memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <[email protected]>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "qemu-common.h"
  19 #include "cpu.h"
  20 #include "exec/memory.h"
  21 #include "exec/address-spaces.h"
  22 #include "exec/ioport.h"
  23 #include "qapi/visitor.h"
  24 #include "qemu/bitops.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "qom/object.h"
  27 #include "trace-root.h"
  28
  29 #include "exec/memory-internal.h"
  30 #include "exec/ram_addr.h"
  31 #include "sysemu/kvm.h"
  32 #include "sysemu/sysemu.h"
  33 #include "hw/misc/mmio_interface.h"
  34 #include "hw/qdev-properties.h"
  35 #include "migration/vmstate.h"
  36
  37 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  38
  39 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  40 static bool memory_region_update_pending;
  41 static bool ioeventfd_update_pending;
  42 static bool global_dirty_log = false;
  43
  44 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  45     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  46
  47 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  48     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  49
  50 static GHashTable *flat_views;
  51
  52 typedef struct AddrRange AddrRange;
  53
  54 /*
  55  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  56  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  57  */
  58 struct AddrRange {
  59     Int128 start;
  60     Int128 size;
  61 };
  62
  63 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  64 {
  65     return (AddrRange) { start, size };
  66 }
  67
  68 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  69 {
  70     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  71 }
  72
  73 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  74 {
  75     return int128_add(r.start, r.size);
  76 }
  77
  78 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  79 {
  80     int128_addto(&range.start, delta);
  81     return range;
  82 }
  83
  84 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  85 {
  86     return int128_ge(addr, range.start)
  87         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  88 }
  89
  90 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  91 {
  92     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  93         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  94 }
  95
  96 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  97 {
  98     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  99     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
 100     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 101 }
 102
 103 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 104
 105 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 106     do {                                                                \
 107         MemoryListener *_listener;                                      \
 108                                                                         \
 109         switch (_direction) {                                           \
 110         case Forward:                                                   \
 111             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 112                 if (_listener->_callback) {                             \
 113                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 114                 }                                                       \
 115             }                                                           \
 116             break;                                                      \
 117         case Reverse:                                                   \
 118             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 119                                    memory_listeners, link) {            \
 120                 if (_listener->_callback) {                             \
 121                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 122                 }                                                       \
 123             }                                                           \
 124             break;                                                      \
 125         default:                                                        \
 126             abort();                                                    \
 127         }                                                               \
 128     } while (0)
 129
 130 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 131     do {                                                                \
 132         MemoryListener *_listener;                                      \
 133         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 134                                                                         \
 135         switch (_direction) {                                           \
 136         case Forward:                                                   \
 137             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 138                 if (_listener->_callback) {                             \
 139                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 140                 }                                                       \
 141             }                                                           \
 142             break;                                                      \
 143         case Reverse:                                                   \
 144             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 145                                    link_as) {                           \
 146                 if (_listener->_callback) {                             \
 147                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 148                 }                                                       \
 149             }                                                           \
 150             break;                                                      \
 151         default:                                                        \
 152             abort();                                                    \
 153         }                                                               \
 154     } while (0)
 155
 156 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 157 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 158     do {                                                                \
 159         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 160                 address_space_to_flatview(as));                         \
 161         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 162     } while(0)
 163
 164 struct CoalescedMemoryRange {
 165     AddrRange addr;
 166     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 167 };
 168
 169 struct MemoryRegionIoeventfd {
 170     AddrRange addr;
 171     bool match_data;
 172     uint64_t data;
 173     EventNotifier *e;
 174 };
 175
 176 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd a,
 177                                            MemoryRegionIoeventfd b)
 178 {
 179     if (int128_lt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 180         return true;
 181     } else if (int128_gt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 182         return false;
 183     } else if (int128_lt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 184         return true;
 185     } else if (int128_gt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 186         return false;
 187     } else if (a.match_data < b.match_data) {
 188         return true;
 189     } else  if (a.match_data > b.match_data) {
 190         return false;
 191     } else if (a.match_data) {
 192         if (a.data < b.data) {
 193             return true;
 194         } else if (a.data > b.data) {
 195             return false;
 196         }
 197     }
 198     if (a.e < b.e) {
 199         return true;
 200     } else if (a.e > b.e) {
 201         return false;
 202     }
 203     return false;
 204 }
 205
 206 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd a,
 207                                           MemoryRegionIoeventfd b)
 208 {
 209     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 210         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 211 }
 212
 213 typedef struct FlatRange FlatRange;
 214
 215 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 216 struct FlatRange {
 217     MemoryRegion *mr;
 218     hwaddr offset_in_region;
 219     AddrRange addr;
 220     uint8_t dirty_log_mask;
 221     bool romd_mode;
 222     bool readonly;
 223 };
 224
 225 /* Flattened global view of current active memory hierarchy.  Kept in sorted
 226  * order.
 227  */
 228 struct FlatView {
 229     struct rcu_head rcu;
 230     unsigned ref;
 231     FlatRange *ranges;
 232     unsigned nr;
 233     unsigned nr_allocated;
 234     struct AddressSpaceDispatch *dispatch;
 235     MemoryRegion *root;
 236 };
 237
 238 typedef struct AddressSpaceOps AddressSpaceOps;
 239
 240 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 241     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 242
 243 static inline MemoryRegionSection
 244 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 245 {
 246     return (MemoryRegionSection) {
 247         .mr = fr->mr,
 248         .fv = fv,
 249         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 250         .size = fr->addr.size,
 251         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 252         .readonly = fr->readonly,
 253     };
 254 }
 255
 256 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 257 {
 258     return a->mr == b->mr
 259         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 260         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 261         && a->romd_mode == b->romd_mode
 262         && a->readonly == b->readonly;
 263 }
 264
 265 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 266 {
 267     FlatView *view;
 268
 269     view = g_new0(FlatView, 1);
 270     view->ref = 1;
 271     view->root = mr_root;
 272     memory_region_ref(mr_root);
 273     trace_flatview_new(view, mr_root);
 274
 275     return view;
 276 }
 277
 278 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 279  * sorting order.
 280  */
 281 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 282 {
 283     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 284         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 285         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 286                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 287     }
 288     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 289             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 290     view->ranges[pos] = *range;
 291     memory_region_ref(range->mr);
 292     ++view->nr;
 293 }
 294
 295 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 296 {
 297     int i;
 298
 299     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 300     if (view->dispatch) {
 301         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 302     }
 303     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 304         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 305     }
 306     g_free(view->ranges);
 307     memory_region_unref(view->root);
 308     g_free(view);
 309 }
 310
 311 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 312 {
 313     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 314 }
 315
 316 static void flatview_unref(FlatView *view)
 317 {
 318     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 319         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 320         assert(view->root);
 321         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 322     }
 323 }
 324
 325 FlatView *address_space_to_flatview(AddressSpace *as)
 326 {
 327     return atomic_rcu_read(&as->current_map);
 328 }
 329
 330 AddressSpaceDispatch *flatview_to_dispatch(FlatView *fv)
 331 {
 332     return fv->dispatch;
 333 }
 334
 335 AddressSpaceDispatch *address_space_to_dispatch(AddressSpace *as)
 336 {
 337     return flatview_to_dispatch(address_space_to_flatview(as));
 338 }
 339
 340 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 341 {
 342     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 343         && r1->mr == r2->mr
 344         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 345                                 r1->addr.size),
 346                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 347         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 348         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 349         && r1->readonly == r2->readonly;
 350 }
 351
 352 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 353 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 354 {
 355     unsigned i, j;
 356
 357     i = 0;
 358     while (i < view->nr) {
 359         j = i + 1;
 360         while (j < view->nr
 361                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 362             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 363             ++j;
 364         }
 365         ++i;
 366         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 367                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 368         view->nr -= j - i;
 369     }
 370 }
 371
 372 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 373 {
 374 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 375     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 376 #else
 377     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 378 #endif
 379 }
 380
 381 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 382 {
 383 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 384     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 385 #else
 386     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 387 #endif
 388 }
 389
 390 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 391 {
 392     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 393         switch (size) {
 394         case 1:
 395             break;
 396         case 2:
 397             *data = bswap16(*data);
 398             break;
 399         case 4:
 400             *data = bswap32(*data);
 401             break;
 402         case 8:
 403             *data = bswap64(*data);
 404             break;
 405         default:
 406             abort();
 407         }
 408     }
 409 }
 410
 411 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 412 {
 413     MemoryRegion *root;
 414     hwaddr abs_addr = offset;
 415
 416     abs_addr += mr->addr;
 417     for (root = mr; root->container; ) {
 418         root = root->container;
 419         abs_addr += root->addr;
 420     }
 421
 422     return abs_addr;
 423 }
 424
 425 static int get_cpu_index(void)
 426 {
 427     if (current_cpu) {
 428         return current_cpu->cpu_index;
 429     }
 430     return -1;
 431 }
 432
 433 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 434                                                        hwaddr addr,
 435                                                        uint64_t *value,
 436                                                        unsigned size,
 437                                                        unsigned shift,
 438                                                        uint64_t mask,
 439                                                        MemTxAttrs attrs)
 440 {
 441     uint64_t tmp;
 442
 443     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 444     if (mr->subpage) {
 445         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 446     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 447         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 448          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 449          * MemoryRegion. */
 450         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 451     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 452         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 453         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 454     }
 455     *value |= (tmp & mask) << shift;
 456     return MEMTX_OK;
 457 }
 458
 459 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 460                                                 hwaddr addr,
 461                                                 uint64_t *value,
 462                                                 unsigned size,
 463                                                 unsigned shift,
 464                                                 uint64_t mask,
 465                                                 MemTxAttrs attrs)
 466 {
 467     uint64_t tmp;
 468
 469     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 470     if (mr->subpage) {
 471         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 472     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 473         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 474          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 475          * MemoryRegion. */
 476         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 477     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 478         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 479         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 480     }
 481     *value |= (tmp & mask) << shift;
 482     return MEMTX_OK;
 483 }
 484
 485 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 486                                                           hwaddr addr,
 487                                                           uint64_t *value,
 488                                                           unsigned size,
 489                                                           unsigned shift,
 490                                                           uint64_t mask,
 491                                                           MemTxAttrs attrs)
 492 {
 493     uint64_t tmp = 0;
 494     MemTxResult r;
 495
 496     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 497     if (mr->subpage) {
 498         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 499     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 500         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 501          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 502          * MemoryRegion. */
 503         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 504     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 505         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 506         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 507     }
 508     *value |= (tmp & mask) << shift;
 509     return r;
 510 }
 511
 512 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 513                                                         hwaddr addr,
 514                                                         uint64_t *value,
 515                                                         unsigned size,
 516                                                         unsigned shift,
 517                                                         uint64_t mask,
 518                                                         MemTxAttrs attrs)
 519 {
 520     uint64_t tmp;
 521
 522     tmp = (*value >> shift) & mask;
 523     if (mr->subpage) {
 524         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 525     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 526         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 527          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 528          * MemoryRegion. */
 529         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 530     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 531         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 532         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 533     }
 534     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 535     return MEMTX_OK;
 536 }
 537
 538 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 539                                                 hwaddr addr,
 540                                                 uint64_t *value,
 541                                                 unsigned size,
 542                                                 unsigned shift,
 543                                                 uint64_t mask,
 544                                                 MemTxAttrs attrs)
 545 {
 546     uint64_t tmp;
 547
 548     tmp = (*value >> shift) & mask;
 549     if (mr->subpage) {
 550         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 551     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 552         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 553          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 554          * MemoryRegion. */
 555         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 556     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 557         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 558         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 559     }
 560     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 561     return MEMTX_OK;
 562 }
 563
 564 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 565                                                            hwaddr addr,
 566                                                            uint64_t *value,
 567                                                            unsigned size,
 568                                                            unsigned shift,
 569                                                            uint64_t mask,
 570                                                            MemTxAttrs attrs)
 571 {
 572     uint64_t tmp;
 573
 574     tmp = (*value >> shift) & mask;
 575     if (mr->subpage) {
 576         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 577     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 578         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 579          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 580          * MemoryRegion. */
 581         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 582     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 583         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 584         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 585     }
 586     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 587 }
 588
 589 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 590                                       uint64_t *value,
 591                                       unsigned size,
 592                                       unsigned access_size_min,
 593                                       unsigned access_size_max,
 594                                       MemTxResult (*access_fn)
 595                                                   (MemoryRegion *mr,
 596                                                    hwaddr addr,
 597                                                    uint64_t *value,
 598                                                    unsigned size,
 599                                                    unsigned shift,
 600                                                    uint64_t mask,
 601                                                    MemTxAttrs attrs),
 602                                       MemoryRegion *mr,
 603                                       MemTxAttrs attrs)
 604 {
 605     uint64_t access_mask;
 606     unsigned access_size;
 607     unsigned i;
 608     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 609
 610     if (!access_size_min) {
 611         access_size_min = 1;
 612     }
 613     if (!access_size_max) {
 614         access_size_max = 4;
 615     }
 616
 617     /* FIXME: support unaligned access? */
 618     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 619     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 620     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 621         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 622             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 623                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 624         }
 625     } else {
 626         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 627             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 628                         access_mask, attrs);
 629         }
 630     }
 631     return r;
 632 }
 633
 634 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 635 {
 636     AddressSpace *as;
 637
 638     while (mr->container) {
 639         mr = mr->container;
 640     }
 641     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 642         if (mr == as->root) {
 643             return as;
 644         }
 645     }
 646     return NULL;
 647 }
 648
 649 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 650  * ranges in @mr.
 651  */
 652 static void render_memory_region(FlatView *view,
 653                                  MemoryRegion *mr,
 654                                  Int128 base,
 655                                  AddrRange clip,
 656                                  bool readonly)
 657 {
 658     MemoryRegion *subregion;
 659     unsigned i;
 660     hwaddr offset_in_region;
 661     Int128 remain;
 662     Int128 now;
 663     FlatRange fr;
 664     AddrRange tmp;
 665
 666     if (!mr->enabled) {
 667         return;
 668     }
 669
 670     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 671     readonly |= mr->readonly;
 672
 673     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 674
 675     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 676         return;
 677     }
 678
 679     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 680
 681     if (mr->alias) {
 682         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 683         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 684         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 685         return;
 686     }
 687
 688     /* Render subregions in priority order. */
 689     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 690         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 691     }
 692
 693     if (!mr->terminates) {
 694         return;
 695     }
 696
 697     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 698     base = clip.start;
 699     remain = clip.size;
 700
 701     fr.mr = mr;
 702     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 703     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 704     fr.readonly = readonly;
 705
 706     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 707     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 708         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 709             continue;
 710         }
 711         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 712             now = int128_min(remain,
 713                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 714             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 715             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 716             flatview_insert(view, i, &fr);
 717             ++i;
 718             int128_addto(&base, now);
 719             offset_in_region += int128_get64(now);
 720             int128_subfrom(&remain, now);
 721         }
 722         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 723                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 724                          base);
 725         int128_addto(&base, now);
 726         offset_in_region += int128_get64(now);
 727         int128_subfrom(&remain, now);
 728     }
 729     if (int128_nz(remain)) {
 730         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 731         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 732         flatview_insert(view, i, &fr);
 733     }
 734 }
 735
 736 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 737 {
 738     while (mr->enabled) {
 739         if (mr->alias) {
 740             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 741                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 742                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 743                  */
 744                 mr = mr->alias;
 745                 continue;
 746             }
 747         } else if (!mr->terminates) {
 748             unsigned int found = 0;
 749             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 750             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 751                 if (child->enabled) {
 752                     if (++found > 1) {
 753                         next = NULL;
 754                         break;
 755                     }
 756                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 757                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 758                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 759                          * way. This will also let us share FlatViews.
 760                          */
 761                         next = child;
 762                     }
 763                 }
 764             }
 765             if (found == 0) {
 766                 return NULL;
 767             }
 768             if (next) {
 769                 mr = next;
 770                 continue;
 771             }
 772         }
 773
 774         return mr;
 775     }
 776
 777     return NULL;
 778 }
 779
 780 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 781 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 782 {
 783     int i;
 784     FlatView *view;
 785
 786     view = flatview_new(mr);
 787
 788     if (mr) {
 789         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 790                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 791     }
 792     flatview_simplify(view);
 793
 794     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 795     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 796         MemoryRegionSection mrs =
 797             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 798         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 799     }
 800     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 801     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 802
 803     return view;
 804 }
 805
 806 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 807                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 808                                              unsigned fds_new_nb,
 809                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 810                                              unsigned fds_old_nb)
 811 {
 812     unsigned iold, inew;
 813     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 814     MemoryRegionSection section;
 815
 816     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 817      * and deleting as necessary.
 818      */
 819
 820     iold = inew = 0;
 821     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 822         if (iold < fds_old_nb
 823             && (inew == fds_new_nb
 824                 || memory_region_ioeventfd_before(fds_old[iold],
 825                                                   fds_new[inew]))) {
 826             fd = &fds_old[iold];
 827             section = (MemoryRegionSection) {
 828                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 829                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 830                 .size = fd->addr.size,
 831             };
 832             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 833                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 834             ++iold;
 835         } else if (inew < fds_new_nb
 836                    && (iold == fds_old_nb
 837                        || memory_region_ioeventfd_before(fds_new[inew],
 838                                                          fds_old[iold]))) {
 839             fd = &fds_new[inew];
 840             section = (MemoryRegionSection) {
 841                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 842                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 843                 .size = fd->addr.size,
 844             };
 845             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 846                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 847             ++inew;
 848         } else {
 849             ++iold;
 850             ++inew;
 851         }
 852     }
 853 }
 854
 855 static FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 856 {
 857     FlatView *view;
 858
 859     rcu_read_lock();
 860     do {
 861         view = address_space_to_flatview(as);
 862         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 863          * flatview_ref returns false.
 864          */
 865     } while (!flatview_ref(view));
 866     rcu_read_unlock();
 867     return view;
 868 }
 869
 870 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 871 {
 872     FlatView *view;
 873     FlatRange *fr;
 874     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 875     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 876     AddrRange tmp;
 877     unsigned i;
 878
 879     view = address_space_get_flatview(as);
 880     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 881         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 882             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 883                                   int128_sub(fr->addr.start,
 884                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 885             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 886                 ++ioeventfd_nb;
 887                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 888                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 889                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 890                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 891             }
 892         }
 893     }
 894
 895     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 896                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 897
 898     g_free(as->ioeventfds);
 899     as->ioeventfds = ioeventfds;
 900     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 901     flatview_unref(view);
 902 }
 903
 904 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 905                                                const FlatView *old_view,
 906                                                const FlatView *new_view,
 907                                                bool adding)
 908 {
 909     unsigned iold, inew;
 910     FlatRange *frold, *frnew;
 911
 912     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 913      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 914      */
 915     iold = inew = 0;
 916     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 917         if (iold < old_view->nr) {
 918             frold = &old_view->ranges[iold];
 919         } else {
 920             frold = NULL;
 921         }
 922         if (inew < new_view->nr) {
 923             frnew = &new_view->ranges[inew];
 924         } else {
 925             frnew = NULL;
 926         }
 927
 928         if (frold
 929             && (!frnew
 930                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 931                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 932                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 933             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 934
 935             if (!adding) {
 936                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 937             }
 938
 939             ++iold;
 940         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 941             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 942
 943             if (adding) {
 944                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 945                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 946                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 947                                                   frold->dirty_log_mask,
 948                                                   frnew->dirty_log_mask);
 949                 }
 950                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 951                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 952                                                   frold->dirty_log_mask,
 953                                                   frnew->dirty_log_mask);
 954                 }
 955             }
 956
 957             ++iold;
 958             ++inew;
 959         } else {
 960             /* In new */
 961
 962             if (adding) {
 963                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 964             }
 965
 966             ++inew;
 967         }
 968     }
 969 }
 970
 971 static void flatviews_init(void)
 972 {
 973     static FlatView *empty_view;
 974
 975     if (flat_views) {
 976         return;
 977     }
 978
 979     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 980                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 981     if (!empty_view) {
 982         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 983         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 984         flatview_ref(empty_view);
 985     } else {
 986         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 987         flatview_ref(empty_view);
 988     }
 989 }
 990
 991 static void flatviews_reset(void)
 992 {
 993     AddressSpace *as;
 994
 995     if (flat_views) {
 996         g_hash_table_unref(flat_views);
 997         flat_views = NULL;
 998     }
 999     flatviews_init();
1000
1001     /* Render unique FVs */
1002     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1003         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1004
1005         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1006             continue;
1007         }
1008
1009         generate_memory_topology(physmr);
1010     }
1011 }
1012
1013 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
1014 {
1015     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
1016     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1017     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
1018
1019     assert(new_view);
1020
1021     if (old_view == new_view) {
1022         return;
1023     }
1024
1025     if (old_view) {
1026         flatview_ref(old_view);
1027     }
1028
1029     flatview_ref(new_view);
1030
1031     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
1032         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1033
1034         if (!old_view2) {
1035             old_view2 = &tmpview;
1036         }
1037         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1038         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1039     }
1040
1041     /* Writes are protected by the BQL.  */
1042     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1043     if (old_view) {
1044         flatview_unref(old_view);
1045     }
1046
1047     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1048      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1049      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1050      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1051      * counting is necessary.
1052      */
1053     if (old_view) {
1054         flatview_unref(old_view);
1055     }
1056 }
1057
1058 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1059 {
1060     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1061
1062     flatviews_init();
1063     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1064         generate_memory_topology(physmr);
1065     }
1066     address_space_set_flatview(as);
1067 }
1068
1069 void memory_region_transaction_begin(void)
1070 {
1071     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1072     ++memory_region_transaction_depth;
1073 }
1074
1075 void memory_region_transaction_commit(void)
1076 {
1077     AddressSpace *as;
1078
1079     assert(memory_region_transaction_depth);
1080     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1081
1082     --memory_region_transaction_depth;
1083     if (!memory_region_transaction_depth) {
1084         if (memory_region_update_pending) {
1085             flatviews_reset();
1086
1087             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1088
1089             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1090                 address_space_set_flatview(as);
1091                 address_space_update_ioeventfds(as);
1092             }
1093             memory_region_update_pending = false;
1094             ioeventfd_update_pending = false;
1095             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1096         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1097             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1098                 address_space_update_ioeventfds(as);
1099             }
1100             ioeventfd_update_pending = false;
1101         }
1102    }
1103 }
1104
1105 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1106 {
1107 }
1108
1109 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1110 {
1111     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1112 }
1113
1114 static bool memory_region_need_escape(char c)
1115 {
1116     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1117 }
1118
1119 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1120 {
1121     const char *p;
1122     char *escaped, *q;
1123     uint8_t c;
1124     size_t bytes = 0;
1125
1126     for (p = name; *p; p++) {
1127         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1128     }
1129     if (bytes == p - name) {
1130        return g_memdup(name, bytes + 1);
1131     }
1132
1133     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1134     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1135         c = *p;
1136         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1137             *q++ = '\\';
1138             *q++ = 'x';
1139             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1140             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1141         }
1142         *q++ = c;
1143     }
1144     *q = 0;
1145     return escaped;
1146 }
1147
1148 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1149                                   Object *owner,
1150                                   const char *name,
1151                                   uint64_t size)
1152 {
1153     mr->size = int128_make64(size);
1154     if (size == UINT64_MAX) {
1155         mr->size = int128_2_64();
1156     }
1157     mr->name = g_strdup(name);
1158     mr->owner = owner;
1159     mr->ram_block = NULL;
1160
1161     if (name) {
1162         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1163         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1164
1165         if (!owner) {
1166             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1167         }
1168
1169         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1170         object_unref(OBJECT(mr));
1171         g_free(name_array);
1172         g_free(escaped_name);
1173     }
1174 }
1175
1176 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1177                         Object *owner,
1178                         const char *name,
1179                         uint64_t size)
1180 {
1181     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1182     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1183 }
1184
1185 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1186                                    void *opaque, Error **errp)
1187 {
1188     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1189     uint64_t value = mr->addr;
1190
1191     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1192 }
1193
1194 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1195                                         const char *name, void *opaque,
1196                                         Error **errp)
1197 {
1198     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1199     gchar *path = (gchar *)"";
1200
1201     if (mr->container) {
1202         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1203     }
1204     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1205     if (mr->container) {
1206         g_free(path);
1207     }
1208 }
1209
1210 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1211                                                const char *part)
1212 {
1213     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1214
1215     return OBJECT(mr->container);
1216 }
1217
1218 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1219                                        const char *name, void *opaque,
1220                                        Error **errp)
1221 {
1222     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1223     int32_t value = mr->priority;
1224
1225     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1226 }
1227
1228 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1229                                    void *opaque, Error **errp)
1230 {
1231     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1232     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1233
1234     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1235 }
1236
1237 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1238 {
1239     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1240     ObjectProperty *op;
1241
1242     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1243     mr->enabled = true;
1244     mr->romd_mode = true;
1245     mr->global_locking = true;
1246     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1247     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1248     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1249
1250     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1251                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1252                              memory_region_get_container,
1253                              NULL, /* memory_region_set_container */
1254                              NULL, NULL, &error_abort);
1255     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1256
1257     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1258                         memory_region_get_addr,
1259                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1260                         NULL, NULL, &error_abort);
1261     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1262                         memory_region_get_priority,
1263                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1264                         NULL, NULL, &error_abort);
1265     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1266                         memory_region_get_size,
1267                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1268                         NULL, NULL, &error_abort);
1269 }
1270
1271 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1272 {
1273     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1274
1275     mr->is_iommu = true;
1276 }
1277
1278 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1279                                     unsigned size)
1280 {
1281 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1282     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1283 #endif
1284     if (current_cpu != NULL) {
1285         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, false, 0, size);
1286     }
1287     return 0;
1288 }
1289
1290 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1291                                  uint64_t val, unsigned size)
1292 {
1293 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1294     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1295 #endif
1296     if (current_cpu != NULL) {
1297         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1298     }
1299 }
1300
1301 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1302                                    unsigned size, bool is_write)
1303 {
1304     return false;
1305 }
1306
1307 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1308     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1309     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1310 };
1311
1312 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1313                                               hwaddr addr, unsigned size)
1314 {
1315     MemoryRegion *mr = opaque;
1316     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1317
1318     switch (size) {
1319     case 1:
1320         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1321         break;
1322     case 2:
1323         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1324         break;
1325     case 4:
1326         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1327         break;
1328     case 8:
1329         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1330         break;
1331     }
1332
1333     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1334
1335     return data;
1336 }
1337
1338 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1339                                            uint64_t data, unsigned size)
1340 {
1341     MemoryRegion *mr = opaque;
1342
1343     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1344
1345     switch (size) {
1346     case 1:
1347         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1348         break;
1349     case 2:
1350         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1351         break;
1352     case 4:
1353         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1354         break;
1355     case 8:
1356         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1357         break;
1358     }
1359 }
1360
1361 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1362     .read = memory_region_ram_device_read,
1363     .write = memory_region_ram_device_write,
1364     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1365     .valid = {
1366         .min_access_size = 1,
1367         .max_access_size = 8,
1368         .unaligned = true,
1369     },
1370     .impl = {
1371         .min_access_size = 1,
1372         .max_access_size = 8,
1373         .unaligned = true,
1374     },
1375 };
1376
1377 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1378                                 hwaddr addr,
1379                                 unsigned size,
1380                                 bool is_write)
1381 {
1382     int access_size_min, access_size_max;
1383     int access_size, i;
1384
1385     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1386         return false;
1387     }
1388
1389     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1390         return true;
1391     }
1392
1393     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1394     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1395         access_size_min = 1;
1396     }
1397
1398     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1399     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1400         access_size_max = 4;
1401     }
1402
1403     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1404     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1405         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1406                                     is_write)) {
1407             return false;
1408         }
1409     }
1410
1411     return true;
1412 }
1413
1414 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1415                                                 hwaddr addr,
1416                                                 uint64_t *pval,
1417                                                 unsigned size,
1418                                                 MemTxAttrs attrs)
1419 {
1420     *pval = 0;
1421
1422     if (mr->ops->read) {
1423         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1424                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1425                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1426                                          memory_region_read_accessor,
1427                                          mr, attrs);
1428     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1429         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1430                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1431                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1432                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1433                                          mr, attrs);
1434     } else {
1435         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1436                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1437                                          mr, attrs);
1438     }
1439 }
1440
1441 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1442                                         hwaddr addr,
1443                                         uint64_t *pval,
1444                                         unsigned size,
1445                                         MemTxAttrs attrs)
1446 {
1447     MemTxResult r;
1448
1449     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false)) {
1450         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1451         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1452     }
1453
1454     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1455     adjust_endianness(mr, pval, size);
1456     return r;
1457 }
1458
1459 /* Return true if an eventfd was signalled */
1460 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1461                                                     hwaddr addr,
1462                                                     uint64_t data,
1463                                                     unsigned size,
1464                                                     MemTxAttrs attrs)
1465 {
1466     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1467         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1468         .data = data,
1469     };
1470     unsigned i;
1471
1472     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1473         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1474         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1475
1476         if (memory_region_ioeventfd_equal(ioeventfd, mr->ioeventfds[i])) {
1477             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1478             return true;
1479         }
1480     }
1481
1482     return false;
1483 }
1484
1485 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1486                                          hwaddr addr,
1487                                          uint64_t data,
1488                                          unsigned size,
1489                                          MemTxAttrs attrs)
1490 {
1491     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true)) {
1492         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1493         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1494     }
1495
1496     adjust_endianness(mr, &data, size);
1497
1498     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1499         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1500         return MEMTX_OK;
1501     }
1502
1503     if (mr->ops->write) {
1504         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1505                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1506                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1507                                          memory_region_write_accessor, mr,
1508                                          attrs);
1509     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1510         return
1511             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1512                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1513                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1514                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1515                                       mr, attrs);
1516     } else {
1517         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1518                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1519                                          mr, attrs);
1520     }
1521 }
1522
1523 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1524                            Object *owner,
1525                            const MemoryRegionOps *ops,
1526                            void *opaque,
1527                            const char *name,
1528                            uint64_t size)
1529 {
1530     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1531     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1532     mr->opaque = opaque;
1533     mr->terminates = true;
1534 }
1535
1536 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1537                                       Object *owner,
1538                                       const char *name,
1539                                       uint64_t size,
1540                                       Error **errp)
1541 {
1542     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1543 }
1544
1545 void memory_region_init_ram_shared_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1546                                              Object *owner,
1547                                              const char *name,
1548                                              uint64_t size,
1549                                              bool share,
1550                                              Error **errp)
1551 {
1552     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1553     mr->ram = true;
1554     mr->terminates = true;
1555     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1556     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, share, mr, errp);
1557     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1558 }
1559
1560 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1561                                        Object *owner,
1562                                        const char *name,
1563                                        uint64_t size,
1564                                        uint64_t max_size,
1565                                        void (*resized)(const char*,
1566                                                        uint64_t length,
1567                                                        void *host),
1568                                        Error **errp)
1569 {
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->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1575                                               mr, errp);
1576     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1577 }
1578
1579 #ifdef __linux__
1580 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1581                                       struct Object *owner,
1582                                       const char *name,
1583                                       uint64_t size,
1584                                       uint64_t align,
1585                                       bool share,
1586                                       const char *path,
1587                                       Error **errp)
1588 {
1589     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1590     mr->ram = true;
1591     mr->terminates = true;
1592     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1593     mr->align = align;
1594     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1595     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1596 }
1597
1598 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1599                                     struct Object *owner,
1600                                     const char *name,
1601                                     uint64_t size,
1602                                     bool share,
1603                                     int fd,
1604                                     Error **errp)
1605 {
1606     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1607     mr->ram = true;
1608     mr->terminates = true;
1609     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1610     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
1611     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1612 }
1613 #endif
1614
1615 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1616                                 Object *owner,
1617                                 const char *name,
1618                                 uint64_t size,
1619                                 void *ptr)
1620 {
1621     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1622     mr->ram = true;
1623     mr->terminates = true;
1624     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1625     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1626
1627     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1628     assert(ptr != NULL);
1629     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1630 }
1631
1632 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1633                                        Object *owner,
1634                                        const char *name,
1635                                        uint64_t size,
1636                                        void *ptr)
1637 {
1638     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1639     mr->ram_device = true;
1640     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1641     mr->opaque = mr;
1642 }
1643
1644 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1645                               Object *owner,
1646                               const char *name,
1647                               MemoryRegion *orig,
1648                               hwaddr offset,
1649                               uint64_t size)
1650 {
1651     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1652     mr->alias = orig;
1653     mr->alias_offset = offset;
1654 }
1655
1656 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1657                                       struct Object *owner,
1658                                       const char *name,
1659                                       uint64_t size,
1660                                       Error **errp)
1661 {
1662     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1663     mr->ram = true;
1664     mr->readonly = true;
1665     mr->terminates = true;
1666     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1667     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false, mr, errp);
1668     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1669 }
1670
1671 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1672                                              Object *owner,
1673                                              const MemoryRegionOps *ops,
1674                                              void *opaque,
1675                                              const char *name,
1676                                              uint64_t size,
1677                                              Error **errp)
1678 {
1679     assert(ops);
1680     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1681     mr->ops = ops;
1682     mr->opaque = opaque;
1683     mr->terminates = true;
1684     mr->rom_device = true;
1685     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1686     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false,  mr, errp);
1687 }
1688
1689 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1690                               size_t instance_size,
1691                               const char *mrtypename,
1692                               Object *owner,
1693                               const char *name,
1694                               uint64_t size)
1695 {
1696     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1697     struct MemoryRegion *mr;
1698
1699     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1700     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1701     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1702     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1703     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1704     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1705     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1706 }
1707
1708 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1709 {
1710     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1711
1712     assert(!mr->container);
1713
1714     /* We know the region is not visible in any address space (it
1715      * does not have a container and cannot be a root either because
1716      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1717      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1718      * and cause an infinite loop.
1719      */
1720     mr->enabled = false;
1721     memory_region_transaction_begin();
1722     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1723         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1724         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1725     }
1726     memory_region_transaction_commit();
1727
1728     mr->destructor(mr);
1729     memory_region_clear_coalescing(mr);
1730     g_free((char *)mr->name);
1731     g_free(mr->ioeventfds);
1732 }
1733
1734 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1735 {
1736     Object *obj = OBJECT(mr);
1737     return obj->parent;
1738 }
1739
1740 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1741 {
1742     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1743      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1744      * the memory region is in use.
1745      *
1746      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1747      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1748      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1749      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1750      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1751      */
1752     if (mr && mr->owner) {
1753         object_ref(mr->owner);
1754     }
1755 }
1756
1757 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1758 {
1759     if (mr && mr->owner) {
1760         object_unref(mr->owner);
1761     }
1762 }
1763
1764 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1765 {
1766     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1767         return UINT64_MAX;
1768     }
1769     return int128_get64(mr->size);
1770 }
1771
1772 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1773 {
1774     if (!mr->name) {
1775         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1776             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1777     }
1778     return mr->name;
1779 }
1780
1781 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1782 {
1783     return mr->ram_device;
1784 }
1785
1786 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1787 {
1788     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1789     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1790         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1791     }
1792     return mask;
1793 }
1794
1795 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1796 {
1797     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1798 }
1799
1800 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1801 {
1802     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1803     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1804     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1805
1806     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1807         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1808     }
1809
1810     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1811         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1812                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1813                                   flags);
1814     }
1815
1816     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1817 }
1818
1819 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1820                                            IOMMUNotifier *n)
1821 {
1822     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1823
1824     if (mr->alias) {
1825         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1826         return;
1827     }
1828
1829     /* We need to register for at least one bitfield */
1830     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1831     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1832     assert(n->start <= n->end);
1833     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1834     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1835 }
1836
1837 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1838 {
1839     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1840
1841     if (imrc->get_min_page_size) {
1842         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1843     }
1844     return TARGET_PAGE_SIZE;
1845 }
1846
1847 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1848 {
1849     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1850     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1851     hwaddr addr, granularity;
1852     IOMMUTLBEntry iotlb;
1853
1854     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1855     if (imrc->replay) {
1856         imrc->replay(iommu_mr, n);
1857         return;
1858     }
1859
1860     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1861
1862     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1863         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE);
1864         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1865             n->notify(n, &iotlb);
1866         }
1867
1868         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1869          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1870         if ((addr + granularity) < addr) {
1871             break;
1872         }
1873     }
1874 }
1875
1876 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1877 {
1878     IOMMUNotifier *notifier;
1879
1880     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1881         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1882     }
1883 }
1884
1885 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1886                                              IOMMUNotifier *n)
1887 {
1888     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1889
1890     if (mr->alias) {
1891         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1892         return;
1893     }
1894     QLIST_REMOVE(n, node);
1895     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1896     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1897 }
1898
1899 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1900                               IOMMUTLBEntry *entry)
1901 {
1902     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1903
1904     /*
1905      * Skip the notification if the notification does not overlap
1906      * with registered range.
1907      */
1908     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask ||
1909         notifier->end < entry->iova) {
1910         return;
1911     }
1912
1913     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1914         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1915     } else {
1916         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1917     }
1918
1919     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1920         notifier->notify(notifier, entry);
1921     }
1922 }
1923
1924 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1925                                 IOMMUTLBEntry entry)
1926 {
1927     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1928
1929     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1930
1931     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1932         memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1933     }
1934 }
1935
1936 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1937                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1938                                  void *data)
1939 {
1940     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1941
1942     if (!imrc->get_attr) {
1943         return -EINVAL;
1944     }
1945
1946     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1947 }
1948
1949 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1950 {
1951     uint8_t mask = 1 << client;
1952     uint8_t old_logging;
1953
1954     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1955     old_logging = mr->vga_logging_count;
1956     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1957     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1958         return;
1959     }
1960
1961     memory_region_transaction_begin();
1962     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1963     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1964     memory_region_transaction_commit();
1965 }
1966
1967 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1968                              hwaddr size, unsigned client)
1969 {
1970     assert(mr->ram_block);
1971     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1972                                          size, client);
1973 }
1974
1975 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1976                              hwaddr size)
1977 {
1978     assert(mr->ram_block);
1979     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1980                                         size,
1981                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1982 }
1983
1984 static void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
1985 {
1986     MemoryListener *listener;
1987     AddressSpace *as;
1988     FlatView *view;
1989     FlatRange *fr;
1990
1991     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
1992      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
1993      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
1994      * address space once.
1995      */
1996     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
1997         if (!listener->log_sync) {
1998             continue;
1999         }
2000         as = listener->address_space;
2001         view = address_space_get_flatview(as);
2002         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2003             if (fr->dirty_log_mask && (!mr || fr->mr == mr)) {
2004                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2005                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2006             }
2007         }
2008         flatview_unref(view);
2009     }
2010 }
2011
2012 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
2013                                                             hwaddr addr,
2014                                                             hwaddr size,
2015                                                             unsigned client)
2016 {
2017     assert(mr->ram_block);
2018     memory_region_sync_dirty_bitmap(mr);
2019     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
2020                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2021 }
2022
2023 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
2024                                       hwaddr addr, hwaddr size)
2025 {
2026     assert(mr->ram_block);
2027     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
2028                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
2029 }
2030
2031 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2032 {
2033     if (mr->readonly != readonly) {
2034         memory_region_transaction_begin();
2035         mr->readonly = readonly;
2036         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2037         memory_region_transaction_commit();
2038     }
2039 }
2040
2041 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2042 {
2043     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2044         memory_region_transaction_begin();
2045         mr->romd_mode = romd_mode;
2046         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2047         memory_region_transaction_commit();
2048     }
2049 }
2050
2051 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2052                                hwaddr size, unsigned client)
2053 {
2054     assert(mr->ram_block);
2055     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2056         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2057 }
2058
2059 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2060 {
2061     int fd;
2062
2063     rcu_read_lock();
2064     while (mr->alias) {
2065         mr = mr->alias;
2066     }
2067     fd = mr->ram_block->fd;
2068     rcu_read_unlock();
2069
2070     return fd;
2071 }
2072
2073 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2074 {
2075     void *ptr;
2076     uint64_t offset = 0;
2077
2078     rcu_read_lock();
2079     while (mr->alias) {
2080         offset += mr->alias_offset;
2081         mr = mr->alias;
2082     }
2083     assert(mr->ram_block);
2084     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2085     rcu_read_unlock();
2086
2087     return ptr;
2088 }
2089
2090 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2091 {
2092     RAMBlock *block;
2093
2094     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2095     if (!block) {
2096         return NULL;
2097     }
2098
2099     return block->mr;
2100 }
2101
2102 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2103 {
2104     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2105 }
2106
2107 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2108 {
2109     assert(mr->ram_block);
2110
2111     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2112 }
2113
2114 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2115 {
2116     FlatView *view;
2117     FlatRange *fr;
2118     CoalescedMemoryRange *cmr;
2119     AddrRange tmp;
2120     MemoryRegionSection section;
2121
2122     view = address_space_get_flatview(as);
2123     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2124         if (fr->mr == mr) {
2125             section = (MemoryRegionSection) {
2126                 .fv = view,
2127                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2128                 .size = fr->addr.size,
2129             };
2130
2131             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2132                                  int128_get64(fr->addr.start),
2133                                  int128_get64(fr->addr.size));
2134             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2135                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2136                                       int128_sub(fr->addr.start,
2137                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2138                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2139                     continue;
2140                 }
2141                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2142                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2143                                      int128_get64(tmp.start),
2144                                      int128_get64(tmp.size));
2145             }
2146         }
2147     }
2148     flatview_unref(view);
2149 }
2150
2151 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2152 {
2153     AddressSpace *as;
2154
2155     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2156         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2157     }
2158 }
2159
2160 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2161 {
2162     memory_region_clear_coalescing(mr);
2163     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2164 }
2165
2166 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2167                                   hwaddr offset,
2168                                   uint64_t size)
2169 {
2170     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2171
2172     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2173     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2174     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2175     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2176 }
2177
2178 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2179 {
2180     CoalescedMemoryRange *cmr;
2181     bool updated = false;
2182
2183     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2184     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2185
2186     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2187         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2188         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2189         g_free(cmr);
2190         updated = true;
2191     }
2192
2193     if (updated) {
2194         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2195     }
2196 }
2197
2198 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2199 {
2200     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2201 }
2202
2203 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2204 {
2205     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2206     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2207         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2208     }
2209 }
2210
2211 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2212 {
2213     mr->global_locking = false;
2214 }
2215
2216 static bool userspace_eventfd_warning;
2217
2218 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2219                                hwaddr addr,
2220                                unsigned size,
2221                                bool match_data,
2222                                uint64_t data,
2223                                EventNotifier *e)
2224 {
2225     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2226         .addr.start = int128_make64(addr),
2227         .addr.size = int128_make64(size),
2228         .match_data = match_data,
2229         .data = data,
2230         .e = e,
2231     };
2232     unsigned i;
2233
2234     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2235                             userspace_eventfd_warning))) {
2236         userspace_eventfd_warning = true;
2237         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2238                      "Suboptimal performance expected");
2239     }
2240
2241     if (size) {
2242         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2243     }
2244     memory_region_transaction_begin();
2245     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2246         if (memory_region_ioeventfd_before(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2247             break;
2248         }
2249     }
2250     ++mr->ioeventfd_nb;
2251     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2252                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2253     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2254             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2255     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2256     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2257     memory_region_transaction_commit();
2258 }
2259
2260 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2261                                hwaddr addr,
2262                                unsigned size,
2263                                bool match_data,
2264                                uint64_t data,
2265                                EventNotifier *e)
2266 {
2267     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2268         .addr.start = int128_make64(addr),
2269         .addr.size = int128_make64(size),
2270         .match_data = match_data,
2271         .data = data,
2272         .e = e,
2273     };
2274     unsigned i;
2275
2276     if (size) {
2277         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2278     }
2279     memory_region_transaction_begin();
2280     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2281         if (memory_region_ioeventfd_equal(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
2282             break;
2283         }
2284     }
2285     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2286     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2287             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2288     --mr->ioeventfd_nb;
2289     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2290                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2291     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2292     memory_region_transaction_commit();
2293 }
2294
2295 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2296 {
2297     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2298     MemoryRegion *other;
2299
2300     memory_region_transaction_begin();
2301
2302     memory_region_ref(subregion);
2303     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2304         if (subregion->priority >= other->priority) {
2305             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2306             goto done;
2307         }
2308     }
2309     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2310 done:
2311     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2312     memory_region_transaction_commit();
2313 }
2314
2315 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2316                                                hwaddr offset,
2317                                                MemoryRegion *subregion)
2318 {
2319     assert(!subregion->container);
2320     subregion->container = mr;
2321     subregion->addr = offset;
2322     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2323 }
2324
2325 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2326                                  hwaddr offset,
2327                                  MemoryRegion *subregion)
2328 {
2329     subregion->priority = 0;
2330     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2331 }
2332
2333 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2334                                          hwaddr offset,
2335                                          MemoryRegion *subregion,
2336                                          int priority)
2337 {
2338     subregion->priority = priority;
2339     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2340 }
2341
2342 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2343                                  MemoryRegion *subregion)
2344 {
2345     memory_region_transaction_begin();
2346     assert(subregion->container == mr);
2347     subregion->container = NULL;
2348     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2349     memory_region_unref(subregion);
2350     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2351     memory_region_transaction_commit();
2352 }
2353
2354 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2355 {
2356     if (enabled == mr->enabled) {
2357         return;
2358     }
2359     memory_region_transaction_begin();
2360     mr->enabled = enabled;
2361     memory_region_update_pending = true;
2362     memory_region_transaction_commit();
2363 }
2364
2365 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2366 {
2367     Int128 s = int128_make64(size);
2368
2369     if (size == UINT64_MAX) {
2370         s = int128_2_64();
2371     }
2372     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2373         return;
2374     }
2375     memory_region_transaction_begin();
2376     mr->size = s;
2377     memory_region_update_pending = true;
2378     memory_region_transaction_commit();
2379 }
2380
2381 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2382 {
2383     MemoryRegion *container = mr->container;
2384
2385     if (container) {
2386         memory_region_transaction_begin();
2387         memory_region_ref(mr);
2388         memory_region_del_subregion(container, mr);
2389         mr->container = container;
2390         memory_region_update_container_subregions(mr);
2391         memory_region_unref(mr);
2392         memory_region_transaction_commit();
2393     }
2394 }
2395
2396 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2397 {
2398     if (addr != mr->addr) {
2399         mr->addr = addr;
2400         memory_region_readd_subregion(mr);
2401     }
2402 }
2403
2404 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2405 {
2406     assert(mr->alias);
2407
2408     if (offset == mr->alias_offset) {
2409         return;
2410     }
2411
2412     memory_region_transaction_begin();
2413     mr->alias_offset = offset;
2414     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2415     memory_region_transaction_commit();
2416 }
2417
2418 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2419 {
2420     return mr->align;
2421 }
2422
2423 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2424 {
2425     const AddrRange *addr = addr_;
2426     const FlatRange *fr = fr_;
2427
2428     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2429         return -1;
2430     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2431         return 1;
2432     }
2433     return 0;
2434 }
2435
2436 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2437 {
2438     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2439                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2440 }
2441
2442 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2443 {
2444     return mr->container ? true : false;
2445 }
2446
2447 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2448  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2449  */
2450 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2451                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2452 {
2453     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2454     MemoryRegion *root;
2455     AddressSpace *as;
2456     AddrRange range;
2457     FlatView *view;
2458     FlatRange *fr;
2459
2460     addr += mr->addr;
2461     for (root = mr; root->container; ) {
2462         root = root->container;
2463         addr += root->addr;
2464     }
2465
2466     as = memory_region_to_address_space(root);
2467     if (!as) {
2468         return ret;
2469     }
2470     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2471
2472     view = address_space_to_flatview(as);
2473     fr = flatview_lookup(view, range);
2474     if (!fr) {
2475         return ret;
2476     }
2477
2478     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2479         --fr;
2480     }
2481
2482     ret.mr = fr->mr;
2483     ret.fv = view;
2484     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2485     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2486     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2487                                                         fr->addr.start));
2488     ret.size = range.size;
2489     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2490     ret.readonly = fr->readonly;
2491     return ret;
2492 }
2493
2494 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2495                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2496 {
2497     MemoryRegionSection ret;
2498     rcu_read_lock();
2499     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2500     if (ret.mr) {
2501         memory_region_ref(ret.mr);
2502     }
2503     rcu_read_unlock();
2504     return ret;
2505 }
2506
2507 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2508 {
2509     MemoryRegion *mr;
2510
2511     rcu_read_lock();
2512     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2513     rcu_read_unlock();
2514     return mr && mr != container;
2515 }
2516
2517 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2518 {
2519     memory_region_sync_dirty_bitmap(NULL);
2520 }
2521
2522 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2523
2524 void memory_global_dirty_log_start(void)
2525 {
2526     if (vmstate_change) {
2527         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2528         vmstate_change = NULL;
2529     }
2530
2531     global_dirty_log = true;
2532
2533     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2534
2535     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2536     memory_region_transaction_begin();
2537     memory_region_update_pending = true;
2538     memory_region_transaction_commit();
2539 }
2540
2541 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2542 {
2543     global_dirty_log = false;
2544
2545     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2546     memory_region_transaction_begin();
2547     memory_region_update_pending = true;
2548     memory_region_transaction_commit();
2549
2550     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2551 }
2552
2553 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2554                                            RunState state)
2555 {
2556     if (running) {
2557         memory_global_dirty_log_do_stop();
2558
2559         if (vmstate_change) {
2560             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2561             vmstate_change = NULL;
2562         }
2563     }
2564 }
2565
2566 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2567 {
2568     if (!runstate_is_running()) {
2569         if (vmstate_change) {
2570             return;
2571         }
2572         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2573                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2574         return;
2575     }
2576
2577     memory_global_dirty_log_do_stop();
2578 }
2579
2580 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2581                                        AddressSpace *as)
2582 {
2583     FlatView *view;
2584     FlatRange *fr;
2585
2586     if (listener->begin) {
2587         listener->begin(listener);
2588     }
2589     if (global_dirty_log) {
2590         if (listener->log_global_start) {
2591             listener->log_global_start(listener);
2592         }
2593     }
2594
2595     view = address_space_get_flatview(as);
2596     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2597         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2598
2599         if (listener->region_add) {
2600             listener->region_add(listener, &section);
2601         }
2602         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2603             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2604         }
2605     }
2606     if (listener->commit) {
2607         listener->commit(listener);
2608     }
2609     flatview_unref(view);
2610 }
2611
2612 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2613                                        AddressSpace *as)
2614 {
2615     FlatView *view;
2616     FlatRange *fr;
2617
2618     if (listener->begin) {
2619         listener->begin(listener);
2620     }
2621     view = address_space_get_flatview(as);
2622     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2623         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2624
2625         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2626             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2627         }
2628         if (listener->region_del) {
2629             listener->region_del(listener, &section);
2630         }
2631     }
2632     if (listener->commit) {
2633         listener->commit(listener);
2634     }
2635     flatview_unref(view);
2636 }
2637
2638 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2639 {
2640     MemoryListener *other = NULL;
2641
2642     listener->address_space = as;
2643     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2644         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2645                                              memory_listeners)->priority) {
2646         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2647     } else {
2648         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2649             if (listener->priority < other->priority) {
2650                 break;
2651             }
2652         }
2653         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2654     }
2655
2656     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2657         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2658                                              memory_listeners)->priority) {
2659         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2660     } else {
2661         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2662             if (listener->priority < other->priority) {
2663                 break;
2664             }
2665         }
2666         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2667     }
2668
2669     listener_add_address_space(listener, as);
2670 }
2671
2672 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2673 {
2674     if (!listener->address_space) {
2675         return;
2676     }
2677
2678     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2679     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2680     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2681     listener->address_space = NULL;
2682 }
2683
2684 bool memory_region_request_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2685 {
2686     void *host;
2687     unsigned size = 0;
2688     unsigned offset = 0;
2689     Object *new_interface;
2690
2691     if (!mr || !mr->ops->request_ptr) {
2692         return false;
2693     }
2694
2695     /*
2696      * Avoid an update if the request_ptr call
2697      * memory_region_invalidate_mmio_ptr which seems to be likely when we use
2698      * a cache.
2699      */
2700     memory_region_transaction_begin();
2701
2702     host = mr->ops->request_ptr(mr->opaque, addr - mr->addr, &size, &offset);
2703
2704     if (!host || !size) {
2705         memory_region_transaction_commit();
2706         return false;
2707     }
2708
2709     new_interface = object_new("mmio_interface");
2710     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "start", offset);
2711     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "end", offset + size - 1);
2712     qdev_prop_set_bit(DEVICE(new_interface), "ro", true);
2713     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "host_ptr", host);
2714     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "subregion", mr);
2715     object_property_set_bool(OBJECT(new_interface), true, "realized", NULL);
2716
2717     memory_region_transaction_commit();
2718     return true;
2719 }
2720
2721 typedef struct MMIOPtrInvalidate {
2722     MemoryRegion *mr;
2723     hwaddr offset;
2724     unsigned size;
2725     int busy;
2726     int allocated;
2727 } MMIOPtrInvalidate;
2728
2729 #define MAX_MMIO_INVALIDATE 10
2730 static MMIOPtrInvalidate mmio_ptr_invalidate_list[MAX_MMIO_INVALIDATE];
2731
2732 static void memory_region_do_invalidate_mmio_ptr(CPUState *cpu,
2733                                                  run_on_cpu_data data)
2734 {
2735     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = (MMIOPtrInvalidate *)data.host_ptr;
2736     MemoryRegion *mr = invalidate_data->mr;
2737     hwaddr offset = invalidate_data->offset;
2738     unsigned size = invalidate_data->size;
2739     MemoryRegionSection section = memory_region_find(mr, offset, size);
2740
2741     qemu_mutex_lock_iothread();
2742
2743     /* Reset dirty so this doesn't happen later. */
2744     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(offset, size, 1);
2745
2746     if (section.mr != mr) {
2747         /* memory_region_find add a ref on section.mr */
2748         memory_region_unref(section.mr);
2749         if (MMIO_INTERFACE(section.mr->owner)) {
2750             /* We found the interface just drop it. */
2751             object_property_set_bool(section.mr->owner, false, "realized",
2752                                      NULL);
2753             object_unref(section.mr->owner);
2754             object_unparent(section.mr->owner);
2755         }
2756     }
2757
2758     qemu_mutex_unlock_iothread();
2759
2760     if (invalidate_data->allocated) {
2761         g_free(invalidate_data);
2762     } else {
2763         invalidate_data->busy = 0;
2764     }
2765 }
2766
2767 void memory_region_invalidate_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset,
2768                                        unsigned size)
2769 {
2770     size_t i;
2771     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = NULL;
2772
2773     for (i = 0; i < MAX_MMIO_INVALIDATE; i++) {
2774         if (atomic_cmpxchg(&(mmio_ptr_invalidate_list[i].busy), 0, 1) == 0) {
2775             invalidate_data = &mmio_ptr_invalidate_list[i];
2776             break;
2777         }
2778     }
2779
2780     if (!invalidate_data) {
2781         invalidate_data = g_malloc0(sizeof(MMIOPtrInvalidate));
2782         invalidate_data->allocated = 1;
2783     }
2784
2785     invalidate_data->mr = mr;
2786     invalidate_data->offset = offset;
2787     invalidate_data->size = size;
2788
2789     async_safe_run_on_cpu(first_cpu, memory_region_do_invalidate_mmio_ptr,
2790                           RUN_ON_CPU_HOST_PTR(invalidate_data));
2791 }
2792
2793 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2794 {
2795     memory_region_ref(root);
2796     as->root = root;
2797     as->current_map = NULL;
2798     as->ioeventfd_nb = 0;
2799     as->ioeventfds = NULL;
2800     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2801     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2802     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2803     address_space_update_topology(as);
2804     address_space_update_ioeventfds(as);
2805 }
2806
2807 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2808 {
2809     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2810
2811     flatview_unref(as->current_map);
2812     g_free(as->name);
2813     g_free(as->ioeventfds);
2814     memory_region_unref(as->root);
2815 }
2816
2817 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2818 {
2819     MemoryRegion *root = as->root;
2820
2821     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2822     memory_region_transaction_begin();
2823     as->root = NULL;
2824     memory_region_transaction_commit();
2825     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2826
2827     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2828      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2829      * values to expire before freeing the data.
2830      */
2831     as->root = root;
2832     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2833 }
2834
2835 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2836 {
2837     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2838         return "ramd";
2839     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2840         return "romd";
2841     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2842         return "rom";
2843     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2844         return "ram";
2845     } else {
2846         return "i/o";
2847     }
2848 }
2849
2850 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2851
2852 struct MemoryRegionList {
2853     const MemoryRegion *mr;
2854     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2855 };
2856
2857 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2858
2859 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2860                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2861 #define MTREE_INDENT "  "
2862
2863 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2864                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2865                            hwaddr base,
2866                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue)
2867 {
2868     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2869     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2870     const MemoryRegion *submr;
2871     unsigned int i;
2872     hwaddr cur_start, cur_end;
2873
2874     if (!mr) {
2875         return;
2876     }
2877
2878     for (i = 0; i < level; i++) {
2879         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2880     }
2881
2882     cur_start = base + mr->addr;
2883     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2884
2885     /*
2886      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2887      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2888      * user who is observing this.
2889      */
2890     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2891         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2892     }
2893
2894     if (mr->alias) {
2895         MemoryRegionList *ml;
2896         bool found = false;
2897
2898         /* check if the alias is already in the queue */
2899         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2900             if (ml->mr == mr->alias) {
2901                 found = true;
2902             }
2903         }
2904
2905         if (!found) {
2906             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2907             ml->mr = mr->alias;
2908             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2909         }
2910         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2911                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2912                    "-" TARGET_FMT_plx "%s\n",
2913                    cur_start, cur_end,
2914                    mr->priority,
2915                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2916                    memory_region_name(mr),
2917                    memory_region_name(mr->alias),
2918                    mr->alias_offset,
2919                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2920                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2921     } else {
2922         mon_printf(f,
2923                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s\n",
2924                    cur_start, cur_end,
2925                    mr->priority,
2926                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2927                    memory_region_name(mr),
2928                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2929     }
2930
2931     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2932
2933     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2934         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2935         new_ml->mr = submr;
2936         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2937             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2938                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2939                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2940                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2941                 new_ml = NULL;
2942                 break;
2943             }
2944         }
2945         if (new_ml) {
2946             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2947         }
2948     }
2949
2950     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2951         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2952                        alias_print_queue);
2953     }
2954
2955     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2956         g_free(ml);
2957     }
2958 }
2959
2960 struct FlatViewInfo {
2961     fprintf_function mon_printf;
2962     void *f;
2963     int counter;
2964     bool dispatch_tree;
2965 };
2966
2967 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2968                                  gpointer user_data)
2969 {
2970     FlatView *view = key;
2971     GArray *fv_address_spaces = value;
2972     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2973     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
2974     void *f = fvi->f;
2975     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2976     MemoryRegion *mr;
2977     int n = view->nr;
2978     int i;
2979     AddressSpace *as;
2980
2981     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
2982     ++fvi->counter;
2983
2984     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
2985         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
2986         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
2987         if (as->root->alias) {
2988             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
2989         }
2990         p(f, "\n");
2991     }
2992
2993     p(f, " Root memory region: %s\n",
2994       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
2995
2996     if (n <= 0) {
2997         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
2998         return;
2999     }
3000
3001     while (n--) {
3002         mr = range->mr;
3003         if (range->offset_in_region) {
3004             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3005               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx "\n",
3006               int128_get64(range->addr.start),
3007               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3008               mr->priority,
3009               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3010               memory_region_name(mr),
3011               range->offset_in_region);
3012         } else {
3013             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3014               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s\n",
3015               int128_get64(range->addr.start),
3016               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3017               mr->priority,
3018               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3019               memory_region_name(mr));
3020         }
3021         range++;
3022     }
3023
3024 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3025     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3026         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
3027     }
3028 #endif
3029
3030     p(f, "\n");
3031 }
3032
3033 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3034                                       gpointer user_data)
3035 {
3036     FlatView *view = key;
3037     GArray *fv_address_spaces = value;
3038
3039     g_array_unref(fv_address_spaces);
3040     flatview_unref(view);
3041
3042     return true;
3043 }
3044
3045 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
3046                 bool dispatch_tree)
3047 {
3048     MemoryRegionListHead ml_head;
3049     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3050     AddressSpace *as;
3051
3052     if (flatview) {
3053         FlatView *view;
3054         struct FlatViewInfo fvi = {
3055             .mon_printf = mon_printf,
3056             .f = f,
3057             .counter = 0,
3058             .dispatch_tree = dispatch_tree
3059         };
3060         GArray *fv_address_spaces;
3061         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3062
3063         /* Gather all FVs in one table */
3064         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3065             view = address_space_get_flatview(as);
3066
3067             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3068             if (!fv_address_spaces) {
3069                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3070                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3071             }
3072
3073             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3074         }
3075
3076         /* Print */
3077         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3078
3079         /* Free */
3080         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3081         g_hash_table_unref(views);
3082
3083         return;
3084     }
3085
3086     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3087
3088     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3089         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3090         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head);
3091         mon_printf(f, "\n");
3092     }
3093
3094     /* print aliased regions */
3095     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3096         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3097         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head);
3098         mon_printf(f, "\n");
3099     }
3100
3101     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3102         g_free(ml);
3103     }
3104 }
3105
3106 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3107                             struct Object *owner,
3108                             const char *name,
3109                             uint64_t size,
3110                             Error **errp)
3111 {
3112     DeviceState *owner_dev;
3113     Error *err = NULL;
3114
3115     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3116     if (err) {
3117         error_propagate(errp, err);
3118         return;
3119     }
3120     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3121      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3122      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3123      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3124      * which case we can relax this restriction.
3125      */
3126     owner_dev = DEVICE(owner);
3127     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3128 }
3129
3130 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3131                             struct Object *owner,
3132                             const char *name,
3133                             uint64_t size,
3134                             Error **errp)
3135 {
3136     DeviceState *owner_dev;
3137     Error *err = NULL;
3138
3139     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3140     if (err) {
3141         error_propagate(errp, err);
3142         return;
3143     }
3144     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3145      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3146      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3147      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3148      * which case we can relax this restriction.
3149      */
3150     owner_dev = DEVICE(owner);
3151     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3152 }
3153
3154 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3155                                    struct Object *owner,
3156                                    const MemoryRegionOps *ops,
3157                                    void *opaque,
3158                                    const char *name,
3159                                    uint64_t size,
3160                                    Error **errp)
3161 {
3162     DeviceState *owner_dev;
3163     Error *err = NULL;
3164
3165     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3166                                             name, size, &err);
3167     if (err) {
3168         error_propagate(errp, err);
3169         return;
3170     }
3171     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3172      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3173      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3174      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3175      * which case we can relax this restriction.
3176      */
3177     owner_dev = DEVICE(owner);
3178     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3179 }
3180
3181 static const TypeInfo memory_region_info = {
3182     .parent             = TYPE_OBJECT,
3183     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3184     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3185     .instance_init      = memory_region_initfn,
3186     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3187 };
3188
3189 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3190     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3191     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3192     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3193     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3194     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3195     .abstract           = true,
3196 };
3197
3198 static void memory_register_types(void)
3199 {
3200     type_register_static(&memory_region_info);
3201     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3202 }
3203
3204 type_init(memory_register_types)