEMTX_OK;
2966 }
2967
2968 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2969                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2970 {
2971     subpage_t *subpage = opaque;
2972     uint8_t buf[8];
2973
2974 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2975     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2976            " value %"PRIx64"\n",
2977            __func__, subpage, len, addr, value);
2978 #endif
2979     stn_p(buf, len, value);
2980     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2981 }
2982
2983 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2984                             unsigned len, bool is_write,
2985                             MemTxAttrs attrs)
2986 {
2987     subpage_t *subpage = opaque;
2988 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2989     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2990            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2991 #endif
2992
2993     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2994                                  len, is_write, attrs);
2995 }
2996
2997 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2998     .read_with_attrs = subpage_read,
2999     .write_with_attrs = subpage_write,
3000     .impl.min_access_size = 1,
3001     .impl.max_access_size = 8,
3002     .valid.min_access_size = 1,
3003     .valid.max_access_size = 8,
3004     .valid.accepts = subpage_accepts,
3005     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
3006 };
3007
3008 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
3009                              uint16_t section)
3010 {
3011     int idx, eidx;
3012
3013     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
3014         return -1;
3015     idx = SUBPAGE_IDX(start);
3016     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
3017 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
3018     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
3019            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
3020 #endif
3021     for (; idx <= eidx; idx++) {
3022         mmio->sub_section[idx] = section;
3023     }
3024
3025     return 0;
3026 }
3027
3028 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
3029 {
3030     subpage_t *mmio;
3031
3032     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
3033     mmio->fv = fv;
3034     mmio->base = base;
3035     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
3036                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
3037     mmio->iomem.subpage = true;
3038 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
3039     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
3040            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
3041 #endif
3042     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3043
3044     return mmio;
3045 }
3046
3047 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
3048 {
3049     assert(fv);
3050     MemoryRegionSection section = {
3051         .fv = fv,
3052         .mr = mr,
3053         .offset_within_address_space = 0,
3054         .offset_within_region = 0,
3055         .size = int128_2_64(),
3056     };
3057
3058     return phys_section_add(map, &section);
3059 }
3060
3061 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
3062                                uint64_t val, unsigned size)
3063 {
3064     /* Ignore any write to ROM. */
3065 }
3066
3067 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
3068                                  unsigned size, bool is_write,
3069                                  MemTxAttrs attrs)
3070 {
3071     return is_write;
3072 }
3073
3074 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
3075  * to directly access the underlying host ram.
3076  */
3077 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
3078     .write = readonly_mem_write,
3079     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
3080     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
3081     .valid = {
3082         .min_access_size = 1,
3083         .max_access_size = 8,
3084         .unaligned = false,
3085     },
3086     .impl = {
3087         .min_access_size = 1,
3088         .max_access_size = 8,
3089         .unaligned = false,
3090     },
3091 };
3092
3093 MemoryRegionSection *iotlb_to_section(CPUState *cpu,
3094                                       hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
3095 {
3096     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3097     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
3098     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
3099     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
3100
3101     return &sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK];
3102 }
3103
3104 static void io_mem_init(void)
3105 {
3106     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
3107                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
3108     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
3109                           NULL, UINT64_MAX);
3110
3111     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
3112      * which can be called without the iothread mutex.
3113      */
3114     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
3115                           NULL, UINT64_MAX);
3116     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
3117
3118     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
3119                           NULL, UINT64_MAX);
3120 }
3121
3122 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
3123 {
3124     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
3125     uint16_t n;
3126
3127     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
3128     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3129     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
3130     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
3131     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
3132     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
3133     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
3134     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
3135
3136     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
3137
3138     return d;
3139 }
3140
3141 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
3142 {
3143     phys_sections_free(&d->map);
3144     g_free(d);
3145 }
3146
3147 static void do_nothing(CPUState *cpu, run_on_cpu_data d)
3148 {
3149 }
3150
3151 static void tcg_log_global_after_sync(MemoryListener *listener)
3152 {
3153     CPUAddressSpace *cpuas;
3154
3155     /* Wait for the CPU to end the current TB.  This avoids the following
3156      * incorrect race:
3157      *
3158      *      vCPU                         migration
3159      *      ----------------------       -------------------------
3160      *      TLB check -> slow path
3161      *        notdirty_mem_write
3162      *          write to RAM
3163      *          mark dirty
3164      *                                   clear dirty flag
3165      *      TLB check -> fast path
3166      *                                   read memory
3167      *        write to RAM
3168      *
3169      * by pushing the migration thread's memory read after the vCPU thread has
3170      * written the memory.
3171      */
3172     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
3173     run_on_cpu(cpuas->cpu, do_nothing, RUN_ON_CPU_NULL);
3174 }
3175
3176 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
3177 {
3178     CPUAddressSpace *cpuas;
3179     AddressSpaceDispatch *d;
3180
3181     assert(tcg_enabled());
3182     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
3183        reset the modified entries */
3184     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
3185     cpu_reloading_memory_map();
3186     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
3187      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
3188      * may have split the RCU critical section.
3189      */
3190     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
3191     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
3192     tlb_flush(cpuas->cpu);
3193 }
3194
3195 static void memory_map_init(void)
3196 {
3197     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
3198
3199     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
3200     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
3201
3202     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
3203     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
3204                           65536);
3205     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
3206 }
3207
3208 MemoryRegion *get_system_memory(void)
3209 {
3210     return system_memory;
3211 }
3212
3213 MemoryRegion *get_system_io(void)
3214 {
3215     return system_io;
3216 }
3217
3218 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
3219
3220 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
3221 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
3222 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3223                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
3224 {
3225     int flags;
3226     target_ulong l, page;
3227     void * p;
3228
3229     while (len > 0) {
3230         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3231         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3232         if (l > len)
3233             l = len;
3234         flags = page_get_flags(page);
3235         if (!(flags & PAGE_VALID))
3236             return -1;
3237         if (is_write) {
3238             if (!(flags & PAGE_WRITE))
3239                 return -1;
3240             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3241             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
3242                 return -1;
3243             memcpy(p, buf, l);
3244             unlock_user(p, addr, l);
3245         } else {
3246             if (!(flags & PAGE_READ))
3247                 return -1;
3248             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3249             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
3250                 return -1;
3251             memcpy(buf, p, l);
3252             unlock_user(p, addr, 0);
3253         }
3254         len -= l;
3255         buf += l;
3256         addr += l;
3257     }
3258     return 0;
3259 }
3260
3261 #else
3262
3263 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
3264                                      hwaddr length)
3265 {
3266     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
3267     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
3268
3269     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
3270      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
3271      * xen_modified_memory.
3272      */
3273     if (dirty_log_mask) {
3274         dirty_log_mask =
3275             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
3276     }
3277     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
3278         assert(tcg_enabled());
3279         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
3280         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
3281     }
3282     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
3283 }
3284
3285 void memory_region_flush_rom_device(MemoryRegion *mr, hwaddr addr, hwaddr size)
3286 {
3287     /*
3288      * In principle this function would work on other memory region types too,
3289      * but the ROM device use case is the only one where this operation is
3290      * necessary.  Other memory regions should use the
3291      * address_space_read/write() APIs.
3292      */
3293     assert(memory_region_is_romd(mr));
3294
3295     invalidate_and_set_dirty(mr, addr, size);
3296 }
3297
3298 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
3299 {
3300     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
3301
3302     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
3303        otherwise specified.  */
3304     if (access_size_max == 0) {
3305         access_size_max = 4;
3306     }
3307
3308     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
3309     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
3310         unsigned align_size_max = addr & -addr;
3311         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
3312             access_size_max = align_size_max;
3313         }
3314     }
3315
3316     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
3317     if (l > access_size_max) {
3318         l = access_size_max;
3319     }
3320     l = pow2floor(l);
3321
3322     return l;
3323 }
3324
3325 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
3326 {
3327     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
3328     bool release_lock = false;
3329
3330     if (unlocked && mr->global_locking) {
3331         qemu_mutex_lock_iothread();
3332         unlocked = false;
3333         release_lock = true;
3334     }
3335     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
3336         if (unlocked) {
3337             qemu_mutex_lock_iothread();
3338         }
3339         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
3340         if (unlocked) {
3341             qemu_mutex_unlock_iothread();
3342         }
3343     }
3344
3345     return release_lock;
3346 }
3347
3348 /* Called within RCU critical section.  */
3349 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3350                                            MemTxAttrs attrs,
3351                                            const uint8_t *buf,
3352                                            hwaddr len, hwaddr addr1,
3353                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3354 {
3355     uint8_t *ptr;
3356     uint64_t val;
3357     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3358     bool release_lock = false;
3359
3360     for (;;) {
3361         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3362             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3363             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3364             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3365                potential bugs */
3366             val = ldn_p(buf, l);
3367             /*
3368              * TODO: Merge bswap from ldn_p into memory_region_dispatch_write
3369              * by using ldn_he_p and dropping MO_TE to get a host-endian value.
3370              */
3371             result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val,
3372                                                    size_memop(l) | MO_TE,
3373                                                    attrs);
3374         } else {
3375             /* RAM case */
3376             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3377             memcpy(ptr, buf, l);
3378             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3379         }
3380
3381         if (release_lock) {
3382             qemu_mutex_unlock_iothread();
3383             release_lock = false;
3384         }
3385
3386         len -= l;
3387         buf += l;
3388         addr += l;
3389
3390         if (!len) {
3391             break;
3392         }
3393
3394         l = len;
3395         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3396     }
3397
3398     return result;
3399 }
3400
3401 /* Called from RCU critical section.  */
3402 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3403                                   const uint8_t *buf, hwaddr len)
3404 {
3405     hwaddr l;
3406     hwaddr addr1;
3407     MemoryRegion *mr;
3408     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3409
3410     l = len;
3411     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3412     result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3413                                      addr1, l, mr);
3414
3415     return result;
3416 }
3417
3418 /* Called within RCU critical section.  */
3419 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3420                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3421                                    hwaddr len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3422                                    MemoryRegion *mr)
3423 {
3424     uint8_t *ptr;
3425     uint64_t val;
3426     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3427     bool release_lock = false;
3428
3429     for (;;) {
3430         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3431             /* I/O case */
3432             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3433             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3434             /*
3435              * TODO: Merge bswap from stn_p into memory_region_dispatch_read
3436              * by using stn_he_p and dropping MO_TE to get a host-endian value.
3437              */
3438             result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val,
3439                                                   size_memop(l) | MO_TE, attrs);
3440             stn_p(buf, l, val);
3441         } else {
3442             /* RAM case */
3443             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3444             memcpy(buf, ptr, l);
3445         }
3446
3447         if (release_lock) {
3448             qemu_mutex_unlock_iothread();
3449             release_lock = false;
3450         }
3451
3452         len -= l;
3453         buf += l;
3454         addr += l;
3455
3456         if (!len) {
3457             break;
3458         }
3459
3460         l = len;
3461         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3462     }
3463
3464     return result;
3465 }
3466
3467 /* Called from RCU critical section.  */
3468 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
3469                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3470 {
3471     hwaddr l;
3472     hwaddr addr1;
3473     MemoryRegion *mr;
3474
3475     l = len;
3476     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3477     return flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3478                                   addr1, l, mr);
3479 }
3480
3481 MemTxResult address_space_read_full(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3482                                     MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3483 {
3484     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3485     FlatView *fv;
3486
3487     if (len > 0) {
3488         rcu_read_lock();
3489         fv = address_space_to_flatview(as);
3490         result = flatview_read(fv, addr, attrs, buf, len);
3491         rcu_read_unlock();
3492     }
3493
3494     return result;
3495 }
3496
3497 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3498                                 MemTxAttrs attrs,
3499                                 const uint8_t *buf, hwaddr len)
3500 {
3501     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3502     FlatView *fv;
3503
3504     if (len > 0) {
3505         rcu_read_lock();
3506         fv = address_space_to_flatview(as);
3507         result = flatview_write(fv, addr, attrs, buf, len);
3508         rcu_read_unlock();
3509     }
3510
3511     return result;
3512 }
3513
3514 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3515                              uint8_t *buf, hwaddr len, bool is_write)
3516 {
3517     if (is_write) {
3518         return address_space_write(as, addr, attrs, buf, len);
3519     } else {
3520         return address_space_read_full(as, addr, attrs, buf, len);
3521     }
3522 }
3523
3524 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3525                             hwaddr len, int is_write)
3526 {
3527     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3528                      buf, len, is_write);
3529 }
3530
3531 enum write_rom_type {
3532     WRITE_DATA,
3533     FLUSH_CACHE,
3534 };
3535
3536 static inline MemTxResult address_space_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3537                                                            hwaddr addr,
3538                                                            MemTxAttrs attrs,
3539                                                            const uint8_t *buf,
3540                                                            hwaddr len,
3541                                                            enum write_rom_type type)
3542 {
3543     hwaddr l;
3544     uint8_t *ptr;
3545     hwaddr addr1;
3546     MemoryRegion *mr;
3547
3548     rcu_read_lock();
3549     while (len > 0) {
3550         l = len;
3551         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3552
3553         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3554               memory_region_is_romd(mr))) {
3555             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3556         } else {
3557             /* ROM/RAM case */
3558             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3559             switch (type) {
3560             case WRITE_DATA:
3561                 memcpy(ptr, buf, l);
3562                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3563                 break;
3564             case FLUSH_CACHE:
3565                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3566                 break;
3567             }
3568         }
3569         len -= l;
3570         buf += l;
3571         addr += l;
3572     }
3573     rcu_read_unlock();
3574     return MEMTX_OK;
3575 }
3576
3577 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3578 MemTxResult address_space_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3579                                     MemTxAttrs attrs,
3580                                     const uint8_t *buf, hwaddr len)
3581 {
3582     return address_space_write_rom_internal(as, addr, attrs,
3583                                             buf, len, WRITE_DATA);
3584 }
3585
3586 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, hwaddr len)
3587 {
3588     /*
3589      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3590      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3591      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3592      * the host's instruction cache at least.
3593      */
3594     if (tcg_enabled()) {
3595         return;
3596     }
3597
3598     address_space_write_rom_internal(&address_space_memory,
3599                                      start, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3600                                      NULL, len, FLUSH_CACHE);
3601 }
3602
3603 typedef struct {
3604     MemoryRegion *mr;
3605     void *buffer;
3606     hwaddr addr;
3607     hwaddr len;
3608     bool in_use;
3609 } BounceBuffer;
3610
3611 static BounceBuffer bounce;
3612
3613 typedef struct MapClient {
3614     QEMUBH *bh;
3615     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3616 } MapClient;
3617
3618 QemuMutex map_client_list_lock;
3619 static QLIST_HEAD(, MapClient) map_client_list
3620     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3621
3622 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3623 {
3624     QLIST_REMOVE(client, link);
3625     g_free(client);
3626 }
3627
3628 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3629 {
3630     MapClient *client;
3631
3632     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3633         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3634         qemu_bh_schedule(client->bh);
3635         cpu_unregister_map_client_do(client);
3636     }
3637 }
3638
3639 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3640 {
3641     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3642
3643     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3644     client->bh = bh;
3645     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3646     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3647         cpu_notify_map_clients_locked();
3648     }
3649     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3650 }
3651
3652 void cpu_exec_init_all(void)
3653 {
3654     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3655     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3656      * so no more changes can be made after this point.
3657      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3658      * machine setup would care about the target page size, and we could
3659      * do this much later, rather than requiring board models to state
3660      * up front what their requirements are.
3661      */
3662     finalize_target_page_bits();
3663     io_mem_init();
3664     memory_map_init();
3665     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3666 }
3667
3668 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3669 {
3670     MapClient *client;
3671
3672     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3673     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3674         if (client->bh == bh) {
3675             cpu_unregister_map_client_do(client);
3676             break;
3677         }
3678     }
3679     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3680 }
3681
3682 static void cpu_notify_map_clients(void)
3683 {
3684     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3685     cpu_notify_map_clients_locked();
3686     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3687 }
3688
3689 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
3690                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3691 {
3692     MemoryRegion *mr;
3693     hwaddr l, xlat;
3694
3695     while (len > 0) {
3696         l = len;
3697         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3698         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3699             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3700             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write, attrs)) {
3701                 return false;
3702             }
3703         }
3704
3705         len -= l;
3706         addr += l;
3707     }
3708     return true;
3709 }
3710
3711 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3712                                 hwaddr len, bool is_write,
3713                                 MemTxAttrs attrs)
3714 {
3715     FlatView *fv;
3716     bool result;
3717
3718     rcu_read_lock();
3719     fv = address_space_to_flatview(as);
3720     result = flatview_access_valid(fv, addr, len, is_write, attrs);
3721     rcu_read_unlock();
3722     return result;
3723 }
3724
3725 static hwaddr
3726 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3727                             hwaddr target_len,
3728                             MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3729                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3730 {
3731     hwaddr done = 0;
3732     hwaddr xlat;
3733     MemoryRegion *this_mr;
3734
3735     for (;;) {
3736         target_len -= len;
3737         addr += len;
3738         done += len;
3739         if (target_len == 0) {
3740             return done;
3741         }
3742
3743         len = target_len;
3744         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3745                                      &len, is_write, attrs);
3746         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3747             return done;
3748         }
3749     }
3750 }
3751
3752 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3753  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3754  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3755  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3756  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3757  * likely to succeed.
3758  */
3759 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3760                         hwaddr addr,
3761                         hwaddr *plen,
3762                         bool is_write,
3763                         MemTxAttrs attrs)
3764 {
3765     hwaddr len = *plen;
3766     hwaddr l, xlat;
3767     MemoryRegion *mr;
3768     void *ptr;
3769     FlatView *fv;
3770
3771     if (len == 0) {
3772         return NULL;
3773     }
3774
3775     l = len;
3776     rcu_read_lock();
3777     fv = address_space_to_flatview(as);
3778     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3779
3780     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3781         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3782             rcu_read_unlock();
3783             return NULL;
3784         }
3785         /* Avoid unbounded allocations */
3786         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3787         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3788         bounce.addr = addr;
3789         bounce.len = l;
3790
3791         memory_region_ref(mr);
3792         bounce.mr = mr;
3793         if (!is_write) {
3794             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3795                                bounce.buffer, l);
3796         }
3797
3798         rcu_read_unlock();
3799         *plen = l;
3800         return bounce.buffer;
3801     }
3802
3803
3804     memory_region_ref(mr);
3805     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3806                                         l, is_write, attrs);
3807     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3808     rcu_read_unlock();
3809
3810     return ptr;
3811 }
3812
3813 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3814  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3815  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3816  */
3817 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3818                          int is_write, hwaddr access_len)
3819 {
3820     if (buffer != bounce.buffer) {
3821         MemoryRegion *mr;
3822         ram_addr_t addr1;
3823
3824         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3825         assert(mr != NULL);
3826         if (is_write) {
3827             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3828         }
3829         if (xen_enabled()) {
3830             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3831         }
3832         memory_region_unref(mr);
3833         return;
3834     }
3835     if (is_write) {
3836         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3837                             bounce.buffer, access_len);
3838     }
3839     qemu_vfree(bounce.buffer);
3840     bounce.buffer = NULL;
3841     memory_region_unref(bounce.mr);
3842     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3843     cpu_notify_map_clients();
3844 }
3845
3846 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3847                               hwaddr *plen,
3848                               int is_write)
3849 {
3850     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write,
3851                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3852 }
3853
3854 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3855                                int is_write, hwaddr access_len)
3856 {
3857     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3858 }
3859
3860 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3861 #define ARG1                     as
3862 #define SUFFIX
3863 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3864 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3865 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3866 #include "memory_ldst.inc.c"
3867
3868 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3869                                  AddressSpace *as,
3870                                  hwaddr addr,
3871                                  hwaddr len,
3872                                  bool is_write)
3873 {
3874     AddressSpaceDispatch *d;
3875     hwaddr l;
3876     MemoryRegion *mr;
3877
3878     assert(len > 0);
3879
3880     l = len;
3881     cache->fv = address_space_get_flatview(as);
3882     d = flatview_to_dispatch(cache->fv);
3883     cache->mrs = *address_space_translate_internal(d, addr, &cache->xlat, &l, true);
3884
3885     mr = cache->mrs.mr;
3886     memory_region_ref(mr);
3887     if (memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3888         /* We don't care about the memory attributes here as we're only
3889          * doing this if we found actual RAM, which behaves the same
3890          * regardless of attributes; so UNSPECIFIED is fine.
3891          */
3892         l = flatview_extend_translation(cache->fv, addr, len, mr,
3893                                         cache->xlat, l, is_write,
3894                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3895         cache->ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, cache->xlat, &l, true);
3896     } else {
3897         cache->ptr = NULL;
3898     }
3899
3900     cache->len = l;
3901     cache->is_write = is_write;
3902     return l;
3903 }
3904
3905 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3906                                     hwaddr addr,
3907                                     hwaddr access_len)
3908 {
3909     assert(cache->is_write);
3910     if (likely(cache->ptr)) {
3911         invalidate_and_set_dirty(cache->mrs.mr, addr + cache->xlat, access_len);
3912     }
3913 }
3914
3915 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3916 {
3917     if (!cache->mrs.mr) {
3918         return;
3919     }
3920
3921     if (xen_enabled()) {
3922         xen_invalidate_map_cache_entry(cache->ptr);
3923     }
3924     memory_region_unref(cache->mrs.mr);
3925     flatview_unref(cache->fv);
3926     cache->mrs.mr = NULL;
3927     cache->fv = NULL;
3928 }
3929
3930 /* Called from RCU critical section.  This function has the same
3931  * semantics as address_space_translate, but it only works on a
3932  * predefined range of a MemoryRegion that was mapped with
3933  * address_space_cache_init.
3934  */
3935 static inline MemoryRegion *address_space_translate_cached(
3936     MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
3937     hwaddr *plen, bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3938 {
3939     MemoryRegionSection section;
3940     MemoryRegion *mr;
3941     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
3942     AddressSpace *target_as;
3943
3944     assert(!cache->ptr);
3945     *xlat = addr + cache->xlat;
3946
3947     mr = cache->mrs.mr;
3948     iommu_mr = memory_region_get_iommu(mr);
3949     if (!iommu_mr) {
3950         /* MMIO region.  */
3951         return mr;
3952     }
3953
3954     section = address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat, plen,
3955                                             NULL, is_write, true,
3956                                             &target_as, attrs);
3957     return section.mr;
3958 }
3959
3960 /* Called from RCU critical section. address_space_read_cached uses this
3961  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3962  */
3963 void
3964 address_space_read_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3965                                    void *buf, hwaddr len)
3966 {
3967     hwaddr addr1, l;
3968     MemoryRegion *mr;
3969
3970     l = len;
3971     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, false,
3972                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3973     flatview_read_continue(cache->fv,
3974                            addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3975                            addr1, l, mr);
3976 }
3977
3978 /* Called from RCU critical section. address_space_write_cached uses this
3979  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3980  */
3981 void
3982 address_space_write_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3983                                     const void *buf, hwaddr len)
3984 {
3985     hwaddr addr1, l;
3986     MemoryRegion *mr;
3987
3988     l = len;
3989     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, true,
3990                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3991     flatview_write_continue(cache->fv,
3992                             addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3993                             addr1, l, mr);
3994 }
3995
3996 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3997 #define ARG1                     cache
3998 #define SUFFIX                   _cached_slow
3999 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate_cached(cache, __VA_ARGS__)
4000 #define RCU_READ_LOCK()          ((void)0)
4001 #define RCU_READ_UNLOCK()        ((void)0)
4002 #include "memory_ldst.inc.c"
4003
4004 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
4005 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
4006                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
4007 {
4008     hwaddr phys_addr;
4009     target_ulong l, page;
4010
4011     cpu_synchronize_state(cpu);
4012     while (len > 0) {
4013         int asidx;
4014         MemTxAttrs attrs;
4015
4016         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
4017         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
4018         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
4019         /* if no physical page mapped, return an error */
4020         if (phys_addr == -1)
4021             return -1;
4022         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
4023         if (l > len)
4024             l = len;
4025         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
4026         if (is_write) {
4027             address_space_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
4028                                     attrs, buf, l);
4029         } else {
4030             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
4031                              attrs, buf, l, 0);
4032         }
4033         len -= l;
4034         buf += l;
4035         addr += l;
4036     }
4037     return 0;
4038 }
4039
4040 /*
4041  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
4042  * target independent.
4043  */
4044 size_t qemu_target_page_size(void)
4045 {
4046     return TARGET_PAGE_SIZE;
4047 }
4048
4049 int qemu_target_page_bits(void)
4050 {
4051     return TARGET_PAGE_BITS;
4052 }
4053
4054 int qemu_target_page_bits_min(void)
4055 {
4056     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
4057 }
4058 #endif
4059
4060 bool target_words_bigendian(void)
4061 {
4062 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
4063     return true;
4064 #else
4065     return false;
4066 #endif
4067 }
4068
4069 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
4070 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
4071 {
4072     MemoryRegion*mr;
4073     hwaddr l = 1;
4074     bool res;
4075
4076     rcu_read_lock();
4077     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
4078                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false,
4079                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
4080
4081     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
4082     rcu_read_unlock();
4083     return res;
4084 }
4085
4086 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
4087 {
4088     RAMBlock *block;
4089     int ret = 0;
4090
4091     rcu_read_lock();
4092     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
4093         ret = func(block, opaque);
4094         if (ret) {
4095             break;
4096         }
4097     }
4098     rcu_read_unlock();
4099     return ret;
4100 }
4101
4102 /*
4103  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
4104  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
4105  * the OS provides for postcopy.
4106  * The pages must be unmapped by the end of the function.
4107  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
4108  *
4109  */
4110 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
4111 {
4112     int ret = -1;
4113
4114     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
4115
4116     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
4117         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
4118                      host_startaddr);
4119         goto err;
4120     }
4121
4122     if ((start + length) <= rb->used_length) {
4123         bool need_madvise, need_fallocate;
4124         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
4125         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
4126             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
4127                          host_endaddr);
4128             goto err;
4129         }
4130
4131         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
4132
4133         /* The logic here is messy;
4134          *    madvise DONTNEED fails for hugepages
4135          *    fallocate works on hugepages and shmem
4136          */
4137         need_madvise = (rb->page_size == qemu_host_page_size);
4138         need_fallocate = rb->fd != -1;
4139         if (need_fallocate) {
4140             /* For a file, this causes the area of the file to be zero'd
4141              * if read, and for hugetlbfs also causes it to be unmapped
4142              * so a userfault will trigger.
4143              */
4144 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
4145             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
4146                             start, length);
4147             if (ret) {
4148                 ret = -errno;
4149                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to fallocate "
4150                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4151                              rb->idstr, start, length, ret);
4152                 goto err;
4153             }
4154 #else
4155             ret = -ENOSYS;
4156             error_report("ram_block_discard_range: fallocate not available/file"
4157                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4158                          rb->idstr, start, length, ret);
4159             goto err;
4160 #endif
4161         }
4162         if (need_madvise) {
4163             /* For normal RAM this causes it to be unmapped,
4164              * for shared memory it causes the local mapping to disappear
4165              * and to fall back on the file contents (which we just
4166              * fallocate'd away).
4167              */
4168 #if defined(CONFIG_MADVISE)
4169             ret =  madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
4170             if (ret) {
4171                 ret = -errno;
4172                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
4173                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4174                              rb->idstr, start, length, ret);
4175                 goto err;
4176             }
4177 #else
4178             ret = -ENOSYS;
4179             error_report("ram_block_discard_range: MADVISE not available"
4180                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4181                          rb->idstr, start, length, ret);
4182             goto err;
4183 #endif
4184         }
4185         trace_ram_block_discard_range(rb->idstr, host_startaddr, length,
4186                                       need_madvise, need_fallocate, ret);
4187     } else {
4188         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
4189                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
4190                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
4191     }
4192
4193 err:
4194     return ret;
4195 }
4196
4197 bool ramblock_is_pmem(RAMBlock *rb)
4198 {
4199     return rb->flags & RAM_PMEM;
4200 }
4201
4202 #endif
4203
4204 void page_size_init(void)
4205 {
4206     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
4207        TARGET_PAGE_SIZE */
4208     if (qemu_host_page_size == 0) {
4209         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
4210     }
4211     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
4212         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
4213     }
4214     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
4215 }
4216
4217 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
4218
4219 static void mtree_print_phys_entries(int start, int end, int skip, int ptr)
4220 {
4221     if (start == end - 1) {
4222         qemu_printf("\t%3d      ", start);
4223     } else {
4224         qemu_printf("\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
4225     }
4226     qemu_printf(" skip=%d ", skip);
4227     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
4228         qemu_printf(" ptr=NIL");
4229     } else if (!skip) {
4230         qemu_printf(" ptr=#%d", ptr);
4231     } else {
4232         qemu_printf(" ptr=[%d]", ptr);
4233     }
4234     qemu_printf("\n");
4235 }
4236
4237 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
4238                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
4239
4240 void mtree_print_dispatch(AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
4241 {
4242     int i;
4243
4244     qemu_printf("  Dispatch\n");
4245     qemu_printf("    Physical sections\n");
4246
4247     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
4248         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
4249         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
4250                                 " [ROM]", " [watch]" };
4251
4252         qemu_printf("      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx
4253                     " %s%s%s%s%s",
4254             i,
4255             s->offset_within_address_space,
4256             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
4257             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
4258             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
4259             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
4260             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
4261             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
4262
4263         if (s->mr->alias) {
4264             qemu_printf(" alias=%s", s->mr->alias->name ?
4265                     s->mr->alias->name : "noname");
4266         }
4267         qemu_printf("\n");
4268     }
4269
4270     qemu_printf("    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
4271                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
4272     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
4273         int j, jprev;
4274         PhysPageEntry prev;
4275         Node *n = d->map.nodes + i;
4276
4277         qemu_printf("      [%d]\n", i);
4278
4279         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
4280             PhysPageEntry *pe = *n + j;
4281
4282             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
4283                 continue;
4284             }
4285
4286             mtree_print_phys_entries(jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4287
4288             jprev = j;
4289             prev = *pe;
4290         }
4291
4292         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
4293             mtree_print_phys_entries(jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4294         }
4295     }
4296 }
4297
4298 #endif
This page took 0.265745 seconds and 4 git commands to generate.