memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "cpu.h"
  19 #include "exec/memory.h"
  20 #include "exec/address-spaces.h"
  21 #include "qapi/visitor.h"
  22 #include "qemu/bitops.h"
  23 #include "qemu/error-report.h"
  24 #include "qemu/main-loop.h"
  25 #include "qemu/qemu-print.h"
  26 #include "qom/object.h"
  27 #include "trace-root.h"
  28
  29 #include "exec/memory-internal.h"
  30 #include "exec/ram_addr.h"
  31 #include "sysemu/kvm.h"
  32 #include "sysemu/runstate.h"
  33 #include "sysemu/tcg.h"
  34 #include "sysemu/accel.h"
  35 #include "hw/boards.h"
  36 #include "migration/vmstate.h"
  37
  38 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  39
  40 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  41 static bool memory_region_update_pending;
  42 static bool ioeventfd_update_pending;
  43 bool global_dirty_log;
  44
  45 static QTAILQ_HEAD(, MemoryListener) memory_listeners
  46     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  47
  48 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  49     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  50
  51 static GHashTable *flat_views;
  52
  53 typedef struct AddrRange AddrRange;
  54
  55 /*
  56  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  57  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  58  */
  59 struct AddrRange {
  60     Int128 start;
  61     Int128 size;
  62 };
  63
  64 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  65 {
  66     return (AddrRange) { start, size };
  67 }
  68
  69 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  70 {
  71     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  72 }
  73
  74 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  75 {
  76     return int128_add(r.start, r.size);
  77 }
  78
  79 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  80 {
  81     int128_addto(&range.start, delta);
  82     return range;
  83 }
  84
  85 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  86 {
  87     return int128_ge(addr, range.start)
  88         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  89 }
  90
  91 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  92 {
  93     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  94         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  95 }
  96
  97 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  98 {
  99     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
 100     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
 101     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 102 }
 103
 104 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 105
 106 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 107     do {                                                                \
 108         MemoryListener *_listener;                                      \
 109                                                                         \
 110         switch (_direction) {                                           \
 111         case Forward:                                                   \
 112             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 113                 if (_listener->_callback) {                             \
 114                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 115                 }                                                       \
 116             }                                                           \
 117             break;                                                      \
 118         case Reverse:                                                   \
 119             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners, link) { \
 120                 if (_listener->_callback) {                             \
 121                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 122                 }                                                       \
 123             }                                                           \
 124             break;                                                      \
 125         default:                                                        \
 126             abort();                                                    \
 127         }                                                               \
 128     } while (0)
 129
 130 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 131     do {                                                                \
 132         MemoryListener *_listener;                                      \
 133                                                                         \
 134         switch (_direction) {                                           \
 135         case Forward:                                                   \
 136             QTAILQ_FOREACH(_listener, &(_as)->listeners, link_as) {     \
 137                 if (_listener->_callback) {                             \
 138                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 139                 }                                                       \
 140             }                                                           \
 141             break;                                                      \
 142         case Reverse:                                                   \
 143             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &(_as)->listeners, link_as) { \
 144                 if (_listener->_callback) {                             \
 145                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 146                 }                                                       \
 147             }                                                           \
 148             break;                                                      \
 149         default:                                                        \
 150             abort();                                                    \
 151         }                                                               \
 152     } while (0)
 153
 154 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 155 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 156     do {                                                                \
 157         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 158                 address_space_to_flatview(as));                         \
 159         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 160     } while(0)
 161
 162 struct CoalescedMemoryRange {
 163     AddrRange addr;
 164     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 165 };
 166
 167 struct MemoryRegionIoeventfd {
 168     AddrRange addr;
 169     bool match_data;
 170     uint64_t data;
 171     EventNotifier *e;
 172 };
 173
 174 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd *a,
 175                                            MemoryRegionIoeventfd *b)
 176 {
 177     if (int128_lt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 178         return true;
 179     } else if (int128_gt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 180         return false;
 181     } else if (int128_lt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 182         return true;
 183     } else if (int128_gt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 184         return false;
 185     } else if (a->match_data < b->match_data) {
 186         return true;
 187     } else  if (a->match_data > b->match_data) {
 188         return false;
 189     } else if (a->match_data) {
 190         if (a->data < b->data) {
 191             return true;
 192         } else if (a->data > b->data) {
 193             return false;
 194         }
 195     }
 196     if (a->e < b->e) {
 197         return true;
 198     } else if (a->e > b->e) {
 199         return false;
 200     }
 201     return false;
 202 }
 203
 204 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd *a,
 205                                           MemoryRegionIoeventfd *b)
 206 {
 207     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 208         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 209 }
 210
 211 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 212 struct FlatRange {
 213     MemoryRegion *mr;
 214     hwaddr offset_in_region;
 215     AddrRange addr;
 216     uint8_t dirty_log_mask;
 217     bool romd_mode;
 218     bool readonly;
 219     bool nonvolatile;
 220 };
 221
 222 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 223     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 224
 225 static inline MemoryRegionSection
 226 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 227 {
 228     return (MemoryRegionSection) {
 229         .mr = fr->mr,
 230         .fv = fv,
 231         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 232         .size = fr->addr.size,
 233         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 234         .readonly = fr->readonly,
 235         .nonvolatile = fr->nonvolatile,
 236     };
 237 }
 238
 239 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 240 {
 241     return a->mr == b->mr
 242         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 243         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 244         && a->romd_mode == b->romd_mode
 245         && a->readonly == b->readonly
 246         && a->nonvolatile == b->nonvolatile;
 247 }
 248
 249 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 250 {
 251     FlatView *view;
 252
 253     view = g_new0(FlatView, 1);
 254     view->ref = 1;
 255     view->root = mr_root;
 256     memory_region_ref(mr_root);
 257     trace_flatview_new(view, mr_root);
 258
 259     return view;
 260 }
 261
 262 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 263  * sorting order.
 264  */
 265 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 266 {
 267     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 268         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 269         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 270                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 271     }
 272     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 273             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 274     view->ranges[pos] = *range;
 275     memory_region_ref(range->mr);
 276     ++view->nr;
 277 }
 278
 279 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 280 {
 281     int i;
 282
 283     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 284     if (view->dispatch) {
 285         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 286     }
 287     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 288         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 289     }
 290     g_free(view->ranges);
 291     memory_region_unref(view->root);
 292     g_free(view);
 293 }
 294
 295 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 296 {
 297     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 298 }
 299
 300 void flatview_unref(FlatView *view)
 301 {
 302     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 303         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 304         assert(view->root);
 305         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 306     }
 307 }
 308
 309 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 310 {
 311     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 312         && r1->mr == r2->mr
 313         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 314                                 r1->addr.size),
 315                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 316         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 317         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 318         && r1->readonly == r2->readonly
 319         && r1->nonvolatile == r2->nonvolatile;
 320 }
 321
 322 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 323 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 324 {
 325     unsigned i, j, k;
 326
 327     i = 0;
 328     while (i < view->nr) {
 329         j = i + 1;
 330         while (j < view->nr
 331                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 332             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 333             ++j;
 334         }
 335         ++i;
 336         for (k = i; k < j; k++) {
 337             memory_region_unref(view->ranges[k].mr);
 338         }
 339         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 340                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 341         view->nr -= j - i;
 342     }
 343 }
 344
 345 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 346 {
 347 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 348     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 349 #else
 350     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 351 #endif
 352 }
 353
 354 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, MemOp op)
 355 {
 356     if ((op & MO_BSWAP) != devend_memop(mr->ops->endianness)) {
 357         switch (op & MO_SIZE) {
 358         case MO_8:
 359             break;
 360         case MO_16:
 361             *data = bswap16(*data);
 362             break;
 363         case MO_32:
 364             *data = bswap32(*data);
 365             break;
 366         case MO_64:
 367             *data = bswap64(*data);
 368             break;
 369         default:
 370             g_assert_not_reached();
 371         }
 372     }
 373 }
 374
 375 static inline void memory_region_shift_read_access(uint64_t *value,
 376                                                    signed shift,
 377                                                    uint64_t mask,
 378                                                    uint64_t tmp)
 379 {
 380     if (shift >= 0) {
 381         *value |= (tmp & mask) << shift;
 382     } else {
 383         *value |= (tmp & mask) >> -shift;
 384     }
 385 }
 386
 387 static inline uint64_t memory_region_shift_write_access(uint64_t *value,
 388                                                         signed shift,
 389                                                         uint64_t mask)
 390 {
 391     uint64_t tmp;
 392
 393     if (shift >= 0) {
 394         tmp = (*value >> shift) & mask;
 395     } else {
 396         tmp = (*value << -shift) & mask;
 397     }
 398
 399     return tmp;
 400 }
 401
 402 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 403 {
 404     MemoryRegion *root;
 405     hwaddr abs_addr = offset;
 406
 407     abs_addr += mr->addr;
 408     for (root = mr; root->container; ) {
 409         root = root->container;
 410         abs_addr += root->addr;
 411     }
 412
 413     return abs_addr;
 414 }
 415
 416 static int get_cpu_index(void)
 417 {
 418     if (current_cpu) {
 419         return current_cpu->cpu_index;
 420     }
 421     return -1;
 422 }
 423
 424 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 425                                                 hwaddr addr,
 426                                                 uint64_t *value,
 427                                                 unsigned size,
 428                                                 signed shift,
 429                                                 uint64_t mask,
 430                                                 MemTxAttrs attrs)
 431 {
 432     uint64_t tmp;
 433
 434     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 435     if (mr->subpage) {
 436         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 437     } else if (trace_event_get_state_backends(TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ)) {
 438         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 439         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 440     }
 441     memory_region_shift_read_access(value, shift, mask, tmp);
 442     return MEMTX_OK;
 443 }
 444
 445 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 446                                                           hwaddr addr,
 447                                                           uint64_t *value,
 448                                                           unsigned size,
 449                                                           signed shift,
 450                                                           uint64_t mask,
 451                                                           MemTxAttrs attrs)
 452 {
 453     uint64_t tmp = 0;
 454     MemTxResult r;
 455
 456     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 457     if (mr->subpage) {
 458         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 459     } else if (trace_event_get_state_backends(TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ)) {
 460         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 461         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 462     }
 463     memory_region_shift_read_access(value, shift, mask, tmp);
 464     return r;
 465 }
 466
 467 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 468                                                 hwaddr addr,
 469                                                 uint64_t *value,
 470                                                 unsigned size,
 471                                                 signed shift,
 472                                                 uint64_t mask,
 473                                                 MemTxAttrs attrs)
 474 {
 475     uint64_t tmp = memory_region_shift_write_access(value, shift, mask);
 476
 477     if (mr->subpage) {
 478         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 479     } else if (trace_event_get_state_backends(TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE)) {
 480         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 481         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 482     }
 483     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 484     return MEMTX_OK;
 485 }
 486
 487 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 488                                                            hwaddr addr,
 489                                                            uint64_t *value,
 490                                                            unsigned size,
 491                                                            signed shift,
 492                                                            uint64_t mask,
 493                                                            MemTxAttrs attrs)
 494 {
 495     uint64_t tmp = memory_region_shift_write_access(value, shift, mask);
 496
 497     if (mr->subpage) {
 498         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 499     } else if (trace_event_get_state_backends(TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE)) {
 500         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 501         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 502     }
 503     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 504 }
 505
 506 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 507                                       uint64_t *value,
 508                                       unsigned size,
 509                                       unsigned access_size_min,
 510                                       unsigned access_size_max,
 511                                       MemTxResult (*access_fn)
 512                                                   (MemoryRegion *mr,
 513                                                    hwaddr addr,
 514                                                    uint64_t *value,
 515                                                    unsigned size,
 516                                                    signed shift,
 517                                                    uint64_t mask,
 518                                                    MemTxAttrs attrs),
 519                                       MemoryRegion *mr,
 520                                       MemTxAttrs attrs)
 521 {
 522     uint64_t access_mask;
 523     unsigned access_size;
 524     unsigned i;
 525     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 526
 527     if (!access_size_min) {
 528         access_size_min = 1;
 529     }
 530     if (!access_size_max) {
 531         access_size_max = 4;
 532     }
 533
 534     /* FIXME: support unaligned access? */
 535     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 536     access_mask = MAKE_64BIT_MASK(0, access_size * 8);
 537     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 538         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 539             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 540                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 541         }
 542     } else {
 543         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 544             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 545                         access_mask, attrs);
 546         }
 547     }
 548     return r;
 549 }
 550
 551 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 552 {
 553     AddressSpace *as;
 554
 555     while (mr->container) {
 556         mr = mr->container;
 557     }
 558     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 559         if (mr == as->root) {
 560             return as;
 561         }
 562     }
 563     return NULL;
 564 }
 565
 566 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 567  * ranges in @mr.
 568  */
 569 static void render_memory_region(FlatView *view,
 570                                  MemoryRegion *mr,
 571                                  Int128 base,
 572                                  AddrRange clip,
 573                                  bool readonly,
 574                                  bool nonvolatile)
 575 {
 576     MemoryRegion *subregion;
 577     unsigned i;
 578     hwaddr offset_in_region;
 579     Int128 remain;
 580     Int128 now;
 581     FlatRange fr;
 582     AddrRange tmp;
 583
 584     if (!mr->enabled) {
 585         return;
 586     }
 587
 588     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 589     readonly |= mr->readonly;
 590     nonvolatile |= mr->nonvolatile;
 591
 592     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 593
 594     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 595         return;
 596     }
 597
 598     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 599
 600     if (mr->alias) {
 601         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 602         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 603         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip,
 604                              readonly, nonvolatile);
 605         return;
 606     }
 607
 608     /* Render subregions in priority order. */
 609     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 610         render_memory_region(view, subregion, base, clip,
 611                              readonly, nonvolatile);
 612     }
 613
 614     if (!mr->terminates) {
 615         return;
 616     }
 617
 618     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 619     base = clip.start;
 620     remain = clip.size;
 621
 622     fr.mr = mr;
 623     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 624     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 625     fr.readonly = readonly;
 626     fr.nonvolatile = nonvolatile;
 627
 628     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 629     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 630         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 631             continue;
 632         }
 633         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 634             now = int128_min(remain,
 635                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 636             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 637             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 638             flatview_insert(view, i, &fr);
 639             ++i;
 640             int128_addto(&base, now);
 641             offset_in_region += int128_get64(now);
 642             int128_subfrom(&remain, now);
 643         }
 644         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 645                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 646                          base);
 647         int128_addto(&base, now);
 648         offset_in_region += int128_get64(now);
 649         int128_subfrom(&remain, now);
 650     }
 651     if (int128_nz(remain)) {
 652         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 653         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 654         flatview_insert(view, i, &fr);
 655     }
 656 }
 657
 658 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 659 {
 660     while (mr->enabled) {
 661         if (mr->alias) {
 662             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 663                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 664                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 665                  */
 666                 mr = mr->alias;
 667                 continue;
 668             }
 669         } else if (!mr->terminates) {
 670             unsigned int found = 0;
 671             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 672             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 673                 if (child->enabled) {
 674                     if (++found > 1) {
 675                         next = NULL;
 676                         break;
 677                     }
 678                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 679                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 680                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 681                          * way. This will also let us share FlatViews.
 682                          */
 683                         next = child;
 684                     }
 685                 }
 686             }
 687             if (found == 0) {
 688                 return NULL;
 689             }
 690             if (next) {
 691                 mr = next;
 692                 continue;
 693             }
 694         }
 695
 696         return mr;
 697     }
 698
 699     return NULL;
 700 }
 701
 702 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 703 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 704 {
 705     int i;
 706     FlatView *view;
 707
 708     view = flatview_new(mr);
 709
 710     if (mr) {
 711         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 712                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()),
 713                              false, false);
 714     }
 715     flatview_simplify(view);
 716
 717     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 718     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 719         MemoryRegionSection mrs =
 720             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 721         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 722     }
 723     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 724     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 725
 726     return view;
 727 }
 728
 729 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 730                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 731                                              unsigned fds_new_nb,
 732                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 733                                              unsigned fds_old_nb)
 734 {
 735     unsigned iold, inew;
 736     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 737     MemoryRegionSection section;
 738
 739     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 740      * and deleting as necessary.
 741      */
 742
 743     iold = inew = 0;
 744     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 745         if (iold < fds_old_nb
 746             && (inew == fds_new_nb
 747                 || memory_region_ioeventfd_before(&fds_old[iold],
 748                                                   &fds_new[inew]))) {
 749             fd = &fds_old[iold];
 750             section = (MemoryRegionSection) {
 751                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 752                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 753                 .size = fd->addr.size,
 754             };
 755             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 756                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 757             ++iold;
 758         } else if (inew < fds_new_nb
 759                    && (iold == fds_old_nb
 760                        || memory_region_ioeventfd_before(&fds_new[inew],
 761                                                          &fds_old[iold]))) {
 762             fd = &fds_new[inew];
 763             section = (MemoryRegionSection) {
 764                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 765                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 766                 .size = fd->addr.size,
 767             };
 768             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 769                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 770             ++inew;
 771         } else {
 772             ++iold;
 773             ++inew;
 774         }
 775     }
 776 }
 777
 778 FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 779 {
 780     FlatView *view;
 781
 782     RCU_READ_LOCK_GUARD();
 783     do {
 784         view = address_space_to_flatview(as);
 785         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 786          * flatview_ref returns false.
 787          */
 788     } while (!flatview_ref(view));
 789     return view;
 790 }
 791
 792 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 793 {
 794     FlatView *view;
 795     FlatRange *fr;
 796     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 797     unsigned ioeventfd_max;
 798     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds;
 799     AddrRange tmp;
 800     unsigned i;
 801
 802     /*
 803      * It is likely that the number of ioeventfds hasn't changed much, so use
 804      * the previous size as the starting value, with some headroom to avoid
 805      * gratuitous reallocations.
 806      */
 807     ioeventfd_max = QEMU_ALIGN_UP(as->ioeventfd_nb, 4);
 808     ioeventfds = g_new(MemoryRegionIoeventfd, ioeventfd_max);
 809
 810     view = address_space_get_flatview(as);
 811     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 812         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 813             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 814                                   int128_sub(fr->addr.start,
 815                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 816             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 817                 ++ioeventfd_nb;
 818                 if (ioeventfd_nb > ioeventfd_max) {
 819                     ioeventfd_max = MAX(ioeventfd_max * 2, 4);
 820                     ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 821                             ioeventfd_max * sizeof(*ioeventfds));
 822                 }
 823                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 824                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 825             }
 826         }
 827     }
 828
 829     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 830                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 831
 832     g_free(as->ioeventfds);
 833     as->ioeventfds = ioeventfds;
 834     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 835     flatview_unref(view);
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Notify the memory listeners about the coalesced IO change events of
 840  * range `cmr'.  Only the part that has intersection of the specified
 841  * FlatRange will be sent.
 842  */
 843 static void flat_range_coalesced_io_notify(FlatRange *fr, AddressSpace *as,
 844                                            CoalescedMemoryRange *cmr, bool add)
 845 {
 846     AddrRange tmp;
 847
 848     tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
 849                           int128_sub(fr->addr.start,
 850                                      int128_make64(fr->offset_in_region)));
 851     if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
 852         return;
 853     }
 854     tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
 855
 856     if (add) {
 857         MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, Forward, coalesced_io_add,
 858                                       int128_get64(tmp.start),
 859                                       int128_get64(tmp.size));
 860     } else {
 861         MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, Reverse, coalesced_io_del,
 862                                       int128_get64(tmp.start),
 863                                       int128_get64(tmp.size));
 864     }
 865 }
 866
 867 static void flat_range_coalesced_io_del(FlatRange *fr, AddressSpace *as)
 868 {
 869     CoalescedMemoryRange *cmr;
 870
 871     QTAILQ_FOREACH(cmr, &fr->mr->coalesced, link) {
 872         flat_range_coalesced_io_notify(fr, as, cmr, false);
 873     }
 874 }
 875
 876 static void flat_range_coalesced_io_add(FlatRange *fr, AddressSpace *as)
 877 {
 878     MemoryRegion *mr = fr->mr;
 879     CoalescedMemoryRange *cmr;
 880
 881     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
 882         return;
 883     }
 884
 885     QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
 886         flat_range_coalesced_io_notify(fr, as, cmr, true);
 887     }
 888 }
 889
 890 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 891                                                const FlatView *old_view,
 892                                                const FlatView *new_view,
 893                                                bool adding)
 894 {
 895     unsigned iold, inew;
 896     FlatRange *frold, *frnew;
 897
 898     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 899      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 900      */
 901     iold = inew = 0;
 902     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 903         if (iold < old_view->nr) {
 904             frold = &old_view->ranges[iold];
 905         } else {
 906             frold = NULL;
 907         }
 908         if (inew < new_view->nr) {
 909             frnew = &new_view->ranges[inew];
 910         } else {
 911             frnew = NULL;
 912         }
 913
 914         if (frold
 915             && (!frnew
 916                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 917                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 918                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 919             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 920
 921             if (!adding) {
 922                 flat_range_coalesced_io_del(frold, as);
 923                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 924             }
 925
 926             ++iold;
 927         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 928             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 929
 930             if (adding) {
 931                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 932                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 933                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 934                                                   frold->dirty_log_mask,
 935                                                   frnew->dirty_log_mask);
 936                 }
 937                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 938                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 939                                                   frold->dirty_log_mask,
 940                                                   frnew->dirty_log_mask);
 941                 }
 942             }
 943
 944             ++iold;
 945             ++inew;
 946         } else {
 947             /* In new */
 948
 949             if (adding) {
 950                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 951                 flat_range_coalesced_io_add(frnew, as);
 952             }
 953
 954             ++inew;
 955         }
 956     }
 957 }
 958
 959 static void flatviews_init(void)
 960 {
 961     static FlatView *empty_view;
 962
 963     if (flat_views) {
 964         return;
 965     }
 966
 967     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 968                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 969     if (!empty_view) {
 970         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 971         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 972         flatview_ref(empty_view);
 973     } else {
 974         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 975         flatview_ref(empty_view);
 976     }
 977 }
 978
 979 static void flatviews_reset(void)
 980 {
 981     AddressSpace *as;
 982
 983     if (flat_views) {
 984         g_hash_table_unref(flat_views);
 985         flat_views = NULL;
 986     }
 987     flatviews_init();
 988
 989     /* Render unique FVs */
 990     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 991         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 992
 993         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
 994             continue;
 995         }
 996
 997         generate_memory_topology(physmr);
 998     }
 999 }
1000
1001 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
1002 {
1003     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
1004     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1005     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
1006
1007     assert(new_view);
1008
1009     if (old_view == new_view) {
1010         return;
1011     }
1012
1013     if (old_view) {
1014         flatview_ref(old_view);
1015     }
1016
1017     flatview_ref(new_view);
1018
1019     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
1020         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1021
1022         if (!old_view2) {
1023             old_view2 = &tmpview;
1024         }
1025         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1026         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1027     }
1028
1029     /* Writes are protected by the BQL.  */
1030     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1031     if (old_view) {
1032         flatview_unref(old_view);
1033     }
1034
1035     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1036      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1037      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1038      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1039      * counting is necessary.
1040      */
1041     if (old_view) {
1042         flatview_unref(old_view);
1043     }
1044 }
1045
1046 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1047 {
1048     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1049
1050     flatviews_init();
1051     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1052         generate_memory_topology(physmr);
1053     }
1054     address_space_set_flatview(as);
1055 }
1056
1057 void memory_region_transaction_begin(void)
1058 {
1059     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1060     ++memory_region_transaction_depth;
1061 }
1062
1063 void memory_region_transaction_commit(void)
1064 {
1065     AddressSpace *as;
1066
1067     assert(memory_region_transaction_depth);
1068     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1069
1070     --memory_region_transaction_depth;
1071     if (!memory_region_transaction_depth) {
1072         if (memory_region_update_pending) {
1073             flatviews_reset();
1074
1075             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1076
1077             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1078                 address_space_set_flatview(as);
1079                 address_space_update_ioeventfds(as);
1080             }
1081             memory_region_update_pending = false;
1082             ioeventfd_update_pending = false;
1083             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1084         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1085             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1086                 address_space_update_ioeventfds(as);
1087             }
1088             ioeventfd_update_pending = false;
1089         }
1090    }
1091 }
1092
1093 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1094 {
1095 }
1096
1097 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1098 {
1099     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1100 }
1101
1102 static bool memory_region_need_escape(char c)
1103 {
1104     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1105 }
1106
1107 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1108 {
1109     const char *p;
1110     char *escaped, *q;
1111     uint8_t c;
1112     size_t bytes = 0;
1113
1114     for (p = name; *p; p++) {
1115         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1116     }
1117     if (bytes == p - name) {
1118        return g_memdup(name, bytes + 1);
1119     }
1120
1121     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1122     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1123         c = *p;
1124         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1125             *q++ = '\\';
1126             *q++ = 'x';
1127             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1128             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1129         }
1130         *q++ = c;
1131     }
1132     *q = 0;
1133     return escaped;
1134 }
1135
1136 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1137                                   Object *owner,
1138                                   const char *name,
1139                                   uint64_t size)
1140 {
1141     mr->size = int128_make64(size);
1142     if (size == UINT64_MAX) {
1143         mr->size = int128_2_64();
1144     }
1145     mr->name = g_strdup(name);
1146     mr->owner = owner;
1147     mr->ram_block = NULL;
1148
1149     if (name) {
1150         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1151         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1152
1153         if (!owner) {
1154             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1155         }
1156
1157         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1158         object_unref(OBJECT(mr));
1159         g_free(name_array);
1160         g_free(escaped_name);
1161     }
1162 }
1163
1164 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1165                         Object *owner,
1166                         const char *name,
1167                         uint64_t size)
1168 {
1169     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1170     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1171 }
1172
1173 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1174                                         const char *name, void *opaque,
1175                                         Error **errp)
1176 {
1177     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1178     char *path = (char *)"";
1179
1180     if (mr->container) {
1181         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1182     }
1183     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1184     if (mr->container) {
1185         g_free(path);
1186     }
1187 }
1188
1189 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1190                                                const char *part)
1191 {
1192     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1193
1194     return OBJECT(mr->container);
1195 }
1196
1197 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1198                                        const char *name, void *opaque,
1199                                        Error **errp)
1200 {
1201     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1202     int32_t value = mr->priority;
1203
1204     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1205 }
1206
1207 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1208                                    void *opaque, Error **errp)
1209 {
1210     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1211     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1212
1213     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1214 }
1215
1216 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1217 {
1218     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1219     ObjectProperty *op;
1220
1221     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1222     mr->enabled = true;
1223     mr->romd_mode = true;
1224     mr->global_locking = true;
1225     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1226     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1227     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1228
1229     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1230                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1231                              memory_region_get_container,
1232                              NULL, /* memory_region_set_container */
1233                              NULL, NULL, &error_abort);
1234     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1235
1236     object_property_add_uint64_ptr(OBJECT(mr), "addr",
1237                                    &mr->addr, OBJ_PROP_FLAG_READ, &error_abort);
1238     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1239                         memory_region_get_priority,
1240                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1241                         NULL, NULL, &error_abort);
1242     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1243                         memory_region_get_size,
1244                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1245                         NULL, NULL, &error_abort);
1246 }
1247
1248 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1249 {
1250     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1251
1252     mr->is_iommu = true;
1253 }
1254
1255 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1256                                     unsigned size)
1257 {
1258 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1259     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1260 #endif
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1265                                  uint64_t val, unsigned size)
1266 {
1267 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1268     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1269 #endif
1270 }
1271
1272 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1273                                    unsigned size, bool is_write,
1274                                    MemTxAttrs attrs)
1275 {
1276     return false;
1277 }
1278
1279 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1280     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1281     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1282 };
1283
1284 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1285                                               hwaddr addr, unsigned size)
1286 {
1287     MemoryRegion *mr = opaque;
1288     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1289
1290     switch (size) {
1291     case 1:
1292         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1293         break;
1294     case 2:
1295         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1296         break;
1297     case 4:
1298         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1299         break;
1300     case 8:
1301         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1302         break;
1303     }
1304
1305     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1306
1307     return data;
1308 }
1309
1310 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1311                                            uint64_t data, unsigned size)
1312 {
1313     MemoryRegion *mr = opaque;
1314
1315     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1316
1317     switch (size) {
1318     case 1:
1319         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1320         break;
1321     case 2:
1322         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1323         break;
1324     case 4:
1325         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1326         break;
1327     case 8:
1328         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1329         break;
1330     }
1331 }
1332
1333 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1334     .read = memory_region_ram_device_read,
1335     .write = memory_region_ram_device_write,
1336     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1337     .valid = {
1338         .min_access_size = 1,
1339         .max_access_size = 8,
1340         .unaligned = true,
1341     },
1342     .impl = {
1343         .min_access_size = 1,
1344         .max_access_size = 8,
1345         .unaligned = true,
1346     },
1347 };
1348
1349 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1350                                 hwaddr addr,
1351                                 unsigned size,
1352                                 bool is_write,
1353                                 MemTxAttrs attrs)
1354 {
1355     int access_size_min, access_size_max;
1356     int access_size, i;
1357
1358     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1359         return false;
1360     }
1361
1362     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1363         return true;
1364     }
1365
1366     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1367     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1368         access_size_min = 1;
1369     }
1370
1371     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1372     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1373         access_size_max = 4;
1374     }
1375
1376     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1377     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1378         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1379                                     is_write, attrs)) {
1380             return false;
1381         }
1382     }
1383
1384     return true;
1385 }
1386
1387 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1388                                                 hwaddr addr,
1389                                                 uint64_t *pval,
1390                                                 unsigned size,
1391                                                 MemTxAttrs attrs)
1392 {
1393     *pval = 0;
1394
1395     if (mr->ops->read) {
1396         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1397                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1398                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1399                                          memory_region_read_accessor,
1400                                          mr, attrs);
1401     } else {
1402         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1403                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1404                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1405                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1406                                          mr, attrs);
1407     }
1408 }
1409
1410 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1411                                         hwaddr addr,
1412                                         uint64_t *pval,
1413                                         MemOp op,
1414                                         MemTxAttrs attrs)
1415 {
1416     unsigned size = memop_size(op);
1417     MemTxResult r;
1418
1419     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false, attrs)) {
1420         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1421         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1422     }
1423
1424     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1425     adjust_endianness(mr, pval, op);
1426     return r;
1427 }
1428
1429 /* Return true if an eventfd was signalled */
1430 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1431                                                     hwaddr addr,
1432                                                     uint64_t data,
1433                                                     unsigned size,
1434                                                     MemTxAttrs attrs)
1435 {
1436     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1437         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1438         .data = data,
1439     };
1440     unsigned i;
1441
1442     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1443         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1444         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1445
1446         if (memory_region_ioeventfd_equal(&ioeventfd, &mr->ioeventfds[i])) {
1447             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1448             return true;
1449         }
1450     }
1451
1452     return false;
1453 }
1454
1455 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1456                                          hwaddr addr,
1457                                          uint64_t data,
1458                                          MemOp op,
1459                                          MemTxAttrs attrs)
1460 {
1461     unsigned size = memop_size(op);
1462
1463     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true, attrs)) {
1464         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1465         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1466     }
1467
1468     adjust_endianness(mr, &data, op);
1469
1470     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1471         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1472         return MEMTX_OK;
1473     }
1474
1475     if (mr->ops->write) {
1476         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1477                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1478                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1479                                          memory_region_write_accessor, mr,
1480                                          attrs);
1481     } else {
1482         return
1483             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1484                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1485                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1486                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1487                                       mr, attrs);
1488     }
1489 }
1490
1491 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1492                            Object *owner,
1493                            const MemoryRegionOps *ops,
1494                            void *opaque,
1495                            const char *name,
1496                            uint64_t size)
1497 {
1498     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1499     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1500     mr->opaque = opaque;
1501     mr->terminates = true;
1502 }
1503
1504 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1505                                       Object *owner,
1506                                       const char *name,
1507                                       uint64_t size,
1508                                       Error **errp)
1509 {
1510     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1511 }
1512
1513 void memory_region_init_ram_shared_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1514                                              Object *owner,
1515                                              const char *name,
1516                                              uint64_t size,
1517                                              bool share,
1518                                              Error **errp)
1519 {
1520     Error *err = NULL;
1521     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1522     mr->ram = true;
1523     mr->terminates = true;
1524     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1525     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, share, mr, &err);
1526     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1527     if (err) {
1528         mr->size = int128_zero();
1529         object_unparent(OBJECT(mr));
1530         error_propagate(errp, err);
1531     }
1532 }
1533
1534 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1535                                        Object *owner,
1536                                        const char *name,
1537                                        uint64_t size,
1538                                        uint64_t max_size,
1539                                        void (*resized)(const char*,
1540                                                        uint64_t length,
1541                                                        void *host),
1542                                        Error **errp)
1543 {
1544     Error *err = NULL;
1545     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1546     mr->ram = true;
1547     mr->terminates = true;
1548     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1549     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1550                                               mr, &err);
1551     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1552     if (err) {
1553         mr->size = int128_zero();
1554         object_unparent(OBJECT(mr));
1555         error_propagate(errp, err);
1556     }
1557 }
1558
1559 #ifdef CONFIG_POSIX
1560 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1561                                       struct Object *owner,
1562                                       const char *name,
1563                                       uint64_t size,
1564                                       uint64_t align,
1565                                       uint32_t ram_flags,
1566                                       const char *path,
1567                                       Error **errp)
1568 {
1569     Error *err = NULL;
1570     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1571     mr->ram = true;
1572     mr->terminates = true;
1573     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1574     mr->align = align;
1575     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, ram_flags, path, &err);
1576     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1577     if (err) {
1578         mr->size = int128_zero();
1579         object_unparent(OBJECT(mr));
1580         error_propagate(errp, err);
1581     }
1582 }
1583
1584 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1585                                     struct Object *owner,
1586                                     const char *name,
1587                                     uint64_t size,
1588                                     bool share,
1589                                     int fd,
1590                                     Error **errp)
1591 {
1592     Error *err = NULL;
1593     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1594     mr->ram = true;
1595     mr->terminates = true;
1596     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1597     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr,
1598                                            share ? RAM_SHARED : 0,
1599                                            fd, &err);
1600     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1601     if (err) {
1602         mr->size = int128_zero();
1603         object_unparent(OBJECT(mr));
1604         error_propagate(errp, err);
1605     }
1606 }
1607 #endif
1608
1609 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1610                                 Object *owner,
1611                                 const char *name,
1612                                 uint64_t size,
1613                                 void *ptr)
1614 {
1615     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1616     mr->ram = true;
1617     mr->terminates = true;
1618     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1619     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1620
1621     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1622     assert(ptr != NULL);
1623     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1624 }
1625
1626 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1627                                        Object *owner,
1628                                        const char *name,
1629                                        uint64_t size,
1630                                        void *ptr)
1631 {
1632     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1633     mr->ram = true;
1634     mr->terminates = true;
1635     mr->ram_device = true;
1636     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1637     mr->opaque = mr;
1638     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1639     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1640     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1641     assert(ptr != NULL);
1642     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1643 }
1644
1645 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1646                               Object *owner,
1647                               const char *name,
1648                               MemoryRegion *orig,
1649                               hwaddr offset,
1650                               uint64_t size)
1651 {
1652     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1653     mr->alias = orig;
1654     mr->alias_offset = offset;
1655 }
1656
1657 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1658                                       struct Object *owner,
1659                                       const char *name,
1660                                       uint64_t size,
1661                                       Error **errp)
1662 {
1663     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1664     mr->readonly = true;
1665 }
1666
1667 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1668                                              Object *owner,
1669                                              const MemoryRegionOps *ops,
1670                                              void *opaque,
1671                                              const char *name,
1672                                              uint64_t size,
1673                                              Error **errp)
1674 {
1675     Error *err = NULL;
1676     assert(ops);
1677     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1678     mr->ops = ops;
1679     mr->opaque = opaque;
1680     mr->terminates = true;
1681     mr->rom_device = true;
1682     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1683     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false,  mr, &err);
1684     if (err) {
1685         mr->size = int128_zero();
1686         object_unparent(OBJECT(mr));
1687         error_propagate(errp, err);
1688     }
1689 }
1690
1691 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1692                               size_t instance_size,
1693                               const char *mrtypename,
1694                               Object *owner,
1695                               const char *name,
1696                               uint64_t size)
1697 {
1698     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1699     struct MemoryRegion *mr;
1700
1701     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1702     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1703     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1704     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1705     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1706     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1707     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1708 }
1709
1710 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1711 {
1712     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1713
1714     assert(!mr->container);
1715
1716     /* We know the region is not visible in any address space (it
1717      * does not have a container and cannot be a root either because
1718      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1719      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1720      * and cause an infinite loop.
1721      */
1722     mr->enabled = false;
1723     memory_region_transaction_begin();
1724     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1725         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1726         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1727     }
1728     memory_region_transaction_commit();
1729
1730     mr->destructor(mr);
1731     memory_region_clear_coalescing(mr);
1732     g_free((char *)mr->name);
1733     g_free(mr->ioeventfds);
1734 }
1735
1736 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1737 {
1738     Object *obj = OBJECT(mr);
1739     return obj->parent;
1740 }
1741
1742 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1743 {
1744     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1745      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1746      * the memory region is in use.
1747      *
1748      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1749      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1750      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1751      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1752      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1753      */
1754     if (mr && mr->owner) {
1755         object_ref(mr->owner);
1756     }
1757 }
1758
1759 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1760 {
1761     if (mr && mr->owner) {
1762         object_unref(mr->owner);
1763     }
1764 }
1765
1766 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1767 {
1768     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1769         return UINT64_MAX;
1770     }
1771     return int128_get64(mr->size);
1772 }
1773
1774 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1775 {
1776     if (!mr->name) {
1777         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1778             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1779     }
1780     return mr->name;
1781 }
1782
1783 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1784 {
1785     return mr->ram_device;
1786 }
1787
1788 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1789 {
1790     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1791     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1792         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1793     }
1794     return mask;
1795 }
1796
1797 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1798 {
1799     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1800 }
1801
1802 static int memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1803                                                    Error **errp)
1804 {
1805     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1806     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1807     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1808     int ret = 0;
1809
1810     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1811         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1812     }
1813
1814     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1815         ret = imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1816                                         iommu_mr->iommu_notify_flags,
1817                                         flags, errp);
1818     }
1819
1820     if (!ret) {
1821         iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1822     }
1823     return ret;
1824 }
1825
1826 int memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1827                                           IOMMUNotifier *n, Error **errp)
1828 {
1829     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1830     int ret;
1831
1832     if (mr->alias) {
1833         return memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n, errp);
1834     }
1835
1836     /* We need to register for at least one bitfield */
1837     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1838     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1839     assert(n->start <= n->end);
1840     assert(n->iommu_idx >= 0 &&
1841            n->iommu_idx < memory_region_iommu_num_indexes(iommu_mr));
1842
1843     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1844     ret = memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr, errp);
1845     if (ret) {
1846         QLIST_REMOVE(n, node);
1847     }
1848     return ret;
1849 }
1850
1851 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1852 {
1853     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1854
1855     if (imrc->get_min_page_size) {
1856         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1857     }
1858     return TARGET_PAGE_SIZE;
1859 }
1860
1861 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1862 {
1863     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1864     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1865     hwaddr addr, granularity;
1866     IOMMUTLBEntry iotlb;
1867
1868     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1869     if (imrc->replay) {
1870         imrc->replay(iommu_mr, n);
1871         return;
1872     }
1873
1874     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1875
1876     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1877         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, n->iommu_idx);
1878         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1879             n->notify(n, &iotlb);
1880         }
1881
1882         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1883          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1884         if ((addr + granularity) < addr) {
1885             break;
1886         }
1887     }
1888 }
1889
1890 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1891                                              IOMMUNotifier *n)
1892 {
1893     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1894
1895     if (mr->alias) {
1896         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1897         return;
1898     }
1899     QLIST_REMOVE(n, node);
1900     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1901     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr, NULL);
1902 }
1903
1904 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1905                               IOMMUTLBEntry *entry)
1906 {
1907     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1908     hwaddr entry_end = entry->iova + entry->addr_mask;
1909
1910     /*
1911      * Skip the notification if the notification does not overlap
1912      * with registered range.
1913      */
1914     if (notifier->start > entry_end || notifier->end < entry->iova) {
1915         return;
1916     }
1917
1918     assert(entry->iova >= notifier->start && entry_end <= notifier->end);
1919
1920     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1921         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1922     } else {
1923         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1924     }
1925
1926     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1927         notifier->notify(notifier, entry);
1928     }
1929 }
1930
1931 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1932                                 int iommu_idx,
1933                                 IOMMUTLBEntry entry)
1934 {
1935     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1936
1937     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1938
1939     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1940         if (iommu_notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
1941             memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1942         }
1943     }
1944 }
1945
1946 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1947                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1948                                  void *data)
1949 {
1950     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1951
1952     if (!imrc->get_attr) {
1953         return -EINVAL;
1954     }
1955
1956     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1957 }
1958
1959 int memory_region_iommu_attrs_to_index(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1960                                        MemTxAttrs attrs)
1961 {
1962     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1963
1964     if (!imrc->attrs_to_index) {
1965         return 0;
1966     }
1967
1968     return imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
1969 }
1970
1971 int memory_region_iommu_num_indexes(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1972 {
1973     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1974
1975     if (!imrc->num_indexes) {
1976         return 1;
1977     }
1978
1979     return imrc->num_indexes(iommu_mr);
1980 }
1981
1982 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1983 {
1984     uint8_t mask = 1 << client;
1985     uint8_t old_logging;
1986
1987     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1988     old_logging = mr->vga_logging_count;
1989     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1990     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1991         return;
1992     }
1993
1994     memory_region_transaction_begin();
1995     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1996     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1997     memory_region_transaction_commit();
1998 }
1999
2000 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2001                              hwaddr size)
2002 {
2003     assert(mr->ram_block);
2004     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
2005                                         size,
2006                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
2007 }
2008
2009 static void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
2010 {
2011     MemoryListener *listener;
2012     AddressSpace *as;
2013     FlatView *view;
2014     FlatRange *fr;
2015
2016     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
2017      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
2018      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
2019      * address space once.
2020      */
2021     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2022         if (!listener->log_sync) {
2023             continue;
2024         }
2025         as = listener->address_space;
2026         view = address_space_get_flatview(as);
2027         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2028             if (fr->dirty_log_mask && (!mr || fr->mr == mr)) {
2029                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2030                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2031             }
2032         }
2033         flatview_unref(view);
2034     }
2035 }
2036
2037 void memory_region_clear_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr, hwaddr start,
2038                                       hwaddr len)
2039 {
2040     MemoryRegionSection mrs;
2041     MemoryListener *listener;
2042     AddressSpace *as;
2043     FlatView *view;
2044     FlatRange *fr;
2045     hwaddr sec_start, sec_end, sec_size;
2046
2047     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2048         if (!listener->log_clear) {
2049             continue;
2050         }
2051         as = listener->address_space;
2052         view = address_space_get_flatview(as);
2053         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2054             if (!fr->dirty_log_mask || fr->mr != mr) {
2055                 /*
2056                  * Clear dirty bitmap operation only applies to those
2057                  * regions whose dirty logging is at least enabled
2058                  */
2059                 continue;
2060             }
2061
2062             mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2063
2064             sec_start = MAX(mrs.offset_within_region, start);
2065             sec_end = mrs.offset_within_region + int128_get64(mrs.size);
2066             sec_end = MIN(sec_end, start + len);
2067
2068             if (sec_start >= sec_end) {
2069                 /*
2070                  * If this memory region section has no intersection
2071                  * with the requested range, skip.
2072                  */
2073                 continue;
2074             }
2075
2076             /* Valid case; shrink the section if needed */
2077             mrs.offset_within_address_space +=
2078                 sec_start - mrs.offset_within_region;
2079             mrs.offset_within_region = sec_start;
2080             sec_size = sec_end - sec_start;
2081             mrs.size = int128_make64(sec_size);
2082             listener->log_clear(listener, &mrs);
2083         }
2084         flatview_unref(view);
2085     }
2086 }
2087
2088 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
2089                                                             hwaddr addr,
2090                                                             hwaddr size,
2091                                                             unsigned client)
2092 {
2093     DirtyBitmapSnapshot *snapshot;
2094     assert(mr->ram_block);
2095     memory_region_sync_dirty_bitmap(mr);
2096     snapshot = cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(mr, addr, size, client);
2097     memory_global_after_dirty_log_sync();
2098     return snapshot;
2099 }
2100
2101 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
2102                                       hwaddr addr, hwaddr size)
2103 {
2104     assert(mr->ram_block);
2105     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
2106                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
2107 }
2108
2109 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2110 {
2111     if (mr->readonly != readonly) {
2112         memory_region_transaction_begin();
2113         mr->readonly = readonly;
2114         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2115         memory_region_transaction_commit();
2116     }
2117 }
2118
2119 void memory_region_set_nonvolatile(MemoryRegion *mr, bool nonvolatile)
2120 {
2121     if (mr->nonvolatile != nonvolatile) {
2122         memory_region_transaction_begin();
2123         mr->nonvolatile = nonvolatile;
2124         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2125         memory_region_transaction_commit();
2126     }
2127 }
2128
2129 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2130 {
2131     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2132         memory_region_transaction_begin();
2133         mr->romd_mode = romd_mode;
2134         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2135         memory_region_transaction_commit();
2136     }
2137 }
2138
2139 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2140                                hwaddr size, unsigned client)
2141 {
2142     assert(mr->ram_block);
2143     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2144         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2145 }
2146
2147 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2148 {
2149     int fd;
2150
2151     RCU_READ_LOCK_GUARD();
2152     while (mr->alias) {
2153         mr = mr->alias;
2154     }
2155     fd = mr->ram_block->fd;
2156
2157     return fd;
2158 }
2159
2160 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2161 {
2162     void *ptr;
2163     uint64_t offset = 0;
2164
2165     RCU_READ_LOCK_GUARD();
2166     while (mr->alias) {
2167         offset += mr->alias_offset;
2168         mr = mr->alias;
2169     }
2170     assert(mr->ram_block);
2171     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2172
2173     return ptr;
2174 }
2175
2176 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2177 {
2178     RAMBlock *block;
2179
2180     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2181     if (!block) {
2182         return NULL;
2183     }
2184
2185     return block->mr;
2186 }
2187
2188 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2189 {
2190     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2191 }
2192
2193 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2194 {
2195     assert(mr->ram_block);
2196
2197     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2198 }
2199
2200
2201 void memory_region_do_writeback(MemoryRegion *mr, hwaddr addr, hwaddr size)
2202 {
2203     /*
2204      * Might be extended case needed to cover
2205      * different types of memory regions
2206      */
2207     if (mr->ram_block && mr->dirty_log_mask) {
2208         qemu_ram_writeback(mr->ram_block, addr, size);
2209     }
2210 }
2211
2212 /*
2213  * Call proper memory listeners about the change on the newly
2214  * added/removed CoalescedMemoryRange.
2215  */
2216 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr,
2217                                                  CoalescedMemoryRange *cmr,
2218                                                  bool add)
2219 {
2220     AddressSpace *as;
2221     FlatView *view;
2222     FlatRange *fr;
2223
2224     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2225         view = address_space_get_flatview(as);
2226         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2227             if (fr->mr == mr) {
2228                 flat_range_coalesced_io_notify(fr, as, cmr, add);
2229             }
2230         }
2231         flatview_unref(view);
2232     }
2233 }
2234
2235 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2236 {
2237     memory_region_clear_coalescing(mr);
2238     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2239 }
2240
2241 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2242                                   hwaddr offset,
2243                                   uint64_t size)
2244 {
2245     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2246
2247     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2248     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2249     memory_region_update_coalesced_range(mr, cmr, true);
2250     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2251 }
2252
2253 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2254 {
2255     CoalescedMemoryRange *cmr;
2256
2257     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2258         return;
2259     }
2260
2261     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2262     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2263
2264     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2265         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2266         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2267         memory_region_update_coalesced_range(mr, cmr, false);
2268         g_free(cmr);
2269     }
2270 }
2271
2272 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2273 {
2274     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2275 }
2276
2277 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2278 {
2279     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2280     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2281         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2282     }
2283 }
2284
2285 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2286 {
2287     mr->global_locking = false;
2288 }
2289
2290 static bool userspace_eventfd_warning;
2291
2292 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2293                                hwaddr addr,
2294                                unsigned size,
2295                                bool match_data,
2296                                uint64_t data,
2297                                EventNotifier *e)
2298 {
2299     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2300         .addr.start = int128_make64(addr),
2301         .addr.size = int128_make64(size),
2302         .match_data = match_data,
2303         .data = data,
2304         .e = e,
2305     };
2306     unsigned i;
2307
2308     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2309                             userspace_eventfd_warning))) {
2310         userspace_eventfd_warning = true;
2311         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2312                      "Suboptimal performance expected");
2313     }
2314
2315     if (size) {
2316         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size_memop(size) | MO_TE);
2317     }
2318     memory_region_transaction_begin();
2319     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2320         if (memory_region_ioeventfd_before(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2321             break;
2322         }
2323     }
2324     ++mr->ioeventfd_nb;
2325     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2326                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2327     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2328             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2329     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2330     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2331     memory_region_transaction_commit();
2332 }
2333
2334 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2335                                hwaddr addr,
2336                                unsigned size,
2337                                bool match_data,
2338                                uint64_t data,
2339                                EventNotifier *e)
2340 {
2341     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2342         .addr.start = int128_make64(addr),
2343         .addr.size = int128_make64(size),
2344         .match_data = match_data,
2345         .data = data,
2346         .e = e,
2347     };
2348     unsigned i;
2349
2350     if (size) {
2351         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size_memop(size) | MO_TE);
2352     }
2353     memory_region_transaction_begin();
2354     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2355         if (memory_region_ioeventfd_equal(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2356             break;
2357         }
2358     }
2359     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2360     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2361             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2362     --mr->ioeventfd_nb;
2363     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2364                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2365     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2366     memory_region_transaction_commit();
2367 }
2368
2369 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2370 {
2371     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2372     MemoryRegion *other;
2373
2374     memory_region_transaction_begin();
2375
2376     memory_region_ref(subregion);
2377     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2378         if (subregion->priority >= other->priority) {
2379             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2380             goto done;
2381         }
2382     }
2383     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2384 done:
2385     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2386     memory_region_transaction_commit();
2387 }
2388
2389 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2390                                                hwaddr offset,
2391                                                MemoryRegion *subregion)
2392 {
2393     assert(!subregion->container);
2394     subregion->container = mr;
2395     subregion->addr = offset;
2396     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2397 }
2398
2399 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2400                                  hwaddr offset,
2401                                  MemoryRegion *subregion)
2402 {
2403     subregion->priority = 0;
2404     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2405 }
2406
2407 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2408                                          hwaddr offset,
2409                                          MemoryRegion *subregion,
2410                                          int priority)
2411 {
2412     subregion->priority = priority;
2413     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2414 }
2415
2416 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2417                                  MemoryRegion *subregion)
2418 {
2419     memory_region_transaction_begin();
2420     assert(subregion->container == mr);
2421     subregion->container = NULL;
2422     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2423     memory_region_unref(subregion);
2424     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2425     memory_region_transaction_commit();
2426 }
2427
2428 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2429 {
2430     if (enabled == mr->enabled) {
2431         return;
2432     }
2433     memory_region_transaction_begin();
2434     mr->enabled = enabled;
2435     memory_region_update_pending = true;
2436     memory_region_transaction_commit();
2437 }
2438
2439 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2440 {
2441     Int128 s = int128_make64(size);
2442
2443     if (size == UINT64_MAX) {
2444         s = int128_2_64();
2445     }
2446     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2447         return;
2448     }
2449     memory_region_transaction_begin();
2450     mr->size = s;
2451     memory_region_update_pending = true;
2452     memory_region_transaction_commit();
2453 }
2454
2455 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2456 {
2457     MemoryRegion *container = mr->container;
2458
2459     if (container) {
2460         memory_region_transaction_begin();
2461         memory_region_ref(mr);
2462         memory_region_del_subregion(container, mr);
2463         mr->container = container;
2464         memory_region_update_container_subregions(mr);
2465         memory_region_unref(mr);
2466         memory_region_transaction_commit();
2467     }
2468 }
2469
2470 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2471 {
2472     if (addr != mr->addr) {
2473         mr->addr = addr;
2474         memory_region_readd_subregion(mr);
2475     }
2476 }
2477
2478 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2479 {
2480     assert(mr->alias);
2481
2482     if (offset == mr->alias_offset) {
2483         return;
2484     }
2485
2486     memory_region_transaction_begin();
2487     mr->alias_offset = offset;
2488     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2489     memory_region_transaction_commit();
2490 }
2491
2492 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2493 {
2494     return mr->align;
2495 }
2496
2497 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2498 {
2499     const AddrRange *addr = addr_;
2500     const FlatRange *fr = fr_;
2501
2502     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2503         return -1;
2504     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2505         return 1;
2506     }
2507     return 0;
2508 }
2509
2510 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2511 {
2512     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2513                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2514 }
2515
2516 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2517 {
2518     return mr->container ? true : false;
2519 }
2520
2521 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2522  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2523  */
2524 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2525                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2526 {
2527     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2528     MemoryRegion *root;
2529     AddressSpace *as;
2530     AddrRange range;
2531     FlatView *view;
2532     FlatRange *fr;
2533
2534     addr += mr->addr;
2535     for (root = mr; root->container; ) {
2536         root = root->container;
2537         addr += root->addr;
2538     }
2539
2540     as = memory_region_to_address_space(root);
2541     if (!as) {
2542         return ret;
2543     }
2544     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2545
2546     view = address_space_to_flatview(as);
2547     fr = flatview_lookup(view, range);
2548     if (!fr) {
2549         return ret;
2550     }
2551
2552     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2553         --fr;
2554     }
2555
2556     ret.mr = fr->mr;
2557     ret.fv = view;
2558     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2559     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2560     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2561                                                         fr->addr.start));
2562     ret.size = range.size;
2563     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2564     ret.readonly = fr->readonly;
2565     ret.nonvolatile = fr->nonvolatile;
2566     return ret;
2567 }
2568
2569 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2570                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2571 {
2572     MemoryRegionSection ret;
2573     RCU_READ_LOCK_GUARD();
2574     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2575     if (ret.mr) {
2576         memory_region_ref(ret.mr);
2577     }
2578     return ret;
2579 }
2580
2581 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2582 {
2583     MemoryRegion *mr;
2584
2585     RCU_READ_LOCK_GUARD();
2586     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2587     return mr && mr != container;
2588 }
2589
2590 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2591 {
2592     memory_region_sync_dirty_bitmap(NULL);
2593 }
2594
2595 void memory_global_after_dirty_log_sync(void)
2596 {
2597     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_after_sync, Forward);
2598 }
2599
2600 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2601
2602 void memory_global_dirty_log_start(void)
2603 {
2604     if (vmstate_change) {
2605         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2606         vmstate_change = NULL;
2607     }
2608
2609     global_dirty_log = true;
2610
2611     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2612
2613     /* Refresh DIRTY_MEMORY_MIGRATION bit.  */
2614     memory_region_transaction_begin();
2615     memory_region_update_pending = true;
2616     memory_region_transaction_commit();
2617 }
2618
2619 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2620 {
2621     global_dirty_log = false;
2622
2623     /* Refresh DIRTY_MEMORY_MIGRATION bit.  */
2624     memory_region_transaction_begin();
2625     memory_region_update_pending = true;
2626     memory_region_transaction_commit();
2627
2628     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2629 }
2630
2631 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2632                                            RunState state)
2633 {
2634     if (running) {
2635         memory_global_dirty_log_do_stop();
2636
2637         if (vmstate_change) {
2638             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2639             vmstate_change = NULL;
2640         }
2641     }
2642 }
2643
2644 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2645 {
2646     if (!runstate_is_running()) {
2647         if (vmstate_change) {
2648             return;
2649         }
2650         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2651                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2652         return;
2653     }
2654
2655     memory_global_dirty_log_do_stop();
2656 }
2657
2658 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2659                                        AddressSpace *as)
2660 {
2661     FlatView *view;
2662     FlatRange *fr;
2663
2664     if (listener->begin) {
2665         listener->begin(listener);
2666     }
2667     if (global_dirty_log) {
2668         if (listener->log_global_start) {
2669             listener->log_global_start(listener);
2670         }
2671     }
2672
2673     view = address_space_get_flatview(as);
2674     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2675         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2676
2677         if (listener->region_add) {
2678             listener->region_add(listener, &section);
2679         }
2680         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2681             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2682         }
2683     }
2684     if (listener->commit) {
2685         listener->commit(listener);
2686     }
2687     flatview_unref(view);
2688 }
2689
2690 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2691                                        AddressSpace *as)
2692 {
2693     FlatView *view;
2694     FlatRange *fr;
2695
2696     if (listener->begin) {
2697         listener->begin(listener);
2698     }
2699     view = address_space_get_flatview(as);
2700     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2701         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2702
2703         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2704             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2705         }
2706         if (listener->region_del) {
2707             listener->region_del(listener, &section);
2708         }
2709     }
2710     if (listener->commit) {
2711         listener->commit(listener);
2712     }
2713     flatview_unref(view);
2714 }
2715
2716 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2717 {
2718     MemoryListener *other = NULL;
2719
2720     listener->address_space = as;
2721     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2722         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners)->priority) {
2723         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2724     } else {
2725         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2726             if (listener->priority < other->priority) {
2727                 break;
2728             }
2729         }
2730         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2731     }
2732
2733     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2734         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners)->priority) {
2735         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2736     } else {
2737         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2738             if (listener->priority < other->priority) {
2739                 break;
2740             }
2741         }
2742         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2743     }
2744
2745     listener_add_address_space(listener, as);
2746 }
2747
2748 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2749 {
2750     if (!listener->address_space) {
2751         return;
2752     }
2753
2754     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2755     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2756     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2757     listener->address_space = NULL;
2758 }
2759
2760 void address_space_remove_listeners(AddressSpace *as)
2761 {
2762     while (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
2763         memory_listener_unregister(QTAILQ_FIRST(&as->listeners));
2764     }
2765 }
2766
2767 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2768 {
2769     memory_region_ref(root);
2770     as->root = root;
2771     as->current_map = NULL;
2772     as->ioeventfd_nb = 0;
2773     as->ioeventfds = NULL;
2774     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2775     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2776     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2777     address_space_update_topology(as);
2778     address_space_update_ioeventfds(as);
2779 }
2780
2781 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2782 {
2783     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2784
2785     flatview_unref(as->current_map);
2786     g_free(as->name);
2787     g_free(as->ioeventfds);
2788     memory_region_unref(as->root);
2789 }
2790
2791 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2792 {
2793     MemoryRegion *root = as->root;
2794
2795     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2796     memory_region_transaction_begin();
2797     as->root = NULL;
2798     memory_region_transaction_commit();
2799     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2800
2801     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2802      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2803      * values to expire before freeing the data.
2804      */
2805     as->root = root;
2806     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2807 }
2808
2809 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2810 {
2811     if (mr->alias) {
2812         return memory_region_type(mr->alias);
2813     }
2814     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2815         return "ramd";
2816     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2817         return "romd";
2818     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2819         return "rom";
2820     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2821         return "ram";
2822     } else {
2823         return "i/o";
2824     }
2825 }
2826
2827 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2828
2829 struct MemoryRegionList {
2830     const MemoryRegion *mr;
2831     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2832 };
2833
2834 typedef QTAILQ_HEAD(, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2835
2836 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2837                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2838 #define MTREE_INDENT "  "
2839
2840 static void mtree_expand_owner(const char *label, Object *obj)
2841 {
2842     DeviceState *dev = (DeviceState *) object_dynamic_cast(obj, TYPE_DEVICE);
2843
2844     qemu_printf(" %s:{%s", label, dev ? "dev" : "obj");
2845     if (dev && dev->id) {
2846         qemu_printf(" id=%s", dev->id);
2847     } else {
2848         char *canonical_path = object_get_canonical_path(obj);
2849         if (canonical_path) {
2850             qemu_printf(" path=%s", canonical_path);
2851             g_free(canonical_path);
2852         } else {
2853             qemu_printf(" type=%s", object_get_typename(obj));
2854         }
2855     }
2856     qemu_printf("}");
2857 }
2858
2859 static void mtree_print_mr_owner(const MemoryRegion *mr)
2860 {
2861     Object *owner = mr->owner;
2862     Object *parent = memory_region_owner((MemoryRegion *)mr);
2863
2864     if (!owner && !parent) {
2865         qemu_printf(" orphan");
2866         return;
2867     }
2868     if (owner) {
2869         mtree_expand_owner("owner", owner);
2870     }
2871     if (parent && parent != owner) {
2872         mtree_expand_owner("parent", parent);
2873     }
2874 }
2875
2876 static void mtree_print_mr(const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2877                            hwaddr base,
2878                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue,
2879                            bool owner)
2880 {
2881     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2882     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2883     const MemoryRegion *submr;
2884     unsigned int i;
2885     hwaddr cur_start, cur_end;
2886
2887     if (!mr) {
2888         return;
2889     }
2890
2891     for (i = 0; i < level; i++) {
2892         qemu_printf(MTREE_INDENT);
2893     }
2894
2895     cur_start = base + mr->addr;
2896     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2897
2898     /*
2899      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2900      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2901      * user who is observing this.
2902      */
2903     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2904         qemu_printf("[DETECTED OVERFLOW!] ");
2905     }
2906
2907     if (mr->alias) {
2908         MemoryRegionList *ml;
2909         bool found = false;
2910
2911         /* check if the alias is already in the queue */
2912         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2913             if (ml->mr == mr->alias) {
2914                 found = true;
2915             }
2916         }
2917
2918         if (!found) {
2919             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2920             ml->mr = mr->alias;
2921             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2922         }
2923         qemu_printf(TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2924                     " (prio %d, %s%s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2925                     "-" TARGET_FMT_plx "%s",
2926                     cur_start, cur_end,
2927                     mr->priority,
2928                     mr->nonvolatile ? "nv-" : "",
2929                     memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2930                     memory_region_name(mr),
2931                     memory_region_name(mr->alias),
2932                     mr->alias_offset,
2933                     mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2934                     mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2935         if (owner) {
2936             mtree_print_mr_owner(mr);
2937         }
2938     } else {
2939         qemu_printf(TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2940                     " (prio %d, %s%s): %s%s",
2941                     cur_start, cur_end,
2942                     mr->priority,
2943                     mr->nonvolatile ? "nv-" : "",
2944                     memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2945                     memory_region_name(mr),
2946                     mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2947         if (owner) {
2948             mtree_print_mr_owner(mr);
2949         }
2950     }
2951     qemu_printf("\n");
2952
2953     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2954
2955     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2956         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2957         new_ml->mr = submr;
2958         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2959             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2960                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2961                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2962                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2963                 new_ml = NULL;
2964                 break;
2965             }
2966         }
2967         if (new_ml) {
2968             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2969         }
2970     }
2971
2972     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2973         mtree_print_mr(ml->mr, level + 1, cur_start,
2974                        alias_print_queue, owner);
2975     }
2976
2977     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2978         g_free(ml);
2979     }
2980 }
2981
2982 struct FlatViewInfo {
2983     int counter;
2984     bool dispatch_tree;
2985     bool owner;
2986     AccelClass *ac;
2987 };
2988
2989 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2990                                  gpointer user_data)
2991 {
2992     FlatView *view = key;
2993     GArray *fv_address_spaces = value;
2994     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2995     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2996     MemoryRegion *mr;
2997     int n = view->nr;
2998     int i;
2999     AddressSpace *as;
3000
3001     qemu_printf("FlatView #%d\n", fvi->counter);
3002     ++fvi->counter;
3003
3004     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
3005         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
3006         qemu_printf(" AS \"%s\", root: %s",
3007                     as->name, memory_region_name(as->root));
3008         if (as->root->alias) {
3009             qemu_printf(", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
3010         }
3011         qemu_printf("\n");
3012     }
3013
3014     qemu_printf(" Root memory region: %s\n",
3015       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
3016
3017     if (n <= 0) {
3018         qemu_printf(MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
3019         return;
3020     }
3021
3022     while (n--) {
3023         mr = range->mr;
3024         if (range->offset_in_region) {
3025             qemu_printf(MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
3026                         " (prio %d, %s%s): %s @" TARGET_FMT_plx,
3027                         int128_get64(range->addr.start),
3028                         int128_get64(range->addr.start)
3029                         + MR_SIZE(range->addr.size),
3030                         mr->priority,
3031                         range->nonvolatile ? "nv-" : "",
3032                         range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3033                         memory_region_name(mr),
3034                         range->offset_in_region);
3035         } else {
3036             qemu_printf(MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
3037                         " (prio %d, %s%s): %s",
3038                         int128_get64(range->addr.start),
3039                         int128_get64(range->addr.start)
3040                         + MR_SIZE(range->addr.size),
3041                         mr->priority,
3042                         range->nonvolatile ? "nv-" : "",
3043                         range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3044                         memory_region_name(mr));
3045         }
3046         if (fvi->owner) {
3047             mtree_print_mr_owner(mr);
3048         }
3049
3050         if (fvi->ac) {
3051             for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
3052                 as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
3053                 if (fvi->ac->has_memory(current_machine, as,
3054                                         int128_get64(range->addr.start),
3055                                         MR_SIZE(range->addr.size) + 1)) {
3056                     qemu_printf(" %s", fvi->ac->name);
3057                 }
3058             }
3059         }
3060         qemu_printf("\n");
3061         range++;
3062     }
3063
3064 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3065     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3066         mtree_print_dispatch(view->dispatch, view->root);
3067     }
3068 #endif
3069
3070     qemu_printf("\n");
3071 }
3072
3073 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3074                                       gpointer user_data)
3075 {
3076     FlatView *view = key;
3077     GArray *fv_address_spaces = value;
3078
3079     g_array_unref(fv_address_spaces);
3080     flatview_unref(view);
3081
3082     return true;
3083 }
3084
3085 void mtree_info(bool flatview, bool dispatch_tree, bool owner)
3086 {
3087     MemoryRegionListHead ml_head;
3088     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3089     AddressSpace *as;
3090
3091     if (flatview) {
3092         FlatView *view;
3093         struct FlatViewInfo fvi = {
3094             .counter = 0,
3095             .dispatch_tree = dispatch_tree,
3096             .owner = owner,
3097         };
3098         GArray *fv_address_spaces;
3099         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3100         AccelClass *ac = ACCEL_GET_CLASS(current_accel());
3101
3102         if (ac->has_memory) {
3103             fvi.ac = ac;
3104         }
3105
3106         /* Gather all FVs in one table */
3107         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3108             view = address_space_get_flatview(as);
3109
3110             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3111             if (!fv_address_spaces) {
3112                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3113                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3114             }
3115
3116             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3117         }
3118
3119         /* Print */
3120         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3121
3122         /* Free */
3123         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3124         g_hash_table_unref(views);
3125
3126         return;
3127     }
3128
3129     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3130
3131     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3132         qemu_printf("address-space: %s\n", as->name);
3133         mtree_print_mr(as->root, 1, 0, &ml_head, owner);
3134         qemu_printf("\n");
3135     }
3136
3137     /* print aliased regions */
3138     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3139         qemu_printf("memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3140         mtree_print_mr(ml->mr, 1, 0, &ml_head, owner);
3141         qemu_printf("\n");
3142     }
3143
3144     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3145         g_free(ml);
3146     }
3147 }
3148
3149 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3150                             struct Object *owner,
3151                             const char *name,
3152                             uint64_t size,
3153                             Error **errp)
3154 {
3155     DeviceState *owner_dev;
3156     Error *err = NULL;
3157
3158     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3159     if (err) {
3160         error_propagate(errp, err);
3161         return;
3162     }
3163     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3164      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3165      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3166      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3167      * which case we can relax this restriction.
3168      */
3169     owner_dev = DEVICE(owner);
3170     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3171 }
3172
3173 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3174                             struct Object *owner,
3175                             const char *name,
3176                             uint64_t size,
3177                             Error **errp)
3178 {
3179     DeviceState *owner_dev;
3180     Error *err = NULL;
3181
3182     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3183     if (err) {
3184         error_propagate(errp, err);
3185         return;
3186     }
3187     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3188      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3189      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3190      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3191      * which case we can relax this restriction.
3192      */
3193     owner_dev = DEVICE(owner);
3194     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3195 }
3196
3197 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3198                                    struct Object *owner,
3199                                    const MemoryRegionOps *ops,
3200                                    void *opaque,
3201                                    const char *name,
3202                                    uint64_t size,
3203                                    Error **errp)
3204 {
3205     DeviceState *owner_dev;
3206     Error *err = NULL;
3207
3208     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3209                                             name, size, &err);
3210     if (err) {
3211         error_propagate(errp, err);
3212         return;
3213     }
3214     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3215      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3216      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3217      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3218      * which case we can relax this restriction.
3219      */
3220     owner_dev = DEVICE(owner);
3221     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3222 }
3223
3224 static const TypeInfo memory_region_info = {
3225     .parent             = TYPE_OBJECT,
3226     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3227     .class_size         = sizeof(MemoryRegionClass),
3228     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3229     .instance_init      = memory_region_initfn,
3230     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3231 };
3232
3233 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3234     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3235     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3236     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3237     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3238     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3239     .abstract           = true,
3240 };
3241
3242 static void memory_register_types(void)
3243 {
3244     type_register_static(&memory_region_info);
3245     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3246 }
3247
3248 type_init(memory_register_types)