]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
block/backup: add backup_is_cluster_allocated
[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_commit(MemoryListener *listener);
201
202 static MemoryRegion io_mem_watch;
203
204 /**
205  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
206  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
207  * @as: the AddressSpace itself
208  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
209  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
210  */
211 struct CPUAddressSpace {
212     CPUState *cpu;
213     AddressSpace *as;
214     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
215     MemoryListener tcg_as_listener;
216 };
217
218 struct DirtyBitmapSnapshot {
219     ram_addr_t start;
220     ram_addr_t end;
221     unsigned long dirty[];
222 };
223
224 #endif
225
226 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
227
228 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
229 {
230     static unsigned alloc_hint = 16;
231     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
232         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
233         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
234         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
235         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
236     }
237 }
238
239 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
240 {
241     unsigned i;
242     uint32_t ret;
243     PhysPageEntry e;
244     PhysPageEntry *p;
245
246     ret = map->nodes_nb++;
247     p = map->nodes[ret];
248     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
249     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
250
251     e.skip = leaf ? 0 : 1;
252     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
253     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
254         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
255     }
256     return ret;
257 }
258
259 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
260                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
261                                 int level)
262 {
263     PhysPageEntry *p;
264     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
265
266     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
267         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
268     }
269     p = map->nodes[lp->ptr];
270     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
271
272     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
273         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
274             lp->skip = 0;
275             lp->ptr = leaf;
276             *index += step;
277             *nb -= step;
278         } else {
279             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
280         }
281         ++lp;
282     }
283 }
284
285 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
286                           hwaddr index, hwaddr nb,
287                           uint16_t leaf)
288 {
289     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
290     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
291
292     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
293 }
294
295 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
296  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
297  */
298 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
299 {
300     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
301     int valid = 0;
302     PhysPageEntry *p;
303     int i;
304
305     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
306         return;
307     }
308
309     p = nodes[lp->ptr];
310     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
311         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
312             continue;
313         }
314
315         valid_ptr = i;
316         valid++;
317         if (p[i].skip) {
318             phys_page_compact(&p[i], nodes);
319         }
320     }
321
322     /* We can only compress if there's only one child. */
323     if (valid != 1) {
324         return;
325     }
326
327     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
328
329     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
330     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
331         return;
332     }
333
334     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
335     if (!p[valid_ptr].skip) {
336         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
337         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
338          * should never reach here.
339          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
340          * change this rule.
341          */
342         lp->skip = 0;
343     } else {
344         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
345     }
346 }
347
348 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
349 {
350     if (d->phys_map.skip) {
351         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
352     }
353 }
354
355 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
356                                        hwaddr addr)
357 {
358     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
359      * the section must cover the entire address space.
360      */
361     return int128_gethi(section->size) ||
362            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
363                              int128_getlo(section->size), addr);
364 }
365
366 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
367 {
368     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
369     Node *nodes = d->map.nodes;
370     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
371     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
372     int i;
373
374     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
375         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
376             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
377         }
378         p = nodes[lp.ptr];
379         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
380     }
381
382     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
383         return &sections[lp.ptr];
384     } else {
385         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
386     }
387 }
388
389 /* Called from RCU critical section */
390 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
391                                                         hwaddr addr,
392                                                         bool resolve_subpage)
393 {
394     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
395     subpage_t *subpage;
396
397     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
398         !section_covers_addr(section, addr)) {
399         section = phys_page_find(d, addr);
400         atomic_set(&d->mru_section, section);
401     }
402     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
403         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
404         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
405     }
406     return section;
407 }
408
409 /* Called from RCU critical section */
410 static MemoryRegionSection *
411 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
412                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
413 {
414     MemoryRegionSection *section;
415     MemoryRegion *mr;
416     Int128 diff;
417
418     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
419     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
420     addr -= section->offset_within_address_space;
421
422     /* Compute offset within MemoryRegion */
423     *xlat = addr + section->offset_within_region;
424
425     mr = section->mr;
426
427     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
428      * on their address, without considering adjacent registers that could
429      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
430      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
431      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
432      * here.
433      *
434      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
435      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
436      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
437      */
438     if (memory_region_is_ram(mr)) {
439         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
440         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
441     }
442     return section;
443 }
444
445 /**
446  * address_space_translate_iommu - translate an address through an IOMMU
447  * memory region and then through the target address space.
448  *
449  * @iommu_mr: the IOMMU memory region that we start the translation from
450  * @addr: the address to be translated through the MMU
451  * @xlat: the translated address offset within the destination memory region.
452  *        It cannot be %NULL.
453  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
454  *            cannot be %NULL.
455  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
456  *            should only be meaningful for IOMMU translated
457  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
458  *            would tell. It can be %NULL if we don't care about it.
459  * @is_write: whether the translation operation is for write
460  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
461  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
462  * @attrs: transaction attributes
463  *
464  * This function is called from RCU critical section.  It is the common
465  * part of flatview_do_translate and address_space_translate_cached.
466  */
467 static MemoryRegionSection address_space_translate_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
468                                                          hwaddr *xlat,
469                                                          hwaddr *plen_out,
470                                                          hwaddr *page_mask_out,
471                                                          bool is_write,
472                                                          bool is_mmio,
473                                                          AddressSpace **target_as,
474                                                          MemTxAttrs attrs)
475 {
476     MemoryRegionSection *section;
477     hwaddr page_mask = (hwaddr)-1;
478
479     do {
480         hwaddr addr = *xlat;
481         IOMMUMemoryRegionClass *imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
482         int iommu_idx = 0;
483         IOMMUTLBEntry iotlb;
484
485         if (imrc->attrs_to_index) {
486             iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
487         }
488
489         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
490                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO, iommu_idx);
491
492         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
493             goto unassigned;
494         }
495
496         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
497                 | (addr & iotlb.addr_mask));
498         page_mask &= iotlb.addr_mask;
499         *plen_out = MIN(*plen_out, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
500         *target_as = iotlb.target_as;
501
502         section = address_space_translate_internal(
503                 address_space_to_dispatch(iotlb.target_as), addr, xlat,
504                 plen_out, is_mmio);
505
506         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
507     } while (unlikely(iommu_mr));
508
509     if (page_mask_out) {
510         *page_mask_out = page_mask;
511     }
512     return *section;
513
514 unassigned:
515     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
516 }
517
518 /**
519  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
520  *
521  * @fv: the flat view that we want to translate on
522  * @addr: the address to be translated in above address space
523  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
524  *        cannot be @NULL.
525  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
526  *            can be @NULL when we don't care about it.
527  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
528  *            should only be meaningful for IOMMU translated
529  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
530  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
531  * @is_write: whether the translation operation is for write
532  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
533  * @target_as: the address space targeted by the IOMMU
534  * @attrs: memory transaction attributes
535  *
536  * This function is called from RCU critical section
537  */
538 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
539                                                  hwaddr addr,
540                                                  hwaddr *xlat,
541                                                  hwaddr *plen_out,
542                                                  hwaddr *page_mask_out,
543                                                  bool is_write,
544                                                  bool is_mmio,
545                                                  AddressSpace **target_as,
546                                                  MemTxAttrs attrs)
547 {
548     MemoryRegionSection *section;
549     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
550     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
551
552     if (!plen_out) {
553         plen_out = &plen;
554     }
555
556     section = address_space_translate_internal(
557             flatview_to_dispatch(fv), addr, xlat,
558             plen_out, is_mmio);
559
560     iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
561     if (unlikely(iommu_mr)) {
562         return address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat,
563                                              plen_out, page_mask_out,
564                                              is_write, is_mmio,
565                                              target_as, attrs);
566     }
567     if (page_mask_out) {
568         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
569         *page_mask_out = ~TARGET_PAGE_MASK;
570     }
571
572     return *section;
573 }
574
575 /* Called from RCU critical section */
576 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
577                                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
578 {
579     MemoryRegionSection section;
580     hwaddr xlat, page_mask;
581
582     /*
583      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
584      * but page mask.
585      */
586     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
587                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as,
588                                     attrs);
589
590     /* Illegal translation */
591     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
592         goto iotlb_fail;
593     }
594
595     /* Convert memory region offset into address space offset */
596     xlat += section.offset_within_address_space -
597         section.offset_within_region;
598
599     return (IOMMUTLBEntry) {
600         .target_as = as,
601         .iova = addr & ~page_mask,
602         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
603         .addr_mask = page_mask,
604         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
605         .perm = IOMMU_RW,
606     };
607
608 iotlb_fail:
609     return (IOMMUTLBEntry) {0};
610 }
611
612 /* Called from RCU critical section */
613 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
614                                  hwaddr *plen, bool is_write,
615                                  MemTxAttrs attrs)
616 {
617     MemoryRegion *mr;
618     MemoryRegionSection section;
619     AddressSpace *as = NULL;
620
621     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
622     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
623                                     is_write, true, &as, attrs);
624     mr = section.mr;
625
626     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
627         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
628         *plen = MIN(page, *plen);
629     }
630
631     return mr;
632 }
633
634 typedef struct TCGIOMMUNotifier {
635     IOMMUNotifier n;
636     MemoryRegion *mr;
637     CPUState *cpu;
638     int iommu_idx;
639     bool active;
640 } TCGIOMMUNotifier;
641
642 static void tcg_iommu_unmap_notify(IOMMUNotifier *n, IOMMUTLBEntry *iotlb)
643 {
644     TCGIOMMUNotifier *notifier = container_of(n, TCGIOMMUNotifier, n);
645
646     if (!notifier->active) {
647         return;
648     }
649     tlb_flush(notifier->cpu);
650     notifier->active = false;
651     /* We leave the notifier struct on the list to avoid reallocating it later.
652      * Generally the number of IOMMUs a CPU deals with will be small.
653      * In any case we can't unregister the iommu notifier from a notify
654      * callback.
655      */
656 }
657
658 static void tcg_register_iommu_notifier(CPUState *cpu,
659                                         IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
660                                         int iommu_idx)
661 {
662     /* Make sure this CPU has an IOMMU notifier registered for this
663      * IOMMU/IOMMU index combination, so that we can flush its TLB
664      * when the IOMMU tells us the mappings we've cached have changed.
665      */
666     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
667     TCGIOMMUNotifier *notifier;
668     int i;
669
670     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
671         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
672         if (notifier->mr == mr && notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
673             break;
674         }
675     }
676     if (i == cpu->iommu_notifiers->len) {
677         /* Not found, add a new entry at the end of the array */
678         cpu->iommu_notifiers = g_array_set_size(cpu->iommu_notifiers, i + 1);
679         notifier = g_new0(TCGIOMMUNotifier, 1);
680         g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i) = notifier;
681
682         notifier->mr = mr;
683         notifier->iommu_idx = iommu_idx;
684         notifier->cpu = cpu;
685         /* Rather than trying to register interest in the specific part
686          * of the iommu's address space that we've accessed and then
687          * expand it later as subsequent accesses touch more of it, we
688          * just register interest in the whole thing, on the assumption
689          * that iommu reconfiguration will be rare.
690          */
691         iommu_notifier_init(&notifier->n,
692                             tcg_iommu_unmap_notify,
693                             IOMMU_NOTIFIER_UNMAP,
694                             0,
695                             HWADDR_MAX,
696                             iommu_idx);
697         memory_region_register_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
698     }
699
700     if (!notifier->active) {
701         notifier->active = true;
702     }
703 }
704
705 static void tcg_iommu_free_notifier_list(CPUState *cpu)
706 {
707     /* Destroy the CPU's notifier list */
708     int i;
709     TCGIOMMUNotifier *notifier;
710
711     for (i = 0; i < cpu->iommu_notifiers->len; i++) {
712         notifier = g_array_index(cpu->iommu_notifiers, TCGIOMMUNotifier *, i);
713         memory_region_unregister_iommu_notifier(notifier->mr, &notifier->n);
714         g_free(notifier);
715     }
716     g_array_free(cpu->iommu_notifiers, true);
717 }
718
719 /* Called from RCU critical section */
720 MemoryRegionSection *
721 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
722                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen,
723                                   MemTxAttrs attrs, int *prot)
724 {
725     MemoryRegionSection *section;
726     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
727     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
728     IOMMUTLBEntry iotlb;
729     int iommu_idx;
730     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
731
732     for (;;) {
733         section = address_space_translate_internal(d, addr, &addr, plen, false);
734
735         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
736         if (!iommu_mr) {
737             break;
738         }
739
740         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
741
742         iommu_idx = imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
743         tcg_register_iommu_notifier(cpu, iommu_mr, iommu_idx);
744         /* We need all the permissions, so pass IOMMU_NONE so the IOMMU
745          * doesn't short-cut its translation table walk.
746          */
747         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, iommu_idx);
748         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
749                 | (addr & iotlb.addr_mask));
750         /* Update the caller's prot bits to remove permissions the IOMMU
751          * is giving us a failure response for. If we get down to no
752          * permissions left at all we can give up now.
753          */
754         if (!(iotlb.perm & IOMMU_RO)) {
755             *prot &= ~(PAGE_READ | PAGE_EXEC);
756         }
757         if (!(iotlb.perm & IOMMU_WO)) {
758             *prot &= ~PAGE_WRITE;
759         }
760
761         if (!*prot) {
762             goto translate_fail;
763         }
764
765         d = flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(iotlb.target_as));
766     }
767
768     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
769     *xlat = addr;
770     return section;
771
772 translate_fail:
773     return &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
774 }
775 #endif
776
777 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
778
779 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
780 {
781     CPUState *cpu = opaque;
782
783     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
784        version_id is increased. */
785     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
786     tlb_flush(cpu);
787
788     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
789      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
790      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
791      * which will now be stale.
792      */
793     tb_flush(cpu);
794
795     return 0;
796 }
797
798 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
799 {
800     CPUState *cpu = opaque;
801
802     cpu->exception_index = -1;
803
804     return 0;
805 }
806
807 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
808 {
809     CPUState *cpu = opaque;
810
811     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
812 }
813
814 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
815     .name = "cpu_common/exception_index",
816     .version_id = 1,
817     .minimum_version_id = 1,
818     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
819     .fields = (VMStateField[]) {
820         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
821         VMSTATE_END_OF_LIST()
822     }
823 };
824
825 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
826 {
827     CPUState *cpu = opaque;
828
829     return cpu->crash_occurred;
830 }
831
832 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
833     .name = "cpu_common/crash_occurred",
834     .version_id = 1,
835     .minimum_version_id = 1,
836     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
837     .fields = (VMStateField[]) {
838         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
839         VMSTATE_END_OF_LIST()
840     }
841 };
842
843 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
844     .name = "cpu_common",
845     .version_id = 1,
846     .minimum_version_id = 1,
847     .pre_load = cpu_common_pre_load,
848     .post_load = cpu_common_post_load,
849     .fields = (VMStateField[]) {
850         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
851         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
852         VMSTATE_END_OF_LIST()
853     },
854     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
855         &vmstate_cpu_common_exception_index,
856         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
857         NULL
858     }
859 };
860
861 #endif
862
863 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
864 {
865     CPUState *cpu;
866
867     CPU_FOREACH(cpu) {
868         if (cpu->cpu_index == index) {
869             return cpu;
870         }
871     }
872
873     return NULL;
874 }
875
876 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
877 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
878                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
879 {
880     CPUAddressSpace *newas;
881     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
882     char *as_name;
883
884     assert(mr);
885     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
886     address_space_init(as, mr, as_name);
887     g_free(as_name);
888
889     /* Target code should have set num_ases before calling us */
890     assert(asidx < cpu->num_ases);
891
892     if (asidx == 0) {
893         /* address space 0 gets the convenience alias */
894         cpu->as = as;
895     }
896
897     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
898     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
899
900     if (!cpu->cpu_ases) {
901         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
902     }
903
904     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
905     newas->cpu = cpu;
906     newas->as = as;
907     if (tcg_enabled()) {
908         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
909         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
910     }
911 }
912
913 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
914 {
915     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
916     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
917 }
918 #endif
919
920 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
921 {
922     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
923
924     cpu_list_remove(cpu);
925
926     if (cc->vmsd != NULL) {
927         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
928     }
929     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
930         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
931     }
932 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
933     tcg_iommu_free_notifier_list(cpu);
934 #endif
935 }
936
937 Property cpu_common_props[] = {
938 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
939     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
940      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
941      * because that file is compiled only once for both user-mode
942      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
943      * the system address space.
944      */
945     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
946                      MemoryRegion *),
947 #endif
948     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
949 };
950
951 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
952 {
953     cpu->as = NULL;
954     cpu->num_ases = 0;
955
956 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
957     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
958     cpu->memory = system_memory;
959     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
960 #endif
961 }
962
963 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
964 {
965     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
966     static bool tcg_target_initialized;
967
968     cpu_list_add(cpu);
969
970     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
971         tcg_target_initialized = true;
972         cc->tcg_initialize();
973     }
974     tlb_init(cpu);
975
976 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
977     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
978         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
979     }
980     if (cc->vmsd != NULL) {
981         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
982     }
983
984     cpu->iommu_notifiers = g_array_new(false, true, sizeof(TCGIOMMUNotifier *));
985 #endif
986 }
987
988 const char *parse_cpu_option(const char *cpu_option)
989 {
990     ObjectClass *oc;
991     CPUClass *cc;
992     gchar **model_pieces;
993     const char *cpu_type;
994
995     model_pieces = g_strsplit(cpu_option, ",", 2);
996     if (!model_pieces[0]) {
997         error_report("-cpu option cannot be empty");
998         exit(1);
999     }
1000
1001     oc = cpu_class_by_name(CPU_RESOLVING_TYPE, model_pieces[0]);
1002     if (oc == NULL) {
1003         error_report("unable to find CPU model '%s'", model_pieces[0]);
1004         g_strfreev(model_pieces);
1005         exit(EXIT_FAILURE);
1006     }
1007
1008     cpu_type = object_class_get_name(oc);
1009     cc = CPU_CLASS(oc);
1010     cc->parse_features(cpu_type, model_pieces[1], &error_fatal);
1011     g_strfreev(model_pieces);
1012     return cpu_type;
1013 }
1014
1015 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1016 void tb_invalidate_phys_addr(target_ulong addr)
1017 {
1018     mmap_lock();
1019     tb_invalidate_phys_page_range(addr, addr + 1, 0);
1020     mmap_unlock();
1021 }
1022
1023 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1024 {
1025     tb_invalidate_phys_addr(pc);
1026 }
1027 #else
1028 void tb_invalidate_phys_addr(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs)
1029 {
1030     ram_addr_t ram_addr;
1031     MemoryRegion *mr;
1032     hwaddr l = 1;
1033
1034     if (!tcg_enabled()) {
1035         return;
1036     }
1037
1038     rcu_read_lock();
1039     mr = address_space_translate(as, addr, &addr, &l, false, attrs);
1040     if (!(memory_region_is_ram(mr)
1041           || memory_region_is_romd(mr))) {
1042         rcu_read_unlock();
1043         return;
1044     }
1045     ram_addr = memory_region_get_ram_addr(mr) + addr;
1046     tb_invalidate_phys_page_range(ram_addr, ram_addr + 1, 0);
1047     rcu_read_unlock();
1048 }
1049
1050 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
1051 {
1052     MemTxAttrs attrs;
1053     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
1054     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
1055     if (phys != -1) {
1056         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
1057         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
1058                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK), attrs);
1059     }
1060 }
1061 #endif
1062
1063 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1064 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1065
1066 {
1067 }
1068
1069 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1070                           int flags)
1071 {
1072     return -ENOSYS;
1073 }
1074
1075 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1076 {
1077 }
1078
1079 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1080                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1081 {
1082     return -ENOSYS;
1083 }
1084 #else
1085 /* Add a watchpoint.  */
1086 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1087                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
1088 {
1089     CPUWatchpoint *wp;
1090
1091     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
1092     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
1093         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
1094                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
1095         return -EINVAL;
1096     }
1097     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
1098
1099     wp->vaddr = addr;
1100     wp->len = len;
1101     wp->flags = flags;
1102
1103     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
1104     if (flags & BP_GDB) {
1105         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1106     } else {
1107         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
1108     }
1109
1110     tlb_flush_page(cpu, addr);
1111
1112     if (watchpoint)
1113         *watchpoint = wp;
1114     return 0;
1115 }
1116
1117 /* Remove a specific watchpoint.  */
1118 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
1119                           int flags)
1120 {
1121     CPUWatchpoint *wp;
1122
1123     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1124         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
1125                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
1126             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1127             return 0;
1128         }
1129     }
1130     return -ENOENT;
1131 }
1132
1133 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
1134 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
1135 {
1136     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
1137
1138     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
1139
1140     g_free(watchpoint);
1141 }
1142
1143 /* Remove all matching watchpoints.  */
1144 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1145 {
1146     CPUWatchpoint *wp, *next;
1147
1148     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
1149         if (wp->flags & mask) {
1150             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
1151         }
1152     }
1153 }
1154
1155 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
1156  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
1157  * partially or completely with the address range covered by the
1158  * access).
1159  */
1160 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
1161                                                   vaddr addr,
1162                                                   vaddr len)
1163 {
1164     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
1165      * required to avoid errors in the case where the range ends
1166      * exactly at the top of the address space and so addr + len
1167      * wraps round to zero.
1168      */
1169     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
1170     vaddr addrend = addr + len - 1;
1171
1172     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
1173 }
1174
1175 #endif
1176
1177 /* Add a breakpoint.  */
1178 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
1179                           CPUBreakpoint **breakpoint)
1180 {
1181     CPUBreakpoint *bp;
1182
1183     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
1184
1185     bp->pc = pc;
1186     bp->flags = flags;
1187
1188     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
1189     if (flags & BP_GDB) {
1190         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1191     } else {
1192         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
1193     }
1194
1195     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
1196
1197     if (breakpoint) {
1198         *breakpoint = bp;
1199     }
1200     return 0;
1201 }
1202
1203 /* Remove a specific breakpoint.  */
1204 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
1205 {
1206     CPUBreakpoint *bp;
1207
1208     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
1209         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
1210             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1211             return 0;
1212         }
1213     }
1214     return -ENOENT;
1215 }
1216
1217 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
1218 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
1219 {
1220     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1221
1222     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1223
1224     g_free(breakpoint);
1225 }
1226
1227 /* Remove all matching breakpoints. */
1228 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1229 {
1230     CPUBreakpoint *bp, *next;
1231
1232     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1233         if (bp->flags & mask) {
1234             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1235         }
1236     }
1237 }
1238
1239 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1240    CPU loop after each instruction */
1241 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1242 {
1243     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1244         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1245         if (kvm_enabled()) {
1246             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1247         } else {
1248             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1249             /* XXX: only flush what is necessary */
1250             tb_flush(cpu);
1251         }
1252     }
1253 }
1254
1255 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1256 {
1257     va_list ap;
1258     va_list ap2;
1259
1260     va_start(ap, fmt);
1261     va_copy(ap2, ap);
1262     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1263     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1264     fprintf(stderr, "\n");
1265     cpu_dump_state(cpu, stderr, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1266     if (qemu_log_separate()) {
1267         qemu_log_lock();
1268         qemu_log("qemu: fatal: ");
1269         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1270         qemu_log("\n");
1271         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1272         qemu_log_flush();
1273         qemu_log_unlock();
1274         qemu_log_close();
1275     }
1276     va_end(ap2);
1277     va_end(ap);
1278     replay_finish();
1279 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1280     {
1281         struct sigaction act;
1282         sigfillset(&act.sa_mask);
1283         act.sa_handler = SIG_DFL;
1284         act.sa_flags = 0;
1285         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1286     }
1287 #endif
1288     abort();
1289 }
1290
1291 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1292 /* Called from RCU critical section */
1293 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1294 {
1295     RAMBlock *block;
1296
1297     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1298     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1299         return block;
1300     }
1301     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1302         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1303             goto found;
1304         }
1305     }
1306
1307     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1308     abort();
1309
1310 found:
1311     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1312      * is what happens:
1313      *
1314      *     mru_block = xxx
1315      *     rcu_read_unlock()
1316      *                                        xxx removed from list
1317      *                  rcu_read_lock()
1318      *                  read mru_block
1319      *                                        mru_block = NULL;
1320      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1321      *                  rcu_read_unlock()
1322      *
1323      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1324      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1325      * copy of the pointer.
1326      */
1327     ram_list.mru_block = block;
1328     return block;
1329 }
1330
1331 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1332 {
1333     CPUState *cpu;
1334     ram_addr_t start1;
1335     RAMBlock *block;
1336     ram_addr_t end;
1337
1338     assert(tcg_enabled());
1339     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1340     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1341
1342     rcu_read_lock();
1343     block = qemu_get_ram_block(start);
1344     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1345     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1346     CPU_FOREACH(cpu) {
1347         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1348     }
1349     rcu_read_unlock();
1350 }
1351
1352 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1353 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1354                                               ram_addr_t length,
1355                                               unsigned client)
1356 {
1357     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1358     unsigned long end, page;
1359     bool dirty = false;
1360     RAMBlock *ramblock;
1361     uint64_t mr_offset, mr_size;
1362
1363     if (length == 0) {
1364         return false;
1365     }
1366
1367     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1368     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1369
1370     rcu_read_lock();
1371
1372     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1373     ramblock = qemu_get_ram_block(start);
1374     /* Range sanity check on the ramblock */
1375     assert(start >= ramblock->offset &&
1376            start + length <= ramblock->offset + ramblock->used_length);
1377
1378     while (page < end) {
1379         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1380         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1381         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1382
1383         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1384                                               offset, num);
1385         page += num;
1386     }
1387
1388     mr_offset = (ram_addr_t)(page << TARGET_PAGE_BITS) - ramblock->offset;
1389     mr_size = (end - page) << TARGET_PAGE_BITS;
1390     memory_region_clear_dirty_bitmap(ramblock->mr, mr_offset, mr_size);
1391
1392     rcu_read_unlock();
1393
1394     if (dirty && tcg_enabled()) {
1395         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1396     }
1397
1398     return dirty;
1399 }
1400
1401 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1402     (MemoryRegion *mr, hwaddr offset, hwaddr length, unsigned client)
1403 {
1404     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1405     ram_addr_t start = memory_region_get_ram_addr(mr) + offset;
1406     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1407     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1408     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1409     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1410     unsigned long page, end, dest;
1411
1412     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1413                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1414     snap->start = first;
1415     snap->end   = last;
1416
1417     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1418     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1419     dest = 0;
1420
1421     rcu_read_lock();
1422
1423     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1424
1425     while (page < end) {
1426         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1427         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1428         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1429
1430         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1431         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1432         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1433
1434         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1435                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1436                                      num);
1437         page += num;
1438         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1439     }
1440
1441     rcu_read_unlock();
1442
1443     if (tcg_enabled()) {
1444         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1445     }
1446
1447     memory_region_clear_dirty_bitmap(mr, offset, length);
1448
1449     return snap;
1450 }
1451
1452 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1453                                             ram_addr_t start,
1454                                             ram_addr_t length)
1455 {
1456     unsigned long page, end;
1457
1458     assert(start >= snap->start);
1459     assert(start + length <= snap->end);
1460
1461     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1462     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1463
1464     while (page < end) {
1465         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1466             return true;
1467         }
1468         page++;
1469     }
1470     return false;
1471 }
1472
1473 /* Called from RCU critical section */
1474 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1475                                        MemoryRegionSection *section,
1476                                        target_ulong vaddr,
1477                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1478                                        int prot,
1479                                        target_ulong *address)
1480 {
1481     hwaddr iotlb;
1482     CPUWatchpoint *wp;
1483
1484     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1485         /* Normal RAM.  */
1486         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1487         if (!section->readonly) {
1488             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1489         } else {
1490             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1491         }
1492     } else {
1493         AddressSpaceDispatch *d;
1494
1495         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1496         iotlb = section - d->map.sections;
1497         iotlb += xlat;
1498     }
1499
1500     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1501        watchpoint trap routines.  */
1502     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1503         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1504             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1505             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1506                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1507                 *address |= TLB_MMIO;
1508                 break;
1509             }
1510         }
1511     }
1512
1513     return iotlb;
1514 }
1515 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1516
1517 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1518
1519 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1520                              uint16_t section);
1521 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1522
1523 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align, bool shared) =
1524                                qemu_anon_ram_alloc;
1525
1526 /*
1527  * Set a custom physical guest memory alloator.
1528  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1529  * get rid of it eventually.
1530  */
1531 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align, bool shared))
1532 {
1533     phys_mem_alloc = alloc;
1534 }
1535
1536 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1537                                  MemoryRegionSection *section)
1538 {
1539     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1540      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1541      * never overflow into the page-aligned value.
1542      */
1543     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1544
1545     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1546         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1547         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1548                                 map->sections_nb_alloc);
1549     }
1550     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1551     memory_region_ref(section->mr);
1552     return map->sections_nb++;
1553 }
1554
1555 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1556 {
1557     bool have_sub_page = mr->subpage;
1558
1559     memory_region_unref(mr);
1560
1561     if (have_sub_page) {
1562         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1563         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1564         g_free(subpage);
1565     }
1566 }
1567
1568 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1569 {
1570     while (map->sections_nb > 0) {
1571         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1572         phys_section_destroy(section->mr);
1573     }
1574     g_free(map->sections);
1575     g_free(map->nodes);
1576 }
1577
1578 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1579 {
1580     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1581     subpage_t *subpage;
1582     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1583         & TARGET_PAGE_MASK;
1584     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1585     MemoryRegionSection subsection = {
1586         .offset_within_address_space = base,
1587         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1588     };
1589     hwaddr start, end;
1590
1591     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1592
1593     if (!(existing->mr->subpage)) {
1594         subpage = subpage_init(fv, base);
1595         subsection.fv = fv;
1596         subsection.mr = &subpage->iomem;
1597         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1598                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1599     } else {
1600         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1601     }
1602     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1603     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1604     subpage_register(subpage, start, end,
1605                      phys_section_add(&d->map, section));
1606 }
1607
1608
1609 static void register_multipage(FlatView *fv,
1610                                MemoryRegionSection *section)
1611 {
1612     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1613     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1614     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1615     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1616                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1617
1618     assert(num_pages);
1619     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * The range in *section* may look like this:
1624  *
1625  *      |s|PPPPPPP|s|
1626  *
1627  * where s stands for subpage and P for page.
1628  */
1629 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1630 {
1631     MemoryRegionSection remain = *section;
1632     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1633
1634     /* register first subpage */
1635     if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1636         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(remain.offset_within_address_space)
1637                         - remain.offset_within_address_space;
1638
1639         MemoryRegionSection now = remain;
1640         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1641         register_subpage(fv, &now);
1642         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1643             return;
1644         }
1645         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1646         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1647         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1648     }
1649
1650     /* register whole pages */
1651     if (int128_ge(remain.size, page_size)) {
1652         MemoryRegionSection now = remain;
1653         now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1654         register_multipage(fv, &now);
1655         if (int128_eq(remain.size, now.size)) {
1656             return;
1657         }
1658         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1659         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1660         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1661     }
1662
1663     /* register last subpage */
1664     register_subpage(fv, &remain);
1665 }
1666
1667 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1668 {
1669     if (kvm_enabled())
1670         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1671 }
1672
1673 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1674 {
1675     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1676 }
1677
1678 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1679 {
1680     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1681 }
1682
1683 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1684 {
1685     RAMBlock *block;
1686     char *psize;
1687
1688     rcu_read_lock();
1689     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1690                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1691     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1692         psize = size_to_str(block->page_size);
1693         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1694                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1695                        (uint64_t)block->offset,
1696                        (uint64_t)block->used_length,
1697                        (uint64_t)block->max_length);
1698         g_free(psize);
1699     }
1700     rcu_read_unlock();
1701 }
1702
1703 #ifdef __linux__
1704 /*
1705  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1706  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1707  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1708  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1709  */
1710 static int find_min_backend_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1711 {
1712     long *hpsize_min = opaque;
1713
1714     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1715         HostMemoryBackend *backend = MEMORY_BACKEND(obj);
1716         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(backend);
1717
1718         if (host_memory_backend_is_mapped(backend) && (hpsize < *hpsize_min)) {
1719             *hpsize_min = hpsize;
1720         }
1721     }
1722
1723     return 0;
1724 }
1725
1726 static int find_max_backend_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1727 {
1728     long *hpsize_max = opaque;
1729
1730     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1731         HostMemoryBackend *backend = MEMORY_BACKEND(obj);
1732         long hpsize = host_memory_backend_pagesize(backend);
1733
1734         if (host_memory_backend_is_mapped(backend) && (hpsize > *hpsize_max)) {
1735             *hpsize_max = hpsize;
1736         }
1737     }
1738
1739     return 0;
1740 }
1741
1742 /*
1743  * TODO: We assume right now that all mapped host memory backends are
1744  * used as RAM, however some might be used for different purposes.
1745  */
1746 long qemu_minrampagesize(void)
1747 {
1748     long hpsize = LONG_MAX;
1749     long mainrampagesize;
1750     Object *memdev_root;
1751
1752     mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1753
1754     /* it's possible we have memory-backend objects with
1755      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1756      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1757      * hooks. we want to take these into account, but we
1758      * also want to make sure these supported hugepage
1759      * sizes are applicable across the entire range of memory
1760      * we may boot from, so we take the min across all
1761      * backends, and assume normal pages in cases where a
1762      * backend isn't backed by hugepages.
1763      */
1764     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1765     if (memdev_root) {
1766         object_child_foreach(memdev_root, find_min_backend_pagesize, &hpsize);
1767     }
1768     if (hpsize == LONG_MAX) {
1769         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1770         return mainrampagesize;
1771     }
1772
1773     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1774      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1775      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1776      */
1777     if (hpsize > mainrampagesize &&
1778         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1779         static bool warned;
1780         if (!warned) {
1781             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1782             warned = true;
1783         }
1784         return mainrampagesize;
1785     }
1786
1787     return hpsize;
1788 }
1789
1790 long qemu_maxrampagesize(void)
1791 {
1792     long pagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1793     Object *memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1794
1795     if (memdev_root) {
1796         object_child_foreach(memdev_root, find_max_backend_pagesize,
1797                              &pagesize);
1798     }
1799     return pagesize;
1800 }
1801 #else
1802 long qemu_minrampagesize(void)
1803 {
1804     return getpagesize();
1805 }
1806 long qemu_maxrampagesize(void)
1807 {
1808     return getpagesize();
1809 }
1810 #endif
1811
1812 #ifdef CONFIG_POSIX
1813 static int64_t get_file_size(int fd)
1814 {
1815     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1816     if (size < 0) {
1817         return -errno;
1818     }
1819     return size;
1820 }
1821
1822 static int file_ram_open(const char *path,
1823                          const char *region_name,
1824                          bool *created,
1825                          Error **errp)
1826 {
1827     char *filename;
1828     char *sanitized_name;
1829     char *c;
1830     int fd = -1;
1831
1832     *created = false;
1833     for (;;) {
1834         fd = open(path, O_RDWR);
1835         if (fd >= 0) {
1836             /* @path names an existing file, use it */
1837             break;
1838         }
1839         if (errno == ENOENT) {
1840             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1841             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1842             if (fd >= 0) {
1843                 *created = true;
1844                 break;
1845             }
1846         } else if (errno == EISDIR) {
1847             /* @path names a directory, create a file there */
1848             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1849             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1850             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1851                 if (*c == '/') {
1852                     *c = '_';
1853                 }
1854             }
1855
1856             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1857                                        sanitized_name);
1858             g_free(sanitized_name);
1859
1860             fd = mkstemp(filename);
1861             if (fd >= 0) {
1862                 unlink(filename);
1863                 g_free(filename);
1864                 break;
1865             }
1866             g_free(filename);
1867         }
1868         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1869             error_setg_errno(errp, errno,
1870                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1871                              path);
1872             return -1;
1873         }
1874         /*
1875          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1876          * something else creates the file between our two open().
1877          */
1878     }
1879
1880     return fd;
1881 }
1882
1883 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1884                             ram_addr_t memory,
1885                             int fd,
1886                             bool truncate,
1887                             Error **errp)
1888 {
1889     MachineState *ms = MACHINE(qdev_get_machine());
1890     void *area;
1891
1892     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1893     if (block->mr->align % block->page_size) {
1894         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1895                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1896                    block->mr->align, block->page_size);
1897         return NULL;
1898     } else if (block->mr->align && !is_power_of_2(block->mr->align)) {
1899         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1900                    " must be a power of two", block->mr->align);
1901         return NULL;
1902     }
1903     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1904 #if defined(__s390x__)
1905     if (kvm_enabled()) {
1906         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1907     }
1908 #endif
1909
1910     if (memory < block->page_size) {
1911         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1912                    "or larger than page size 0x%zx",
1913                    memory, block->page_size);
1914         return NULL;
1915     }
1916
1917     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1918
1919     /*
1920      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1921      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1922      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1923      * mmap will fail.
1924      *
1925      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1926      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1927      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1928      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1929      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1930      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1931      * is disabled as well.
1932      */
1933     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1934         perror("ftruncate");
1935     }
1936
1937     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1938                          block->flags & RAM_SHARED, block->flags & RAM_PMEM);
1939     if (area == MAP_FAILED) {
1940         error_setg_errno(errp, errno,
1941                          "unable to map backing store for guest RAM");
1942         return NULL;
1943     }
1944
1945     if (mem_prealloc) {
1946         os_mem_prealloc(fd, area, memory, ms->smp.cpus, errp);
1947         if (errp && *errp) {
1948             qemu_ram_munmap(fd, area, memory);
1949             return NULL;
1950         }
1951     }
1952
1953     block->fd = fd;
1954     return area;
1955 }
1956 #endif
1957
1958 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1959  * dirty bitmaps.
1960  * Called with the ramlist lock held.
1961  */
1962 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1963 {
1964     RAMBlock *block, *next_block;
1965     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1966
1967     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1968
1969     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1970         return 0;
1971     }
1972
1973     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1974         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1975
1976         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1977          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1978          */
1979         candidate = block->offset + block->max_length;
1980         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1981
1982         /* Search for the closest following block
1983          * and find the gap.
1984          */
1985         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1986             if (next_block->offset >= candidate) {
1987                 next = MIN(next, next_block->offset);
1988             }
1989         }
1990
1991         /* If it fits remember our place and remember the size
1992          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1993          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1994          */
1995         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1996             offset = candidate;
1997             mingap = next - candidate;
1998         }
1999
2000         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
2001     }
2002
2003     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
2004         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
2005                 (uint64_t)size);
2006         abort();
2007     }
2008
2009     trace_find_ram_offset(size, offset);
2010
2011     return offset;
2012 }
2013
2014 static unsigned long last_ram_page(void)
2015 {
2016     RAMBlock *block;
2017     ram_addr_t last = 0;
2018
2019     rcu_read_lock();
2020     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2021         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
2022     }
2023     rcu_read_unlock();
2024     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
2025 }
2026
2027 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
2028 {
2029     int ret;
2030
2031     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
2032     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
2033         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
2034         if (ret) {
2035             perror("qemu_madvise");
2036             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
2037                             "but dump_guest_core=off specified\n");
2038         }
2039     }
2040 }
2041
2042 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
2043 {
2044     return rb->idstr;
2045 }
2046
2047 void *qemu_ram_get_host_addr(RAMBlock *rb)
2048 {
2049     return rb->host;
2050 }
2051
2052 ram_addr_t qemu_ram_get_offset(RAMBlock *rb)
2053 {
2054     return rb->offset;
2055 }
2056
2057 ram_addr_t qemu_ram_get_used_length(RAMBlock *rb)
2058 {
2059     return rb->used_length;
2060 }
2061
2062 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
2063 {
2064     return rb->flags & RAM_SHARED;
2065 }
2066
2067 /* Note: Only set at the start of postcopy */
2068 bool qemu_ram_is_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2069 {
2070     return rb->flags & RAM_UF_ZEROPAGE;
2071 }
2072
2073 void qemu_ram_set_uf_zeroable(RAMBlock *rb)
2074 {
2075     rb->flags |= RAM_UF_ZEROPAGE;
2076 }
2077
2078 bool qemu_ram_is_migratable(RAMBlock *rb)
2079 {
2080     return rb->flags & RAM_MIGRATABLE;
2081 }
2082
2083 void qemu_ram_set_migratable(RAMBlock *rb)
2084 {
2085     rb->flags |= RAM_MIGRATABLE;
2086 }
2087
2088 void qemu_ram_unset_migratable(RAMBlock *rb)
2089 {
2090     rb->flags &= ~RAM_MIGRATABLE;
2091 }
2092
2093 /* Called with iothread lock held.  */
2094 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
2095 {
2096     RAMBlock *block;
2097
2098     assert(new_block);
2099     assert(!new_block->idstr[0]);
2100
2101     if (dev) {
2102         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
2103         if (id) {
2104             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
2105             g_free(id);
2106         }
2107     }
2108     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
2109
2110     rcu_read_lock();
2111     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2112         if (block != new_block &&
2113             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
2114             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
2115                     new_block->idstr);
2116             abort();
2117         }
2118     }
2119     rcu_read_unlock();
2120 }
2121
2122 /* Called with iothread lock held.  */
2123 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
2124 {
2125     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
2126      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
2127      * does not work anyway.
2128      */
2129     if (block) {
2130         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
2131     }
2132 }
2133
2134 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
2135 {
2136     return rb->page_size;
2137 }
2138
2139 /* Returns the largest size of page in use */
2140 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
2141 {
2142     RAMBlock *block;
2143     size_t largest = 0;
2144
2145     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2146         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
2147     }
2148
2149     return largest;
2150 }
2151
2152 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
2153 {
2154     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
2155         /* disabled by the user */
2156         return 0;
2157     }
2158
2159     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
2160 }
2161
2162 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
2163  * incoming migration, or right after reset.
2164  *
2165  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
2166  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
2167  * misuse, if necessary.
2168  */
2169 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2170 {
2171     assert(block);
2172
2173     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
2174
2175     if (block->used_length == newsize) {
2176         return 0;
2177     }
2178
2179     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
2180         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2181                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2182                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2183                          newsize, block->used_length);
2184         return -EINVAL;
2185     }
2186
2187     if (block->max_length < newsize) {
2188         error_setg_errno(errp, EINVAL,
2189                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
2190                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
2191                          newsize, block->max_length);
2192         return -EINVAL;
2193     }
2194
2195     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
2196     block->used_length = newsize;
2197     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
2198                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2199     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
2200     if (block->resized) {
2201         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
2202     }
2203     return 0;
2204 }
2205
2206 /* Called with ram_list.mutex held */
2207 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
2208                                 ram_addr_t new_ram_size)
2209 {
2210     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
2211                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2212     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
2213                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2214     int i;
2215
2216     /* Only need to extend if block count increased */
2217     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
2218         return;
2219     }
2220
2221     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
2222         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
2223         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
2224         int j;
2225
2226         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
2227         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
2228                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
2229
2230         if (old_num_blocks) {
2231             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
2232                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
2233         }
2234
2235         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
2236             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
2237         }
2238
2239         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
2240
2241         if (old_blocks) {
2242             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
2243         }
2244     }
2245 }
2246
2247 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp, bool shared)
2248 {
2249     RAMBlock *block;
2250     RAMBlock *last_block = NULL;
2251     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
2252     Error *err = NULL;
2253
2254     old_ram_size = last_ram_page();
2255
2256     qemu_mutex_lock_ramlist();
2257     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
2258
2259     if (!new_block->host) {
2260         if (xen_enabled()) {
2261             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
2262                           new_block->mr, &err);
2263             if (err) {
2264                 error_propagate(errp, err);
2265                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2266                 return;
2267             }
2268         } else {
2269             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
2270                                              &new_block->mr->align, shared);
2271             if (!new_block->host) {
2272                 error_setg_errno(errp, errno,
2273                                  "cannot set up guest memory '%s'",
2274                                  memory_region_name(new_block->mr));
2275                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
2276                 return;
2277             }
2278             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
2279         }
2280     }
2281
2282     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
2283               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
2284     if (new_ram_size > old_ram_size) {
2285         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
2286     }
2287     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
2288      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
2289      * tail, so save the last element in last_block.
2290      */
2291     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2292         last_block = block;
2293         if (block->max_length < new_block->max_length) {
2294             break;
2295         }
2296     }
2297     if (block) {
2298         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
2299     } else if (last_block) {
2300         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
2301     } else { /* list is empty */
2302         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
2303     }
2304     ram_list.mru_block = NULL;
2305
2306     /* Write list before version */
2307     smp_wmb();
2308     ram_list.version++;
2309     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2310
2311     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
2312                                         new_block->used_length,
2313                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
2314
2315     if (new_block->host) {
2316         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
2317         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
2318         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
2319         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
2320         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
2321     }
2322 }
2323
2324 #ifdef CONFIG_POSIX
2325 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2326                                  uint32_t ram_flags, int fd,
2327                                  Error **errp)
2328 {
2329     RAMBlock *new_block;
2330     Error *local_err = NULL;
2331     int64_t file_size;
2332
2333     /* Just support these ram flags by now. */
2334     assert((ram_flags & ~(RAM_SHARED | RAM_PMEM)) == 0);
2335
2336     if (xen_enabled()) {
2337         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2338         return NULL;
2339     }
2340
2341     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2342         error_setg(errp,
2343                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2344         return NULL;
2345     }
2346
2347     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2348         /*
2349          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2350          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2351          * a hook there.
2352          */
2353         error_setg(errp,
2354                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2355         return NULL;
2356     }
2357
2358     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2359     file_size = get_file_size(fd);
2360     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2361         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2362                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2363                    mem_path, file_size, size);
2364         return NULL;
2365     }
2366
2367     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2368     new_block->mr = mr;
2369     new_block->used_length = size;
2370     new_block->max_length = size;
2371     new_block->flags = ram_flags;
2372     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2373     if (!new_block->host) {
2374         g_free(new_block);
2375         return NULL;
2376     }
2377
2378     ram_block_add(new_block, &local_err, ram_flags & RAM_SHARED);
2379     if (local_err) {
2380         g_free(new_block);
2381         error_propagate(errp, local_err);
2382         return NULL;
2383     }
2384     return new_block;
2385
2386 }
2387
2388
2389 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2390                                    uint32_t ram_flags, const char *mem_path,
2391                                    Error **errp)
2392 {
2393     int fd;
2394     bool created;
2395     RAMBlock *block;
2396
2397     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2398     if (fd < 0) {
2399         return NULL;
2400     }
2401
2402     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, ram_flags, fd, errp);
2403     if (!block) {
2404         if (created) {
2405             unlink(mem_path);
2406         }
2407         close(fd);
2408         return NULL;
2409     }
2410
2411     return block;
2412 }
2413 #endif
2414
2415 static
2416 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2417                                   void (*resized)(const char*,
2418                                                   uint64_t length,
2419                                                   void *host),
2420                                   void *host, bool resizeable, bool share,
2421                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2422 {
2423     RAMBlock *new_block;
2424     Error *local_err = NULL;
2425
2426     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2427     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2428     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2429     new_block->mr = mr;
2430     new_block->resized = resized;
2431     new_block->used_length = size;
2432     new_block->max_length = max_size;
2433     assert(max_size >= size);
2434     new_block->fd = -1;
2435     new_block->page_size = getpagesize();
2436     new_block->host = host;
2437     if (host) {
2438         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2439     }
2440     if (resizeable) {
2441         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2442     }
2443     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2444     if (local_err) {
2445         g_free(new_block);
2446         error_propagate(errp, local_err);
2447         return NULL;
2448     }
2449     return new_block;
2450 }
2451
2452 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2453                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2454 {
2455     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false,
2456                                    false, mr, errp);
2457 }
2458
2459 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share,
2460                          MemoryRegion *mr, Error **errp)
2461 {
2462     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false,
2463                                    share, mr, errp);
2464 }
2465
2466 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2467                                      void (*resized)(const char*,
2468                                                      uint64_t length,
2469                                                      void *host),
2470                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2471 {
2472     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true,
2473                                    false, mr, errp);
2474 }
2475
2476 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2477 {
2478     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2479         ;
2480     } else if (xen_enabled()) {
2481         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2482 #ifndef _WIN32
2483     } else if (block->fd >= 0) {
2484         qemu_ram_munmap(block->fd, block->host, block->max_length);
2485         close(block->fd);
2486 #endif
2487     } else {
2488         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2489     }
2490     g_free(block);
2491 }
2492
2493 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2494 {
2495     if (!block) {
2496         return;
2497     }
2498
2499     if (block->host) {
2500         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2501     }
2502
2503     qemu_mutex_lock_ramlist();
2504     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2505     ram_list.mru_block = NULL;
2506     /* Write list before version */
2507     smp_wmb();
2508     ram_list.version++;
2509     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2510     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2511 }
2512
2513 #ifndef _WIN32
2514 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2515 {
2516     RAMBlock *block;
2517     ram_addr_t offset;
2518     int flags;
2519     void *area, *vaddr;
2520
2521     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2522         offset = addr - block->offset;
2523         if (offset < block->max_length) {
2524             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2525             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2526                 ;
2527             } else if (xen_enabled()) {
2528                 abort();
2529             } else {
2530                 flags = MAP_FIXED;
2531                 if (block->fd >= 0) {
2532                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2533                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2534                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2535                                 flags, block->fd, offset);
2536                 } else {
2537                     /*
2538                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2539                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2540                      * we'd need a remap hook here.
2541                      */
2542                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2543
2544                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2545                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2546                                 flags, -1, 0);
2547                 }
2548                 if (area != vaddr) {
2549                     error_report("Could not remap addr: "
2550                                  RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "",
2551                                  length, addr);
2552                     exit(1);
2553                 }
2554                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2555                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2556             }
2557         }
2558     }
2559 }
2560 #endif /* !_WIN32 */
2561
2562 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2563  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2564  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2565  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2566  *
2567  * Called within RCU critical section.
2568  */
2569 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2570 {
2571     RAMBlock *block = ram_block;
2572
2573     if (block == NULL) {
2574         block = qemu_get_ram_block(addr);
2575         addr -= block->offset;
2576     }
2577
2578     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2579         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2580          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2581          * In that case just map until the end of the page.
2582          */
2583         if (block->offset == 0) {
2584             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2585         }
2586
2587         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2588     }
2589     return ramblock_ptr(block, addr);
2590 }
2591
2592 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2593  * but takes a size argument.
2594  *
2595  * Called within RCU critical section.
2596  */
2597 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2598                                  hwaddr *size, bool lock)
2599 {
2600     RAMBlock *block = ram_block;
2601     if (*size == 0) {
2602         return NULL;
2603     }
2604
2605     if (block == NULL) {
2606         block = qemu_get_ram_block(addr);
2607         addr -= block->offset;
2608     }
2609     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2610
2611     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2612         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2613          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2614          * In that case just map the requested area.
2615          */
2616         if (block->offset == 0) {
2617             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2618         }
2619
2620         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2621     }
2622
2623     return ramblock_ptr(block, addr);
2624 }
2625
2626 /* Return the offset of a hostpointer within a ramblock */
2627 ram_addr_t qemu_ram_block_host_offset(RAMBlock *rb, void *host)
2628 {
2629     ram_addr_t res = (uint8_t *)host - (uint8_t *)rb->host;
2630     assert((uintptr_t)host >= (uintptr_t)rb->host);
2631     assert(res < rb->max_length);
2632
2633     return res;
2634 }
2635
2636 /*
2637  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2638  * in that RAMBlock.
2639  *
2640  * ptr: Host pointer to look up
2641  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2642  * *ram_addr: set to result ram_addr
2643  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2644  *
2645  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2646  *
2647  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2648  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2649  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2650  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2651  * ram_addr_t.
2652  */
2653 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2654                                    ram_addr_t *offset)
2655 {
2656     RAMBlock *block;
2657     uint8_t *host = ptr;
2658
2659     if (xen_enabled()) {
2660         ram_addr_t ram_addr;
2661         rcu_read_lock();
2662         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2663         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2664         if (block) {
2665             *offset = ram_addr - block->offset;
2666         }
2667         rcu_read_unlock();
2668         return block;
2669     }
2670
2671     rcu_read_lock();
2672     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2673     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2674         goto found;
2675     }
2676
2677     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2678         /* This case append when the block is not mapped. */
2679         if (block->host == NULL) {
2680             continue;
2681         }
2682         if (host - block->host < block->max_length) {
2683             goto found;
2684         }
2685     }
2686
2687     rcu_read_unlock();
2688     return NULL;
2689
2690 found:
2691     *offset = (host - block->host);
2692     if (round_offset) {
2693         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2694     }
2695     rcu_read_unlock();
2696     return block;
2697 }
2698
2699 /*
2700  * Finds the named RAMBlock
2701  *
2702  * name: The name of RAMBlock to find
2703  *
2704  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2705  */
2706 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2707 {
2708     RAMBlock *block;
2709
2710     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2711         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2712             return block;
2713         }
2714     }
2715
2716     return NULL;
2717 }
2718
2719 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2720    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2721 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2722 {
2723     RAMBlock *block;
2724     ram_addr_t offset;
2725
2726     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2727     if (!block) {
2728         return RAM_ADDR_INVALID;
2729     }
2730
2731     return block->offset + offset;
2732 }
2733
2734 /* Called within RCU critical section. */
2735 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2736                           CPUState *cpu,
2737                           vaddr mem_vaddr,
2738                           ram_addr_t ram_addr,
2739                           unsigned size)
2740 {
2741     ndi->cpu = cpu;
2742     ndi->ram_addr = ram_addr;
2743     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2744     ndi->size = size;
2745     ndi->pages = NULL;
2746
2747     assert(tcg_enabled());
2748     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2749         ndi->pages = page_collection_lock(ram_addr, ram_addr + size);
2750         tb_invalidate_phys_page_fast(ndi->pages, ram_addr, size);
2751     }
2752 }
2753
2754 /* Called within RCU critical section. */
2755 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2756 {
2757     if (ndi->pages) {
2758         assert(tcg_enabled());
2759         page_collection_unlock(ndi->pages);
2760         ndi->pages = NULL;
2761     }
2762
2763     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2764      * the notdirty callback faster.
2765      */
2766     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2767                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2768     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2769        flushed */
2770     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2771         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2772     }
2773 }
2774
2775 /* Called within RCU critical section.  */
2776 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2777                                uint64_t val, unsigned size)
2778 {
2779     NotDirtyInfo ndi;
2780
2781     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2782                          ram_addr, size);
2783
2784     stn_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), size, val);
2785     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2786 }
2787
2788 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2789                                  unsigned size, bool is_write,
2790                                  MemTxAttrs attrs)
2791 {
2792     return is_write;
2793 }
2794
2795 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2796     .write = notdirty_mem_write,
2797     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2798     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2799     .valid = {
2800         .min_access_size = 1,
2801         .max_access_size = 8,
2802         .unaligned = false,
2803     },
2804     .impl = {
2805         .min_access_size = 1,
2806         .max_access_size = 8,
2807         .unaligned = false,
2808     },
2809 };
2810
2811 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2812 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2813 {
2814     CPUState *cpu = current_cpu;
2815     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2816     target_ulong vaddr;
2817     CPUWatchpoint *wp;
2818
2819     assert(tcg_enabled());
2820     if (cpu->watchpoint_hit) {
2821         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2822          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2823          * current instruction. */
2824         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2825         return;
2826     }
2827     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2828     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2829     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2830         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2831             && (wp->flags & flags)) {
2832             if (flags == BP_MEM_READ) {
2833                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2834             } else {
2835                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2836             }
2837             wp->hitaddr = vaddr;
2838             wp->hitattrs = attrs;
2839             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2840                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2841                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2842                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2843                     continue;
2844                 }
2845                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2846
2847                 mmap_lock();
2848                 tb_check_watchpoint(cpu);
2849                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2850                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2851                     mmap_unlock();
2852                     cpu_loop_exit(cpu);
2853                 } else {
2854                     /* Force execution of one insn next time.  */
2855                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2856                     mmap_unlock();
2857                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2858                 }
2859             }
2860         } else {
2861             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2862         }
2863     }
2864 }
2865
2866 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2867    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2868    phys routines.  */
2869 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2870                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2871 {
2872     MemTxResult res;
2873     uint64_t data;
2874     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2875     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2876
2877     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2878     switch (size) {
2879     case 1:
2880         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2881         break;
2882     case 2:
2883         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2884         break;
2885     case 4:
2886         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2887         break;
2888     case 8:
2889         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2890         break;
2891     default: abort();
2892     }
2893     *pdata = data;
2894     return res;
2895 }
2896
2897 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2898                                    uint64_t val, unsigned size,
2899                                    MemTxAttrs attrs)
2900 {
2901     MemTxResult res;
2902     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2903     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2904
2905     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2906     switch (size) {
2907     case 1:
2908         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2909         break;
2910     case 2:
2911         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2912         break;
2913     case 4:
2914         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2915         break;
2916     case 8:
2917         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2918         break;
2919     default: abort();
2920     }
2921     return res;
2922 }
2923
2924 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2925     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2926     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2927     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2928     .valid = {
2929         .min_access_size = 1,
2930         .max_access_size = 8,
2931         .unaligned = false,
2932     },
2933     .impl = {
2934         .min_access_size = 1,
2935         .max_access_size = 8,
2936         .unaligned = false,
2937     },
2938 };
2939
2940 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
2941                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len);
2942 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2943                                   const uint8_t *buf, hwaddr len);
2944 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
2945                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs);
2946
2947 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2948                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2949 {
2950     subpage_t *subpage = opaque;
2951     uint8_t buf[8];
2952     MemTxResult res;
2953
2954 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2955     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2956            subpage, len, addr);
2957 #endif
2958     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2959     if (res) {
2960         return res;
2961     }
2962     *data = ldn_p(buf, len);
2963     return MEMTX_OK;
2964 }
2965
2966 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2967                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2968 {
2969     subpage_t *subpage = opaque;
2970     uint8_t buf[8];
2971
2972 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2973     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2974            " value %"PRIx64"\n",
2975            __func__, subpage, len, addr, value);
2976 #endif
2977     stn_p(buf, len, value);
2978     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2979 }
2980
2981 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2982                             unsigned len, bool is_write,
2983                             MemTxAttrs attrs)
2984 {
2985     subpage_t *subpage = opaque;
2986 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2987     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2988            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2989 #endif
2990
2991     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2992                                  len, is_write, attrs);
2993 }
2994
2995 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2996     .read_with_attrs = subpage_read,
2997     .write_with_attrs = subpage_write,
2998     .impl.min_access_size = 1,
2999     .impl.max_access_size = 8,
3000     .valid.min_access_size = 1,
3001     .valid.max_access_size = 8,
3002     .valid.accepts = subpage_accepts,
3003     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
3004 };
3005
3006 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
3007                              uint16_t section)
3008 {
3009     int idx, eidx;
3010
3011     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
3012         return -1;
3013     idx = SUBPAGE_IDX(start);
3014     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
3015 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
3016     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
3017            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
3018 #endif
3019     for (; idx <= eidx; idx++) {
3020         mmio->sub_section[idx] = section;
3021     }
3022
3023     return 0;
3024 }
3025
3026 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
3027 {
3028     subpage_t *mmio;
3029
3030     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
3031     mmio->fv = fv;
3032     mmio->base = base;
3033     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
3034                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
3035     mmio->iomem.subpage = true;
3036 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
3037     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
3038            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
3039 #endif
3040     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3041
3042     return mmio;
3043 }
3044
3045 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
3046 {
3047     assert(fv);
3048     MemoryRegionSection section = {
3049         .fv = fv,
3050         .mr = mr,
3051         .offset_within_address_space = 0,
3052         .offset_within_region = 0,
3053         .size = int128_2_64(),
3054     };
3055
3056     return phys_section_add(map, &section);
3057 }
3058
3059 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
3060                                uint64_t val, unsigned size)
3061 {
3062     /* Ignore any write to ROM. */
3063 }
3064
3065 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
3066                                  unsigned size, bool is_write,
3067                                  MemTxAttrs attrs)
3068 {
3069     return is_write;
3070 }
3071
3072 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
3073  * to directly access the underlying host ram.
3074  */
3075 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
3076     .write = readonly_mem_write,
3077     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
3078     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
3079     .valid = {
3080         .min_access_size = 1,
3081         .max_access_size = 8,
3082         .unaligned = false,
3083     },
3084     .impl = {
3085         .min_access_size = 1,
3086         .max_access_size = 8,
3087         .unaligned = false,
3088     },
3089 };
3090
3091 MemoryRegionSection *iotlb_to_section(CPUState *cpu,
3092                                       hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
3093 {
3094     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3095     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
3096     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
3097     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
3098
3099     return &sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK];
3100 }
3101
3102 static void io_mem_init(void)
3103 {
3104     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
3105                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
3106     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
3107                           NULL, UINT64_MAX);
3108
3109     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
3110      * which can be called without the iothread mutex.
3111      */
3112     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
3113                           NULL, UINT64_MAX);
3114     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
3115
3116     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
3117                           NULL, UINT64_MAX);
3118 }
3119
3120 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
3121 {
3122     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
3123     uint16_t n;
3124
3125     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
3126     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
3127     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
3128     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
3129     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
3130     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
3131     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
3132     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
3133
3134     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
3135
3136     return d;
3137 }
3138
3139 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
3140 {
3141     phys_sections_free(&d->map);
3142     g_free(d);
3143 }
3144
3145 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
3146 {
3147     CPUAddressSpace *cpuas;
3148     AddressSpaceDispatch *d;
3149
3150     assert(tcg_enabled());
3151     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
3152        reset the modified entries */
3153     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
3154     cpu_reloading_memory_map();
3155     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
3156      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
3157      * may have split the RCU critical section.
3158      */
3159     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
3160     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
3161     tlb_flush(cpuas->cpu);
3162 }
3163
3164 static void memory_map_init(void)
3165 {
3166     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
3167
3168     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
3169     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
3170
3171     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
3172     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
3173                           65536);
3174     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
3175 }
3176
3177 MemoryRegion *get_system_memory(void)
3178 {
3179     return system_memory;
3180 }
3181
3182 MemoryRegion *get_system_io(void)
3183 {
3184     return system_io;
3185 }
3186
3187 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
3188
3189 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
3190 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
3191 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3192                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
3193 {
3194     int flags;
3195     target_ulong l, page;
3196     void * p;
3197
3198     while (len > 0) {
3199         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3200         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3201         if (l > len)
3202             l = len;
3203         flags = page_get_flags(page);
3204         if (!(flags & PAGE_VALID))
3205             return -1;
3206         if (is_write) {
3207             if (!(flags & PAGE_WRITE))
3208                 return -1;
3209             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3210             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
3211                 return -1;
3212             memcpy(p, buf, l);
3213             unlock_user(p, addr, l);
3214         } else {
3215             if (!(flags & PAGE_READ))
3216                 return -1;
3217             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
3218             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
3219                 return -1;
3220             memcpy(buf, p, l);
3221             unlock_user(p, addr, 0);
3222         }
3223         len -= l;
3224         buf += l;
3225         addr += l;
3226     }
3227     return 0;
3228 }
3229
3230 #else
3231
3232 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
3233                                      hwaddr length)
3234 {
3235     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
3236     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
3237
3238     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
3239      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
3240      * xen_modified_memory.
3241      */
3242     if (dirty_log_mask) {
3243         dirty_log_mask =
3244             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
3245     }
3246     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
3247         assert(tcg_enabled());
3248         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
3249         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
3250     }
3251     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
3252 }
3253
3254 void memory_region_flush_rom_device(MemoryRegion *mr, hwaddr addr, hwaddr size)
3255 {
3256     /*
3257      * In principle this function would work on other memory region types too,
3258      * but the ROM device use case is the only one where this operation is
3259      * necessary.  Other memory regions should use the
3260      * address_space_read/write() APIs.
3261      */
3262     assert(memory_region_is_romd(mr));
3263
3264     invalidate_and_set_dirty(mr, addr, size);
3265 }
3266
3267 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
3268 {
3269     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
3270
3271     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
3272        otherwise specified.  */
3273     if (access_size_max == 0) {
3274         access_size_max = 4;
3275     }
3276
3277     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
3278     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
3279         unsigned align_size_max = addr & -addr;
3280         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
3281             access_size_max = align_size_max;
3282         }
3283     }
3284
3285     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
3286     if (l > access_size_max) {
3287         l = access_size_max;
3288     }
3289     l = pow2floor(l);
3290
3291     return l;
3292 }
3293
3294 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
3295 {
3296     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
3297     bool release_lock = false;
3298
3299     if (unlocked && mr->global_locking) {
3300         qemu_mutex_lock_iothread();
3301         unlocked = false;
3302         release_lock = true;
3303     }
3304     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
3305         if (unlocked) {
3306             qemu_mutex_lock_iothread();
3307         }
3308         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
3309         if (unlocked) {
3310             qemu_mutex_unlock_iothread();
3311         }
3312     }
3313
3314     return release_lock;
3315 }
3316
3317 /* Called within RCU critical section.  */
3318 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3319                                            MemTxAttrs attrs,
3320                                            const uint8_t *buf,
3321                                            hwaddr len, hwaddr addr1,
3322                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3323 {
3324     uint8_t *ptr;
3325     uint64_t val;
3326     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3327     bool release_lock = false;
3328
3329     for (;;) {
3330         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3331             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3332             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3333             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3334                potential bugs */
3335             val = ldn_p(buf, l);
3336             result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, l, attrs);
3337         } else {
3338             /* RAM case */
3339             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3340             memcpy(ptr, buf, l);
3341             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3342         }
3343
3344         if (release_lock) {
3345             qemu_mutex_unlock_iothread();
3346             release_lock = false;
3347         }
3348
3349         len -= l;
3350         buf += l;
3351         addr += l;
3352
3353         if (!len) {
3354             break;
3355         }
3356
3357         l = len;
3358         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3359     }
3360
3361     return result;
3362 }
3363
3364 /* Called from RCU critical section.  */
3365 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3366                                   const uint8_t *buf, hwaddr len)
3367 {
3368     hwaddr l;
3369     hwaddr addr1;
3370     MemoryRegion *mr;
3371     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3372
3373     l = len;
3374     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3375     result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3376                                      addr1, l, mr);
3377
3378     return result;
3379 }
3380
3381 /* Called within RCU critical section.  */
3382 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3383                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3384                                    hwaddr len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3385                                    MemoryRegion *mr)
3386 {
3387     uint8_t *ptr;
3388     uint64_t val;
3389     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3390     bool release_lock = false;
3391
3392     for (;;) {
3393         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3394             /* I/O case */
3395             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3396             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3397             result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, l, attrs);
3398             stn_p(buf, l, val);
3399         } else {
3400             /* RAM case */
3401             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3402             memcpy(buf, ptr, l);
3403         }
3404
3405         if (release_lock) {
3406             qemu_mutex_unlock_iothread();
3407             release_lock = false;
3408         }
3409
3410         len -= l;
3411         buf += l;
3412         addr += l;
3413
3414         if (!len) {
3415             break;
3416         }
3417
3418         l = len;
3419         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3420     }
3421
3422     return result;
3423 }
3424
3425 /* Called from RCU critical section.  */
3426 static MemTxResult flatview_read(FlatView *fv, hwaddr addr,
3427                                  MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3428 {
3429     hwaddr l;
3430     hwaddr addr1;
3431     MemoryRegion *mr;
3432
3433     l = len;
3434     mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false, attrs);
3435     return flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3436                                   addr1, l, mr);
3437 }
3438
3439 MemTxResult address_space_read_full(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3440                                     MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, hwaddr len)
3441 {
3442     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3443     FlatView *fv;
3444
3445     if (len > 0) {
3446         rcu_read_lock();
3447         fv = address_space_to_flatview(as);
3448         result = flatview_read(fv, addr, attrs, buf, len);
3449         rcu_read_unlock();
3450     }
3451
3452     return result;
3453 }
3454
3455 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3456                                 MemTxAttrs attrs,
3457                                 const uint8_t *buf, hwaddr len)
3458 {
3459     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3460     FlatView *fv;
3461
3462     if (len > 0) {
3463         rcu_read_lock();
3464         fv = address_space_to_flatview(as);
3465         result = flatview_write(fv, addr, attrs, buf, len);
3466         rcu_read_unlock();
3467     }
3468
3469     return result;
3470 }
3471
3472 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3473                              uint8_t *buf, hwaddr len, bool is_write)
3474 {
3475     if (is_write) {
3476         return address_space_write(as, addr, attrs, buf, len);
3477     } else {
3478         return address_space_read_full(as, addr, attrs, buf, len);
3479     }
3480 }
3481
3482 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3483                             hwaddr len, int is_write)
3484 {
3485     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3486                      buf, len, is_write);
3487 }
3488
3489 enum write_rom_type {
3490     WRITE_DATA,
3491     FLUSH_CACHE,
3492 };
3493
3494 static inline MemTxResult address_space_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3495                                                            hwaddr addr,
3496                                                            MemTxAttrs attrs,
3497                                                            const uint8_t *buf,
3498                                                            hwaddr len,
3499                                                            enum write_rom_type type)
3500 {
3501     hwaddr l;
3502     uint8_t *ptr;
3503     hwaddr addr1;
3504     MemoryRegion *mr;
3505
3506     rcu_read_lock();
3507     while (len > 0) {
3508         l = len;
3509         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true, attrs);
3510
3511         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3512               memory_region_is_romd(mr))) {
3513             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3514         } else {
3515             /* ROM/RAM case */
3516             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3517             switch (type) {
3518             case WRITE_DATA:
3519                 memcpy(ptr, buf, l);
3520                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3521                 break;
3522             case FLUSH_CACHE:
3523                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3524                 break;
3525             }
3526         }
3527         len -= l;
3528         buf += l;
3529         addr += l;
3530     }
3531     rcu_read_unlock();
3532     return MEMTX_OK;
3533 }
3534
3535 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3536 MemTxResult address_space_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3537                                     MemTxAttrs attrs,
3538                                     const uint8_t *buf, hwaddr len)
3539 {
3540     return address_space_write_rom_internal(as, addr, attrs,
3541                                             buf, len, WRITE_DATA);
3542 }
3543
3544 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, hwaddr len)
3545 {
3546     /*
3547      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3548      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3549      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3550      * the host's instruction cache at least.
3551      */
3552     if (tcg_enabled()) {
3553         return;
3554     }
3555
3556     address_space_write_rom_internal(&address_space_memory,
3557                                      start, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3558                                      NULL, len, FLUSH_CACHE);
3559 }
3560
3561 typedef struct {
3562     MemoryRegion *mr;
3563     void *buffer;
3564     hwaddr addr;
3565     hwaddr len;
3566     bool in_use;
3567 } BounceBuffer;
3568
3569 static BounceBuffer bounce;
3570
3571 typedef struct MapClient {
3572     QEMUBH *bh;
3573     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3574 } MapClient;
3575
3576 QemuMutex map_client_list_lock;
3577 static QLIST_HEAD(, MapClient) map_client_list
3578     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3579
3580 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3581 {
3582     QLIST_REMOVE(client, link);
3583     g_free(client);
3584 }
3585
3586 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3587 {
3588     MapClient *client;
3589
3590     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3591         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3592         qemu_bh_schedule(client->bh);
3593         cpu_unregister_map_client_do(client);
3594     }
3595 }
3596
3597 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3598 {
3599     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3600
3601     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3602     client->bh = bh;
3603     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3604     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3605         cpu_notify_map_clients_locked();
3606     }
3607     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3608 }
3609
3610 void cpu_exec_init_all(void)
3611 {
3612     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3613     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3614      * so no more changes can be made after this point.
3615      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3616      * machine setup would care about the target page size, and we could
3617      * do this much later, rather than requiring board models to state
3618      * up front what their requirements are.
3619      */
3620     finalize_target_page_bits();
3621     io_mem_init();
3622     memory_map_init();
3623     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3624 }
3625
3626 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3627 {
3628     MapClient *client;
3629
3630     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3631     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3632         if (client->bh == bh) {
3633             cpu_unregister_map_client_do(client);
3634             break;
3635         }
3636     }
3637     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3638 }
3639
3640 static void cpu_notify_map_clients(void)
3641 {
3642     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3643     cpu_notify_map_clients_locked();
3644     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3645 }
3646
3647 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr len,
3648                                   bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3649 {
3650     MemoryRegion *mr;
3651     hwaddr l, xlat;
3652
3653     while (len > 0) {
3654         l = len;
3655         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3656         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3657             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3658             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write, attrs)) {
3659                 return false;
3660             }
3661         }
3662
3663         len -= l;
3664         addr += l;
3665     }
3666     return true;
3667 }
3668
3669 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3670                                 hwaddr len, bool is_write,
3671                                 MemTxAttrs attrs)
3672 {
3673     FlatView *fv;
3674     bool result;
3675
3676     rcu_read_lock();
3677     fv = address_space_to_flatview(as);
3678     result = flatview_access_valid(fv, addr, len, is_write, attrs);
3679     rcu_read_unlock();
3680     return result;
3681 }
3682
3683 static hwaddr
3684 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3685                             hwaddr target_len,
3686                             MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3687                             bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3688 {
3689     hwaddr done = 0;
3690     hwaddr xlat;
3691     MemoryRegion *this_mr;
3692
3693     for (;;) {
3694         target_len -= len;
3695         addr += len;
3696         done += len;
3697         if (target_len == 0) {
3698             return done;
3699         }
3700
3701         len = target_len;
3702         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3703                                      &len, is_write, attrs);
3704         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3705             return done;
3706         }
3707     }
3708 }
3709
3710 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3711  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3712  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3713  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3714  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3715  * likely to succeed.
3716  */
3717 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3718                         hwaddr addr,
3719                         hwaddr *plen,
3720                         bool is_write,
3721                         MemTxAttrs attrs)
3722 {
3723     hwaddr len = *plen;
3724     hwaddr l, xlat;
3725     MemoryRegion *mr;
3726     void *ptr;
3727     FlatView *fv;
3728
3729     if (len == 0) {
3730         return NULL;
3731     }
3732
3733     l = len;
3734     rcu_read_lock();
3735     fv = address_space_to_flatview(as);
3736     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write, attrs);
3737
3738     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3739         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3740             rcu_read_unlock();
3741             return NULL;
3742         }
3743         /* Avoid unbounded allocations */
3744         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3745         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3746         bounce.addr = addr;
3747         bounce.len = l;
3748
3749         memory_region_ref(mr);
3750         bounce.mr = mr;
3751         if (!is_write) {
3752             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3753                                bounce.buffer, l);
3754         }
3755
3756         rcu_read_unlock();
3757         *plen = l;
3758         return bounce.buffer;
3759     }
3760
3761
3762     memory_region_ref(mr);
3763     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3764                                         l, is_write, attrs);
3765     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3766     rcu_read_unlock();
3767
3768     return ptr;
3769 }
3770
3771 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3772  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3773  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3774  */
3775 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3776                          int is_write, hwaddr access_len)
3777 {
3778     if (buffer != bounce.buffer) {
3779         MemoryRegion *mr;
3780         ram_addr_t addr1;
3781
3782         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3783         assert(mr != NULL);
3784         if (is_write) {
3785             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3786         }
3787         if (xen_enabled()) {
3788             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3789         }
3790         memory_region_unref(mr);
3791         return;
3792     }
3793     if (is_write) {
3794         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3795                             bounce.buffer, access_len);
3796     }
3797     qemu_vfree(bounce.buffer);
3798     bounce.buffer = NULL;
3799     memory_region_unref(bounce.mr);
3800     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3801     cpu_notify_map_clients();
3802 }
3803
3804 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3805                               hwaddr *plen,
3806                               int is_write)
3807 {
3808     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write,
3809                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3810 }
3811
3812 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3813                                int is_write, hwaddr access_len)
3814 {
3815     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3816 }
3817
3818 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3819 #define ARG1                     as
3820 #define SUFFIX
3821 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3822 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3823 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3824 #include "memory_ldst.inc.c"
3825
3826 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3827                                  AddressSpace *as,
3828                                  hwaddr addr,
3829                                  hwaddr len,
3830                                  bool is_write)
3831 {
3832     AddressSpaceDispatch *d;
3833     hwaddr l;
3834     MemoryRegion *mr;
3835
3836     assert(len > 0);
3837
3838     l = len;
3839     cache->fv = address_space_get_flatview(as);
3840     d = flatview_to_dispatch(cache->fv);
3841     cache->mrs = *address_space_translate_internal(d, addr, &cache->xlat, &l, true);
3842
3843     mr = cache->mrs.mr;
3844     memory_region_ref(mr);
3845     if (memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3846         /* We don't care about the memory attributes here as we're only
3847          * doing this if we found actual RAM, which behaves the same
3848          * regardless of attributes; so UNSPECIFIED is fine.
3849          */
3850         l = flatview_extend_translation(cache->fv, addr, len, mr,
3851                                         cache->xlat, l, is_write,
3852                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3853         cache->ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, cache->xlat, &l, true);
3854     } else {
3855         cache->ptr = NULL;
3856     }
3857
3858     cache->len = l;
3859     cache->is_write = is_write;
3860     return l;
3861 }
3862
3863 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3864                                     hwaddr addr,
3865                                     hwaddr access_len)
3866 {
3867     assert(cache->is_write);
3868     if (likely(cache->ptr)) {
3869         invalidate_and_set_dirty(cache->mrs.mr, addr + cache->xlat, access_len);
3870     }
3871 }
3872
3873 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3874 {
3875     if (!cache->mrs.mr) {
3876         return;
3877     }
3878
3879     if (xen_enabled()) {
3880         xen_invalidate_map_cache_entry(cache->ptr);
3881     }
3882     memory_region_unref(cache->mrs.mr);
3883     flatview_unref(cache->fv);
3884     cache->mrs.mr = NULL;
3885     cache->fv = NULL;
3886 }
3887
3888 /* Called from RCU critical section.  This function has the same
3889  * semantics as address_space_translate, but it only works on a
3890  * predefined range of a MemoryRegion that was mapped with
3891  * address_space_cache_init.
3892  */
3893 static inline MemoryRegion *address_space_translate_cached(
3894     MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
3895     hwaddr *plen, bool is_write, MemTxAttrs attrs)
3896 {
3897     MemoryRegionSection section;
3898     MemoryRegion *mr;
3899     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
3900     AddressSpace *target_as;
3901
3902     assert(!cache->ptr);
3903     *xlat = addr + cache->xlat;
3904
3905     mr = cache->mrs.mr;
3906     iommu_mr = memory_region_get_iommu(mr);
3907     if (!iommu_mr) {
3908         /* MMIO region.  */
3909         return mr;
3910     }
3911
3912     section = address_space_translate_iommu(iommu_mr, xlat, plen,
3913                                             NULL, is_write, true,
3914                                             &target_as, attrs);
3915     return section.mr;
3916 }
3917
3918 /* Called from RCU critical section. address_space_read_cached uses this
3919  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3920  */
3921 void
3922 address_space_read_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3923                                    void *buf, hwaddr len)
3924 {
3925     hwaddr addr1, l;
3926     MemoryRegion *mr;
3927
3928     l = len;
3929     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, false,
3930                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3931     flatview_read_continue(cache->fv,
3932                            addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3933                            addr1, l, mr);
3934 }
3935
3936 /* Called from RCU critical section. address_space_write_cached uses this
3937  * out of line function when the target is an MMIO or IOMMU region.
3938  */
3939 void
3940 address_space_write_cached_slow(MemoryRegionCache *cache, hwaddr addr,
3941                                     const void *buf, hwaddr len)
3942 {
3943     hwaddr addr1, l;
3944     MemoryRegion *mr;
3945
3946     l = len;
3947     mr = address_space_translate_cached(cache, addr, &addr1, &l, true,
3948                                         MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
3949     flatview_write_continue(cache->fv,
3950                             addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED, buf, len,
3951                             addr1, l, mr);
3952 }
3953
3954 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3955 #define ARG1                     cache
3956 #define SUFFIX                   _cached_slow
3957 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate_cached(cache, __VA_ARGS__)
3958 #define RCU_READ_LOCK()          ((void)0)
3959 #define RCU_READ_UNLOCK()        ((void)0)
3960 #include "memory_ldst.inc.c"
3961
3962 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3963 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3964                         uint8_t *buf, target_ulong len, int is_write)
3965 {
3966     hwaddr phys_addr;
3967     target_ulong l, page;
3968
3969     cpu_synchronize_state(cpu);
3970     while (len > 0) {
3971         int asidx;
3972         MemTxAttrs attrs;
3973
3974         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3975         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3976         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3977         /* if no physical page mapped, return an error */
3978         if (phys_addr == -1)
3979             return -1;
3980         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3981         if (l > len)
3982             l = len;
3983         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3984         if (is_write) {
3985             address_space_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3986                                     attrs, buf, l);
3987         } else {
3988             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3989                              attrs, buf, l, 0);
3990         }
3991         len -= l;
3992         buf += l;
3993         addr += l;
3994     }
3995     return 0;
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
4000  * target independent.
4001  */
4002 size_t qemu_target_page_size(void)
4003 {
4004     return TARGET_PAGE_SIZE;
4005 }
4006
4007 int qemu_target_page_bits(void)
4008 {
4009     return TARGET_PAGE_BITS;
4010 }
4011
4012 int qemu_target_page_bits_min(void)
4013 {
4014     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
4015 }
4016 #endif
4017
4018 bool target_words_bigendian(void)
4019 {
4020 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
4021     return true;
4022 #else
4023     return false;
4024 #endif
4025 }
4026
4027 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
4028 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
4029 {
4030     MemoryRegion*mr;
4031     hwaddr l = 1;
4032     bool res;
4033
4034     rcu_read_lock();
4035     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
4036                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false,
4037                                  MEMTXATTRS_UNSPECIFIED);
4038
4039     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
4040     rcu_read_unlock();
4041     return res;
4042 }
4043
4044 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
4045 {
4046     RAMBlock *block;
4047     int ret = 0;
4048
4049     rcu_read_lock();
4050     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
4051         ret = func(block, opaque);
4052         if (ret) {
4053             break;
4054         }
4055     }
4056     rcu_read_unlock();
4057     return ret;
4058 }
4059
4060 /*
4061  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
4062  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
4063  * the OS provides for postcopy.
4064  * The pages must be unmapped by the end of the function.
4065  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
4066  *
4067  */
4068 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
4069 {
4070     int ret = -1;
4071
4072     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
4073
4074     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
4075         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
4076                      host_startaddr);
4077         goto err;
4078     }
4079
4080     if ((start + length) <= rb->used_length) {
4081         bool need_madvise, need_fallocate;
4082         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
4083         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
4084             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
4085                          host_endaddr);
4086             goto err;
4087         }
4088
4089         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
4090
4091         /* The logic here is messy;
4092          *    madvise DONTNEED fails for hugepages
4093          *    fallocate works on hugepages and shmem
4094          */
4095         need_madvise = (rb->page_size == qemu_host_page_size);
4096         need_fallocate = rb->fd != -1;
4097         if (need_fallocate) {
4098             /* For a file, this causes the area of the file to be zero'd
4099              * if read, and for hugetlbfs also causes it to be unmapped
4100              * so a userfault will trigger.
4101              */
4102 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
4103             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
4104                             start, length);
4105             if (ret) {
4106                 ret = -errno;
4107                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to fallocate "
4108                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4109                              rb->idstr, start, length, ret);
4110                 goto err;
4111             }
4112 #else
4113             ret = -ENOSYS;
4114             error_report("ram_block_discard_range: fallocate not available/file"
4115                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4116                          rb->idstr, start, length, ret);
4117             goto err;
4118 #endif
4119         }
4120         if (need_madvise) {
4121             /* For normal RAM this causes it to be unmapped,
4122              * for shared memory it causes the local mapping to disappear
4123              * and to fall back on the file contents (which we just
4124              * fallocate'd away).
4125              */
4126 #if defined(CONFIG_MADVISE)
4127             ret =  madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
4128             if (ret) {
4129                 ret = -errno;
4130                 error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
4131                              "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4132                              rb->idstr, start, length, ret);
4133                 goto err;
4134             }
4135 #else
4136             ret = -ENOSYS;
4137             error_report("ram_block_discard_range: MADVISE not available"
4138                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
4139                          rb->idstr, start, length, ret);
4140             goto err;
4141 #endif
4142         }
4143         trace_ram_block_discard_range(rb->idstr, host_startaddr, length,
4144                                       need_madvise, need_fallocate, ret);
4145     } else {
4146         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
4147                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
4148                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
4149     }
4150
4151 err:
4152     return ret;
4153 }
4154
4155 bool ramblock_is_pmem(RAMBlock *rb)
4156 {
4157     return rb->flags & RAM_PMEM;
4158 }
4159
4160 #endif
4161
4162 void page_size_init(void)
4163 {
4164     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
4165        TARGET_PAGE_SIZE */
4166     if (qemu_host_page_size == 0) {
4167         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
4168     }
4169     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
4170         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
4171     }
4172     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
4173 }
4174
4175 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
4176
4177 static void mtree_print_phys_entries(int start, int end, int skip, int ptr)
4178 {
4179     if (start == end - 1) {
4180         qemu_printf("\t%3d      ", start);
4181     } else {
4182         qemu_printf("\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
4183     }
4184     qemu_printf(" skip=%d ", skip);
4185     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
4186         qemu_printf(" ptr=NIL");
4187     } else if (!skip) {
4188         qemu_printf(" ptr=#%d", ptr);
4189     } else {
4190         qemu_printf(" ptr=[%d]", ptr);
4191     }
4192     qemu_printf("\n");
4193 }
4194
4195 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
4196                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
4197
4198 void mtree_print_dispatch(AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
4199 {
4200     int i;
4201
4202     qemu_printf("  Dispatch\n");
4203     qemu_printf("    Physical sections\n");
4204
4205     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
4206         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
4207         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
4208                                 " [ROM]", " [watch]" };
4209
4210         qemu_printf("      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx
4211                     " %s%s%s%s%s",
4212             i,
4213             s->offset_within_address_space,
4214             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
4215             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
4216             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
4217             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
4218             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
4219             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
4220
4221         if (s->mr->alias) {
4222             qemu_printf(" alias=%s", s->mr->alias->name ?
4223                     s->mr->alias->name : "noname");
4224         }
4225         qemu_printf("\n");
4226     }
4227
4228     qemu_printf("    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
4229                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
4230     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
4231         int j, jprev;
4232         PhysPageEntry prev;
4233         Node *n = d->map.nodes + i;
4234
4235         qemu_printf("      [%d]\n", i);
4236
4237         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
4238             PhysPageEntry *pe = *n + j;
4239
4240             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
4241                 continue;
4242             }
4243
4244             mtree_print_phys_entries(jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4245
4246             jprev = j;
4247             prev = *pe;
4248         }
4249
4250         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
4251             mtree_print_phys_entries(jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
4252         }
4253     }
4254 }
4255
4256 #endif
This page took 0.248836 seconds and 4 git commands to generate.