]> Git Repo - qemu.git/blob - exec.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/vivier2/tags/linux-user-for-2.12-pull-request...
[qemu.git] / exec.c
1 /*
2  *  Virtual page mapping
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19 #include "qemu/osdep.h"
20 #include "qapi/error.h"
21
22 #include "qemu/cutils.h"
23 #include "cpu.h"
24 #include "exec/exec-all.h"
25 #include "exec/target_page.h"
26 #include "tcg.h"
27 #include "hw/qdev-core.h"
28 #include "hw/qdev-properties.h"
29 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
30 #include "hw/boards.h"
31 #include "hw/xen/xen.h"
32 #endif
33 #include "sysemu/kvm.h"
34 #include "sysemu/sysemu.h"
35 #include "qemu/timer.h"
36 #include "qemu/config-file.h"
37 #include "qemu/error-report.h"
38 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
39 #include "qemu.h"
40 #else /* !CONFIG_USER_ONLY */
41 #include "hw/hw.h"
42 #include "exec/memory.h"
43 #include "exec/ioport.h"
44 #include "sysemu/dma.h"
45 #include "sysemu/numa.h"
46 #include "sysemu/hw_accel.h"
47 #include "exec/address-spaces.h"
48 #include "sysemu/xen-mapcache.h"
49 #include "trace-root.h"
50
51 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
52 #include <linux/falloc.h>
53 #endif
54
55 #endif
56 #include "qemu/rcu_queue.h"
57 #include "qemu/main-loop.h"
58 #include "translate-all.h"
59 #include "sysemu/replay.h"
60
61 #include "exec/memory-internal.h"
62 #include "exec/ram_addr.h"
63 #include "exec/log.h"
64
65 #include "migration/vmstate.h"
66
67 #include "qemu/range.h"
68 #ifndef _WIN32
69 #include "qemu/mmap-alloc.h"
70 #endif
71
72 #include "monitor/monitor.h"
73
74 //#define DEBUG_SUBPAGE
75
76 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
77 /* ram_list is read under rcu_read_lock()/rcu_read_unlock().  Writes
78  * are protected by the ramlist lock.
79  */
80 RAMList ram_list = { .blocks = QLIST_HEAD_INITIALIZER(ram_list.blocks) };
81
82 static MemoryRegion *system_memory;
83 static MemoryRegion *system_io;
84
85 AddressSpace address_space_io;
86 AddressSpace address_space_memory;
87
88 MemoryRegion io_mem_rom, io_mem_notdirty;
89 static MemoryRegion io_mem_unassigned;
90
91 /* RAM is pre-allocated and passed into qemu_ram_alloc_from_ptr */
92 #define RAM_PREALLOC   (1 << 0)
93
94 /* RAM is mmap-ed with MAP_SHARED */
95 #define RAM_SHARED     (1 << 1)
96
97 /* Only a portion of RAM (used_length) is actually used, and migrated.
98  * This used_length size can change across reboots.
99  */
100 #define RAM_RESIZEABLE (1 << 2)
101
102 #endif
103
104 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
105 int target_page_bits;
106 bool target_page_bits_decided;
107 #endif
108
109 struct CPUTailQ cpus = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(cpus);
110 /* current CPU in the current thread. It is only valid inside
111    cpu_exec() */
112 __thread CPUState *current_cpu;
113 /* 0 = Do not count executed instructions.
114    1 = Precise instruction counting.
115    2 = Adaptive rate instruction counting.  */
116 int use_icount;
117
118 uintptr_t qemu_host_page_size;
119 intptr_t qemu_host_page_mask;
120
121 bool set_preferred_target_page_bits(int bits)
122 {
123     /* The target page size is the lowest common denominator for all
124      * the CPUs in the system, so we can only make it smaller, never
125      * larger. And we can't make it smaller once we've committed to
126      * a particular size.
127      */
128 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
129     assert(bits >= TARGET_PAGE_BITS_MIN);
130     if (target_page_bits == 0 || target_page_bits > bits) {
131         if (target_page_bits_decided) {
132             return false;
133         }
134         target_page_bits = bits;
135     }
136 #endif
137     return true;
138 }
139
140 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
141
142 static void finalize_target_page_bits(void)
143 {
144 #ifdef TARGET_PAGE_BITS_VARY
145     if (target_page_bits == 0) {
146         target_page_bits = TARGET_PAGE_BITS_MIN;
147     }
148     target_page_bits_decided = true;
149 #endif
150 }
151
152 typedef struct PhysPageEntry PhysPageEntry;
153
154 struct PhysPageEntry {
155     /* How many bits skip to next level (in units of L2_SIZE). 0 for a leaf. */
156     uint32_t skip : 6;
157      /* index into phys_sections (!skip) or phys_map_nodes (skip) */
158     uint32_t ptr : 26;
159 };
160
161 #define PHYS_MAP_NODE_NIL (((uint32_t)~0) >> 6)
162
163 /* Size of the L2 (and L3, etc) page tables.  */
164 #define ADDR_SPACE_BITS 64
165
166 #define P_L2_BITS 9
167 #define P_L2_SIZE (1 << P_L2_BITS)
168
169 #define P_L2_LEVELS (((ADDR_SPACE_BITS - TARGET_PAGE_BITS - 1) / P_L2_BITS) + 1)
170
171 typedef PhysPageEntry Node[P_L2_SIZE];
172
173 typedef struct PhysPageMap {
174     struct rcu_head rcu;
175
176     unsigned sections_nb;
177     unsigned sections_nb_alloc;
178     unsigned nodes_nb;
179     unsigned nodes_nb_alloc;
180     Node *nodes;
181     MemoryRegionSection *sections;
182 } PhysPageMap;
183
184 struct AddressSpaceDispatch {
185     MemoryRegionSection *mru_section;
186     /* This is a multi-level map on the physical address space.
187      * The bottom level has pointers to MemoryRegionSections.
188      */
189     PhysPageEntry phys_map;
190     PhysPageMap map;
191 };
192
193 #define SUBPAGE_IDX(addr) ((addr) & ~TARGET_PAGE_MASK)
194 typedef struct subpage_t {
195     MemoryRegion iomem;
196     FlatView *fv;
197     hwaddr base;
198     uint16_t sub_section[];
199 } subpage_t;
200
201 #define PHYS_SECTION_UNASSIGNED 0
202 #define PHYS_SECTION_NOTDIRTY 1
203 #define PHYS_SECTION_ROM 2
204 #define PHYS_SECTION_WATCH 3
205
206 static void io_mem_init(void);
207 static void memory_map_init(void);
208 static void tcg_commit(MemoryListener *listener);
209
210 static MemoryRegion io_mem_watch;
211
212 /**
213  * CPUAddressSpace: all the information a CPU needs about an AddressSpace
214  * @cpu: the CPU whose AddressSpace this is
215  * @as: the AddressSpace itself
216  * @memory_dispatch: its dispatch pointer (cached, RCU protected)
217  * @tcg_as_listener: listener for tracking changes to the AddressSpace
218  */
219 struct CPUAddressSpace {
220     CPUState *cpu;
221     AddressSpace *as;
222     struct AddressSpaceDispatch *memory_dispatch;
223     MemoryListener tcg_as_listener;
224 };
225
226 struct DirtyBitmapSnapshot {
227     ram_addr_t start;
228     ram_addr_t end;
229     unsigned long dirty[];
230 };
231
232 #endif
233
234 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
235
236 static void phys_map_node_reserve(PhysPageMap *map, unsigned nodes)
237 {
238     static unsigned alloc_hint = 16;
239     if (map->nodes_nb + nodes > map->nodes_nb_alloc) {
240         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, alloc_hint);
241         map->nodes_nb_alloc = MAX(map->nodes_nb_alloc, map->nodes_nb + nodes);
242         map->nodes = g_renew(Node, map->nodes, map->nodes_nb_alloc);
243         alloc_hint = map->nodes_nb_alloc;
244     }
245 }
246
247 static uint32_t phys_map_node_alloc(PhysPageMap *map, bool leaf)
248 {
249     unsigned i;
250     uint32_t ret;
251     PhysPageEntry e;
252     PhysPageEntry *p;
253
254     ret = map->nodes_nb++;
255     p = map->nodes[ret];
256     assert(ret != PHYS_MAP_NODE_NIL);
257     assert(ret != map->nodes_nb_alloc);
258
259     e.skip = leaf ? 0 : 1;
260     e.ptr = leaf ? PHYS_SECTION_UNASSIGNED : PHYS_MAP_NODE_NIL;
261     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; ++i) {
262         memcpy(&p[i], &e, sizeof(e));
263     }
264     return ret;
265 }
266
267 static void phys_page_set_level(PhysPageMap *map, PhysPageEntry *lp,
268                                 hwaddr *index, hwaddr *nb, uint16_t leaf,
269                                 int level)
270 {
271     PhysPageEntry *p;
272     hwaddr step = (hwaddr)1 << (level * P_L2_BITS);
273
274     if (lp->skip && lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
275         lp->ptr = phys_map_node_alloc(map, level == 0);
276     }
277     p = map->nodes[lp->ptr];
278     lp = &p[(*index >> (level * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
279
280     while (*nb && lp < &p[P_L2_SIZE]) {
281         if ((*index & (step - 1)) == 0 && *nb >= step) {
282             lp->skip = 0;
283             lp->ptr = leaf;
284             *index += step;
285             *nb -= step;
286         } else {
287             phys_page_set_level(map, lp, index, nb, leaf, level - 1);
288         }
289         ++lp;
290     }
291 }
292
293 static void phys_page_set(AddressSpaceDispatch *d,
294                           hwaddr index, hwaddr nb,
295                           uint16_t leaf)
296 {
297     /* Wildly overreserve - it doesn't matter much. */
298     phys_map_node_reserve(&d->map, 3 * P_L2_LEVELS);
299
300     phys_page_set_level(&d->map, &d->phys_map, &index, &nb, leaf, P_L2_LEVELS - 1);
301 }
302
303 /* Compact a non leaf page entry. Simply detect that the entry has a single child,
304  * and update our entry so we can skip it and go directly to the destination.
305  */
306 static void phys_page_compact(PhysPageEntry *lp, Node *nodes)
307 {
308     unsigned valid_ptr = P_L2_SIZE;
309     int valid = 0;
310     PhysPageEntry *p;
311     int i;
312
313     if (lp->ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
314         return;
315     }
316
317     p = nodes[lp->ptr];
318     for (i = 0; i < P_L2_SIZE; i++) {
319         if (p[i].ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
320             continue;
321         }
322
323         valid_ptr = i;
324         valid++;
325         if (p[i].skip) {
326             phys_page_compact(&p[i], nodes);
327         }
328     }
329
330     /* We can only compress if there's only one child. */
331     if (valid != 1) {
332         return;
333     }
334
335     assert(valid_ptr < P_L2_SIZE);
336
337     /* Don't compress if it won't fit in the # of bits we have. */
338     if (lp->skip + p[valid_ptr].skip >= (1 << 3)) {
339         return;
340     }
341
342     lp->ptr = p[valid_ptr].ptr;
343     if (!p[valid_ptr].skip) {
344         /* If our only child is a leaf, make this a leaf. */
345         /* By design, we should have made this node a leaf to begin with so we
346          * should never reach here.
347          * But since it's so simple to handle this, let's do it just in case we
348          * change this rule.
349          */
350         lp->skip = 0;
351     } else {
352         lp->skip += p[valid_ptr].skip;
353     }
354 }
355
356 void address_space_dispatch_compact(AddressSpaceDispatch *d)
357 {
358     if (d->phys_map.skip) {
359         phys_page_compact(&d->phys_map, d->map.nodes);
360     }
361 }
362
363 static inline bool section_covers_addr(const MemoryRegionSection *section,
364                                        hwaddr addr)
365 {
366     /* Memory topology clips a memory region to [0, 2^64); size.hi > 0 means
367      * the section must cover the entire address space.
368      */
369     return int128_gethi(section->size) ||
370            range_covers_byte(section->offset_within_address_space,
371                              int128_getlo(section->size), addr);
372 }
373
374 static MemoryRegionSection *phys_page_find(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr)
375 {
376     PhysPageEntry lp = d->phys_map, *p;
377     Node *nodes = d->map.nodes;
378     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
379     hwaddr index = addr >> TARGET_PAGE_BITS;
380     int i;
381
382     for (i = P_L2_LEVELS; lp.skip && (i -= lp.skip) >= 0;) {
383         if (lp.ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
384             return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
385         }
386         p = nodes[lp.ptr];
387         lp = p[(index >> (i * P_L2_BITS)) & (P_L2_SIZE - 1)];
388     }
389
390     if (section_covers_addr(&sections[lp.ptr], addr)) {
391         return &sections[lp.ptr];
392     } else {
393         return &sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED];
394     }
395 }
396
397 bool memory_region_is_unassigned(MemoryRegion *mr)
398 {
399     return mr != &io_mem_rom && mr != &io_mem_notdirty && !mr->rom_device
400         && mr != &io_mem_watch;
401 }
402
403 /* Called from RCU critical section */
404 static MemoryRegionSection *address_space_lookup_region(AddressSpaceDispatch *d,
405                                                         hwaddr addr,
406                                                         bool resolve_subpage)
407 {
408     MemoryRegionSection *section = atomic_read(&d->mru_section);
409     subpage_t *subpage;
410
411     if (!section || section == &d->map.sections[PHYS_SECTION_UNASSIGNED] ||
412         !section_covers_addr(section, addr)) {
413         section = phys_page_find(d, addr);
414         atomic_set(&d->mru_section, section);
415     }
416     if (resolve_subpage && section->mr->subpage) {
417         subpage = container_of(section->mr, subpage_t, iomem);
418         section = &d->map.sections[subpage->sub_section[SUBPAGE_IDX(addr)]];
419     }
420     return section;
421 }
422
423 /* Called from RCU critical section */
424 static MemoryRegionSection *
425 address_space_translate_internal(AddressSpaceDispatch *d, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
426                                  hwaddr *plen, bool resolve_subpage)
427 {
428     MemoryRegionSection *section;
429     MemoryRegion *mr;
430     Int128 diff;
431
432     section = address_space_lookup_region(d, addr, resolve_subpage);
433     /* Compute offset within MemoryRegionSection */
434     addr -= section->offset_within_address_space;
435
436     /* Compute offset within MemoryRegion */
437     *xlat = addr + section->offset_within_region;
438
439     mr = section->mr;
440
441     /* MMIO registers can be expected to perform full-width accesses based only
442      * on their address, without considering adjacent registers that could
443      * decode to completely different MemoryRegions.  When such registers
444      * exist (e.g. I/O ports 0xcf8 and 0xcf9 on most PC chipsets), MMIO
445      * regions overlap wildly.  For this reason we cannot clamp the accesses
446      * here.
447      *
448      * If the length is small (as is the case for address_space_ldl/stl),
449      * everything works fine.  If the incoming length is large, however,
450      * the caller really has to do the clamping through memory_access_size.
451      */
452     if (memory_region_is_ram(mr)) {
453         diff = int128_sub(section->size, int128_make64(addr));
454         *plen = int128_get64(int128_min(diff, int128_make64(*plen)));
455     }
456     return section;
457 }
458
459 /**
460  * flatview_do_translate - translate an address in FlatView
461  *
462  * @fv: the flat view that we want to translate on
463  * @addr: the address to be translated in above address space
464  * @xlat: the translated address offset within memory region. It
465  *        cannot be @NULL.
466  * @plen_out: valid read/write length of the translated address. It
467  *            can be @NULL when we don't care about it.
468  * @page_mask_out: page mask for the translated address. This
469  *            should only be meaningful for IOMMU translated
470  *            addresses, since there may be huge pages that this bit
471  *            would tell. It can be @NULL if we don't care about it.
472  * @is_write: whether the translation operation is for write
473  * @is_mmio: whether this can be MMIO, set true if it can
474  *
475  * This function is called from RCU critical section
476  */
477 static MemoryRegionSection flatview_do_translate(FlatView *fv,
478                                                  hwaddr addr,
479                                                  hwaddr *xlat,
480                                                  hwaddr *plen_out,
481                                                  hwaddr *page_mask_out,
482                                                  bool is_write,
483                                                  bool is_mmio,
484                                                  AddressSpace **target_as)
485 {
486     IOMMUTLBEntry iotlb;
487     MemoryRegionSection *section;
488     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
489     IOMMUMemoryRegionClass *imrc;
490     hwaddr page_mask = (hwaddr)(-1);
491     hwaddr plen = (hwaddr)(-1);
492
493     if (plen_out) {
494         plen = *plen_out;
495     }
496
497     for (;;) {
498         section = address_space_translate_internal(
499                 flatview_to_dispatch(fv), addr, &addr,
500                 &plen, is_mmio);
501
502         iommu_mr = memory_region_get_iommu(section->mr);
503         if (!iommu_mr) {
504             break;
505         }
506         imrc = memory_region_get_iommu_class_nocheck(iommu_mr);
507
508         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, is_write ?
509                                 IOMMU_WO : IOMMU_RO);
510         addr = ((iotlb.translated_addr & ~iotlb.addr_mask)
511                 | (addr & iotlb.addr_mask));
512         page_mask &= iotlb.addr_mask;
513         plen = MIN(plen, (addr | iotlb.addr_mask) - addr + 1);
514         if (!(iotlb.perm & (1 << is_write))) {
515             goto translate_fail;
516         }
517
518         fv = address_space_to_flatview(iotlb.target_as);
519         *target_as = iotlb.target_as;
520     }
521
522     *xlat = addr;
523
524     if (page_mask == (hwaddr)(-1)) {
525         /* Not behind an IOMMU, use default page size. */
526         page_mask = ~TARGET_PAGE_MASK;
527     }
528
529     if (page_mask_out) {
530         *page_mask_out = page_mask;
531     }
532
533     if (plen_out) {
534         *plen_out = plen;
535     }
536
537     return *section;
538
539 translate_fail:
540     return (MemoryRegionSection) { .mr = &io_mem_unassigned };
541 }
542
543 /* Called from RCU critical section */
544 IOMMUTLBEntry address_space_get_iotlb_entry(AddressSpace *as, hwaddr addr,
545                                             bool is_write)
546 {
547     MemoryRegionSection section;
548     hwaddr xlat, page_mask;
549
550     /*
551      * This can never be MMIO, and we don't really care about plen,
552      * but page mask.
553      */
554     section = flatview_do_translate(address_space_to_flatview(as), addr, &xlat,
555                                     NULL, &page_mask, is_write, false, &as);
556
557     /* Illegal translation */
558     if (section.mr == &io_mem_unassigned) {
559         goto iotlb_fail;
560     }
561
562     /* Convert memory region offset into address space offset */
563     xlat += section.offset_within_address_space -
564         section.offset_within_region;
565
566     return (IOMMUTLBEntry) {
567         .target_as = as,
568         .iova = addr & ~page_mask,
569         .translated_addr = xlat & ~page_mask,
570         .addr_mask = page_mask,
571         /* IOTLBs are for DMAs, and DMA only allows on RAMs. */
572         .perm = IOMMU_RW,
573     };
574
575 iotlb_fail:
576     return (IOMMUTLBEntry) {0};
577 }
578
579 /* Called from RCU critical section */
580 MemoryRegion *flatview_translate(FlatView *fv, hwaddr addr, hwaddr *xlat,
581                                  hwaddr *plen, bool is_write)
582 {
583     MemoryRegion *mr;
584     MemoryRegionSection section;
585     AddressSpace *as = NULL;
586
587     /* This can be MMIO, so setup MMIO bit. */
588     section = flatview_do_translate(fv, addr, xlat, plen, NULL,
589                                     is_write, true, &as);
590     mr = section.mr;
591
592     if (xen_enabled() && memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
593         hwaddr page = ((addr & TARGET_PAGE_MASK) + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
594         *plen = MIN(page, *plen);
595     }
596
597     return mr;
598 }
599
600 /* Called from RCU critical section */
601 MemoryRegionSection *
602 address_space_translate_for_iotlb(CPUState *cpu, int asidx, hwaddr addr,
603                                   hwaddr *xlat, hwaddr *plen)
604 {
605     MemoryRegionSection *section;
606     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpu->cpu_ases[asidx].memory_dispatch);
607
608     section = address_space_translate_internal(d, addr, xlat, plen, false);
609
610     assert(!memory_region_is_iommu(section->mr));
611     return section;
612 }
613 #endif
614
615 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
616
617 static int cpu_common_post_load(void *opaque, int version_id)
618 {
619     CPUState *cpu = opaque;
620
621     /* 0x01 was CPU_INTERRUPT_EXIT. This line can be removed when the
622        version_id is increased. */
623     cpu->interrupt_request &= ~0x01;
624     tlb_flush(cpu);
625
626     /* loadvm has just updated the content of RAM, bypassing the
627      * usual mechanisms that ensure we flush TBs for writes to
628      * memory we've translated code from. So we must flush all TBs,
629      * which will now be stale.
630      */
631     tb_flush(cpu);
632
633     return 0;
634 }
635
636 static int cpu_common_pre_load(void *opaque)
637 {
638     CPUState *cpu = opaque;
639
640     cpu->exception_index = -1;
641
642     return 0;
643 }
644
645 static bool cpu_common_exception_index_needed(void *opaque)
646 {
647     CPUState *cpu = opaque;
648
649     return tcg_enabled() && cpu->exception_index != -1;
650 }
651
652 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_exception_index = {
653     .name = "cpu_common/exception_index",
654     .version_id = 1,
655     .minimum_version_id = 1,
656     .needed = cpu_common_exception_index_needed,
657     .fields = (VMStateField[]) {
658         VMSTATE_INT32(exception_index, CPUState),
659         VMSTATE_END_OF_LIST()
660     }
661 };
662
663 static bool cpu_common_crash_occurred_needed(void *opaque)
664 {
665     CPUState *cpu = opaque;
666
667     return cpu->crash_occurred;
668 }
669
670 static const VMStateDescription vmstate_cpu_common_crash_occurred = {
671     .name = "cpu_common/crash_occurred",
672     .version_id = 1,
673     .minimum_version_id = 1,
674     .needed = cpu_common_crash_occurred_needed,
675     .fields = (VMStateField[]) {
676         VMSTATE_BOOL(crash_occurred, CPUState),
677         VMSTATE_END_OF_LIST()
678     }
679 };
680
681 const VMStateDescription vmstate_cpu_common = {
682     .name = "cpu_common",
683     .version_id = 1,
684     .minimum_version_id = 1,
685     .pre_load = cpu_common_pre_load,
686     .post_load = cpu_common_post_load,
687     .fields = (VMStateField[]) {
688         VMSTATE_UINT32(halted, CPUState),
689         VMSTATE_UINT32(interrupt_request, CPUState),
690         VMSTATE_END_OF_LIST()
691     },
692     .subsections = (const VMStateDescription*[]) {
693         &vmstate_cpu_common_exception_index,
694         &vmstate_cpu_common_crash_occurred,
695         NULL
696     }
697 };
698
699 #endif
700
701 CPUState *qemu_get_cpu(int index)
702 {
703     CPUState *cpu;
704
705     CPU_FOREACH(cpu) {
706         if (cpu->cpu_index == index) {
707             return cpu;
708         }
709     }
710
711     return NULL;
712 }
713
714 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
715 void cpu_address_space_init(CPUState *cpu, int asidx,
716                             const char *prefix, MemoryRegion *mr)
717 {
718     CPUAddressSpace *newas;
719     AddressSpace *as = g_new0(AddressSpace, 1);
720     char *as_name;
721
722     assert(mr);
723     as_name = g_strdup_printf("%s-%d", prefix, cpu->cpu_index);
724     address_space_init(as, mr, as_name);
725     g_free(as_name);
726
727     /* Target code should have set num_ases before calling us */
728     assert(asidx < cpu->num_ases);
729
730     if (asidx == 0) {
731         /* address space 0 gets the convenience alias */
732         cpu->as = as;
733     }
734
735     /* KVM cannot currently support multiple address spaces. */
736     assert(asidx == 0 || !kvm_enabled());
737
738     if (!cpu->cpu_ases) {
739         cpu->cpu_ases = g_new0(CPUAddressSpace, cpu->num_ases);
740     }
741
742     newas = &cpu->cpu_ases[asidx];
743     newas->cpu = cpu;
744     newas->as = as;
745     if (tcg_enabled()) {
746         newas->tcg_as_listener.commit = tcg_commit;
747         memory_listener_register(&newas->tcg_as_listener, as);
748     }
749 }
750
751 AddressSpace *cpu_get_address_space(CPUState *cpu, int asidx)
752 {
753     /* Return the AddressSpace corresponding to the specified index */
754     return cpu->cpu_ases[asidx].as;
755 }
756 #endif
757
758 void cpu_exec_unrealizefn(CPUState *cpu)
759 {
760     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
761
762     cpu_list_remove(cpu);
763
764     if (cc->vmsd != NULL) {
765         vmstate_unregister(NULL, cc->vmsd, cpu);
766     }
767     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
768         vmstate_unregister(NULL, &vmstate_cpu_common, cpu);
769     }
770 }
771
772 Property cpu_common_props[] = {
773 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
774     /* Create a memory property for softmmu CPU object,
775      * so users can wire up its memory. (This can't go in qom/cpu.c
776      * because that file is compiled only once for both user-mode
777      * and system builds.) The default if no link is set up is to use
778      * the system address space.
779      */
780     DEFINE_PROP_LINK("memory", CPUState, memory, TYPE_MEMORY_REGION,
781                      MemoryRegion *),
782 #endif
783     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
784 };
785
786 void cpu_exec_initfn(CPUState *cpu)
787 {
788     cpu->as = NULL;
789     cpu->num_ases = 0;
790
791 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
792     cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
793     cpu->memory = system_memory;
794     object_ref(OBJECT(cpu->memory));
795 #endif
796 }
797
798 void cpu_exec_realizefn(CPUState *cpu, Error **errp)
799 {
800     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
801     static bool tcg_target_initialized;
802
803     cpu_list_add(cpu);
804
805     if (tcg_enabled() && !tcg_target_initialized) {
806         tcg_target_initialized = true;
807         cc->tcg_initialize();
808     }
809
810 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
811     if (qdev_get_vmsd(DEVICE(cpu)) == NULL) {
812         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, &vmstate_cpu_common, cpu);
813     }
814     if (cc->vmsd != NULL) {
815         vmstate_register(NULL, cpu->cpu_index, cc->vmsd, cpu);
816     }
817 #endif
818 }
819
820 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
821 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
822 {
823     mmap_lock();
824     tb_lock();
825     tb_invalidate_phys_page_range(pc, pc + 1, 0);
826     tb_unlock();
827     mmap_unlock();
828 }
829 #else
830 static void breakpoint_invalidate(CPUState *cpu, target_ulong pc)
831 {
832     MemTxAttrs attrs;
833     hwaddr phys = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, pc, &attrs);
834     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
835     if (phys != -1) {
836         /* Locks grabbed by tb_invalidate_phys_addr */
837         tb_invalidate_phys_addr(cpu->cpu_ases[asidx].as,
838                                 phys | (pc & ~TARGET_PAGE_MASK));
839     }
840 }
841 #endif
842
843 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
844 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
845
846 {
847 }
848
849 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
850                           int flags)
851 {
852     return -ENOSYS;
853 }
854
855 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
856 {
857 }
858
859 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
860                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
861 {
862     return -ENOSYS;
863 }
864 #else
865 /* Add a watchpoint.  */
866 int cpu_watchpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
867                           int flags, CPUWatchpoint **watchpoint)
868 {
869     CPUWatchpoint *wp;
870
871     /* forbid ranges which are empty or run off the end of the address space */
872     if (len == 0 || (addr + len - 1) < addr) {
873         error_report("tried to set invalid watchpoint at %"
874                      VADDR_PRIx ", len=%" VADDR_PRIu, addr, len);
875         return -EINVAL;
876     }
877     wp = g_malloc(sizeof(*wp));
878
879     wp->vaddr = addr;
880     wp->len = len;
881     wp->flags = flags;
882
883     /* keep all GDB-injected watchpoints in front */
884     if (flags & BP_GDB) {
885         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->watchpoints, wp, entry);
886     } else {
887         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->watchpoints, wp, entry);
888     }
889
890     tlb_flush_page(cpu, addr);
891
892     if (watchpoint)
893         *watchpoint = wp;
894     return 0;
895 }
896
897 /* Remove a specific watchpoint.  */
898 int cpu_watchpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr addr, vaddr len,
899                           int flags)
900 {
901     CPUWatchpoint *wp;
902
903     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
904         if (addr == wp->vaddr && len == wp->len
905                 && flags == (wp->flags & ~BP_WATCHPOINT_HIT)) {
906             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
907             return 0;
908         }
909     }
910     return -ENOENT;
911 }
912
913 /* Remove a specific watchpoint by reference.  */
914 void cpu_watchpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUWatchpoint *watchpoint)
915 {
916     QTAILQ_REMOVE(&cpu->watchpoints, watchpoint, entry);
917
918     tlb_flush_page(cpu, watchpoint->vaddr);
919
920     g_free(watchpoint);
921 }
922
923 /* Remove all matching watchpoints.  */
924 void cpu_watchpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
925 {
926     CPUWatchpoint *wp, *next;
927
928     QTAILQ_FOREACH_SAFE(wp, &cpu->watchpoints, entry, next) {
929         if (wp->flags & mask) {
930             cpu_watchpoint_remove_by_ref(cpu, wp);
931         }
932     }
933 }
934
935 /* Return true if this watchpoint address matches the specified
936  * access (ie the address range covered by the watchpoint overlaps
937  * partially or completely with the address range covered by the
938  * access).
939  */
940 static inline bool cpu_watchpoint_address_matches(CPUWatchpoint *wp,
941                                                   vaddr addr,
942                                                   vaddr len)
943 {
944     /* We know the lengths are non-zero, but a little caution is
945      * required to avoid errors in the case where the range ends
946      * exactly at the top of the address space and so addr + len
947      * wraps round to zero.
948      */
949     vaddr wpend = wp->vaddr + wp->len - 1;
950     vaddr addrend = addr + len - 1;
951
952     return !(addr > wpend || wp->vaddr > addrend);
953 }
954
955 #endif
956
957 /* Add a breakpoint.  */
958 int cpu_breakpoint_insert(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags,
959                           CPUBreakpoint **breakpoint)
960 {
961     CPUBreakpoint *bp;
962
963     bp = g_malloc(sizeof(*bp));
964
965     bp->pc = pc;
966     bp->flags = flags;
967
968     /* keep all GDB-injected breakpoints in front */
969     if (flags & BP_GDB) {
970         QTAILQ_INSERT_HEAD(&cpu->breakpoints, bp, entry);
971     } else {
972         QTAILQ_INSERT_TAIL(&cpu->breakpoints, bp, entry);
973     }
974
975     breakpoint_invalidate(cpu, pc);
976
977     if (breakpoint) {
978         *breakpoint = bp;
979     }
980     return 0;
981 }
982
983 /* Remove a specific breakpoint.  */
984 int cpu_breakpoint_remove(CPUState *cpu, vaddr pc, int flags)
985 {
986     CPUBreakpoint *bp;
987
988     QTAILQ_FOREACH(bp, &cpu->breakpoints, entry) {
989         if (bp->pc == pc && bp->flags == flags) {
990             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
991             return 0;
992         }
993     }
994     return -ENOENT;
995 }
996
997 /* Remove a specific breakpoint by reference.  */
998 void cpu_breakpoint_remove_by_ref(CPUState *cpu, CPUBreakpoint *breakpoint)
999 {
1000     QTAILQ_REMOVE(&cpu->breakpoints, breakpoint, entry);
1001
1002     breakpoint_invalidate(cpu, breakpoint->pc);
1003
1004     g_free(breakpoint);
1005 }
1006
1007 /* Remove all matching breakpoints. */
1008 void cpu_breakpoint_remove_all(CPUState *cpu, int mask)
1009 {
1010     CPUBreakpoint *bp, *next;
1011
1012     QTAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &cpu->breakpoints, entry, next) {
1013         if (bp->flags & mask) {
1014             cpu_breakpoint_remove_by_ref(cpu, bp);
1015         }
1016     }
1017 }
1018
1019 /* enable or disable single step mode. EXCP_DEBUG is returned by the
1020    CPU loop after each instruction */
1021 void cpu_single_step(CPUState *cpu, int enabled)
1022 {
1023     if (cpu->singlestep_enabled != enabled) {
1024         cpu->singlestep_enabled = enabled;
1025         if (kvm_enabled()) {
1026             kvm_update_guest_debug(cpu, 0);
1027         } else {
1028             /* must flush all the translated code to avoid inconsistencies */
1029             /* XXX: only flush what is necessary */
1030             tb_flush(cpu);
1031         }
1032     }
1033 }
1034
1035 void cpu_abort(CPUState *cpu, const char *fmt, ...)
1036 {
1037     va_list ap;
1038     va_list ap2;
1039
1040     va_start(ap, fmt);
1041     va_copy(ap2, ap);
1042     fprintf(stderr, "qemu: fatal: ");
1043     vfprintf(stderr, fmt, ap);
1044     fprintf(stderr, "\n");
1045     cpu_dump_state(cpu, stderr, fprintf, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1046     if (qemu_log_separate()) {
1047         qemu_log_lock();
1048         qemu_log("qemu: fatal: ");
1049         qemu_log_vprintf(fmt, ap2);
1050         qemu_log("\n");
1051         log_cpu_state(cpu, CPU_DUMP_FPU | CPU_DUMP_CCOP);
1052         qemu_log_flush();
1053         qemu_log_unlock();
1054         qemu_log_close();
1055     }
1056     va_end(ap2);
1057     va_end(ap);
1058     replay_finish();
1059 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1060     {
1061         struct sigaction act;
1062         sigfillset(&act.sa_mask);
1063         act.sa_handler = SIG_DFL;
1064         sigaction(SIGABRT, &act, NULL);
1065     }
1066 #endif
1067     abort();
1068 }
1069
1070 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1071 /* Called from RCU critical section */
1072 static RAMBlock *qemu_get_ram_block(ram_addr_t addr)
1073 {
1074     RAMBlock *block;
1075
1076     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
1077     if (block && addr - block->offset < block->max_length) {
1078         return block;
1079     }
1080     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1081         if (addr - block->offset < block->max_length) {
1082             goto found;
1083         }
1084     }
1085
1086     fprintf(stderr, "Bad ram offset %" PRIx64 "\n", (uint64_t)addr);
1087     abort();
1088
1089 found:
1090     /* It is safe to write mru_block outside the iothread lock.  This
1091      * is what happens:
1092      *
1093      *     mru_block = xxx
1094      *     rcu_read_unlock()
1095      *                                        xxx removed from list
1096      *                  rcu_read_lock()
1097      *                  read mru_block
1098      *                                        mru_block = NULL;
1099      *                                        call_rcu(reclaim_ramblock, xxx);
1100      *                  rcu_read_unlock()
1101      *
1102      * atomic_rcu_set is not needed here.  The block was already published
1103      * when it was placed into the list.  Here we're just making an extra
1104      * copy of the pointer.
1105      */
1106     ram_list.mru_block = block;
1107     return block;
1108 }
1109
1110 static void tlb_reset_dirty_range_all(ram_addr_t start, ram_addr_t length)
1111 {
1112     CPUState *cpu;
1113     ram_addr_t start1;
1114     RAMBlock *block;
1115     ram_addr_t end;
1116
1117     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length);
1118     start &= TARGET_PAGE_MASK;
1119
1120     rcu_read_lock();
1121     block = qemu_get_ram_block(start);
1122     assert(block == qemu_get_ram_block(end - 1));
1123     start1 = (uintptr_t)ramblock_ptr(block, start - block->offset);
1124     CPU_FOREACH(cpu) {
1125         tlb_reset_dirty(cpu, start1, length);
1126     }
1127     rcu_read_unlock();
1128 }
1129
1130 /* Note: start and end must be within the same ram block.  */
1131 bool cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(ram_addr_t start,
1132                                               ram_addr_t length,
1133                                               unsigned client)
1134 {
1135     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1136     unsigned long end, page;
1137     bool dirty = false;
1138
1139     if (length == 0) {
1140         return false;
1141     }
1142
1143     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length) >> TARGET_PAGE_BITS;
1144     page = start >> TARGET_PAGE_BITS;
1145
1146     rcu_read_lock();
1147
1148     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1149
1150     while (page < end) {
1151         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1152         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1153         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1154
1155         dirty |= bitmap_test_and_clear_atomic(blocks->blocks[idx],
1156                                               offset, num);
1157         page += num;
1158     }
1159
1160     rcu_read_unlock();
1161
1162     if (dirty && tcg_enabled()) {
1163         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1164     }
1165
1166     return dirty;
1167 }
1168
1169 DirtyBitmapSnapshot *cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty
1170      (ram_addr_t start, ram_addr_t length, unsigned client)
1171 {
1172     DirtyMemoryBlocks *blocks;
1173     unsigned long align = 1UL << (TARGET_PAGE_BITS + BITS_PER_LEVEL);
1174     ram_addr_t first = QEMU_ALIGN_DOWN(start, align);
1175     ram_addr_t last  = QEMU_ALIGN_UP(start + length, align);
1176     DirtyBitmapSnapshot *snap;
1177     unsigned long page, end, dest;
1178
1179     snap = g_malloc0(sizeof(*snap) +
1180                      ((last - first) >> (TARGET_PAGE_BITS + 3)));
1181     snap->start = first;
1182     snap->end   = last;
1183
1184     page = first >> TARGET_PAGE_BITS;
1185     end  = last  >> TARGET_PAGE_BITS;
1186     dest = 0;
1187
1188     rcu_read_lock();
1189
1190     blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[client]);
1191
1192     while (page < end) {
1193         unsigned long idx = page / DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1194         unsigned long offset = page % DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE;
1195         unsigned long num = MIN(end - page, DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE - offset);
1196
1197         assert(QEMU_IS_ALIGNED(offset, (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1198         assert(QEMU_IS_ALIGNED(num,    (1 << BITS_PER_LEVEL)));
1199         offset >>= BITS_PER_LEVEL;
1200
1201         bitmap_copy_and_clear_atomic(snap->dirty + dest,
1202                                      blocks->blocks[idx] + offset,
1203                                      num);
1204         page += num;
1205         dest += num >> BITS_PER_LEVEL;
1206     }
1207
1208     rcu_read_unlock();
1209
1210     if (tcg_enabled()) {
1211         tlb_reset_dirty_range_all(start, length);
1212     }
1213
1214     return snap;
1215 }
1216
1217 bool cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(DirtyBitmapSnapshot *snap,
1218                                             ram_addr_t start,
1219                                             ram_addr_t length)
1220 {
1221     unsigned long page, end;
1222
1223     assert(start >= snap->start);
1224     assert(start + length <= snap->end);
1225
1226     end = TARGET_PAGE_ALIGN(start + length - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1227     page = (start - snap->start) >> TARGET_PAGE_BITS;
1228
1229     while (page < end) {
1230         if (test_bit(page, snap->dirty)) {
1231             return true;
1232         }
1233         page++;
1234     }
1235     return false;
1236 }
1237
1238 /* Called from RCU critical section */
1239 hwaddr memory_region_section_get_iotlb(CPUState *cpu,
1240                                        MemoryRegionSection *section,
1241                                        target_ulong vaddr,
1242                                        hwaddr paddr, hwaddr xlat,
1243                                        int prot,
1244                                        target_ulong *address)
1245 {
1246     hwaddr iotlb;
1247     CPUWatchpoint *wp;
1248
1249     if (memory_region_is_ram(section->mr)) {
1250         /* Normal RAM.  */
1251         iotlb = memory_region_get_ram_addr(section->mr) + xlat;
1252         if (!section->readonly) {
1253             iotlb |= PHYS_SECTION_NOTDIRTY;
1254         } else {
1255             iotlb |= PHYS_SECTION_ROM;
1256         }
1257     } else {
1258         AddressSpaceDispatch *d;
1259
1260         d = flatview_to_dispatch(section->fv);
1261         iotlb = section - d->map.sections;
1262         iotlb += xlat;
1263     }
1264
1265     /* Make accesses to pages with watchpoints go via the
1266        watchpoint trap routines.  */
1267     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
1268         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, TARGET_PAGE_SIZE)) {
1269             /* Avoid trapping reads of pages with a write breakpoint. */
1270             if ((prot & PAGE_WRITE) || (wp->flags & BP_MEM_READ)) {
1271                 iotlb = PHYS_SECTION_WATCH + paddr;
1272                 *address |= TLB_MMIO;
1273                 break;
1274             }
1275         }
1276     }
1277
1278     return iotlb;
1279 }
1280 #endif /* defined(CONFIG_USER_ONLY) */
1281
1282 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
1283
1284 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
1285                              uint16_t section);
1286 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base);
1287
1288 static void *(*phys_mem_alloc)(size_t size, uint64_t *align, bool shared) =
1289                                qemu_anon_ram_alloc;
1290
1291 /*
1292  * Set a custom physical guest memory alloator.
1293  * Accelerators with unusual needs may need this.  Hopefully, we can
1294  * get rid of it eventually.
1295  */
1296 void phys_mem_set_alloc(void *(*alloc)(size_t, uint64_t *align, bool shared))
1297 {
1298     phys_mem_alloc = alloc;
1299 }
1300
1301 static uint16_t phys_section_add(PhysPageMap *map,
1302                                  MemoryRegionSection *section)
1303 {
1304     /* The physical section number is ORed with a page-aligned
1305      * pointer to produce the iotlb entries.  Thus it should
1306      * never overflow into the page-aligned value.
1307      */
1308     assert(map->sections_nb < TARGET_PAGE_SIZE);
1309
1310     if (map->sections_nb == map->sections_nb_alloc) {
1311         map->sections_nb_alloc = MAX(map->sections_nb_alloc * 2, 16);
1312         map->sections = g_renew(MemoryRegionSection, map->sections,
1313                                 map->sections_nb_alloc);
1314     }
1315     map->sections[map->sections_nb] = *section;
1316     memory_region_ref(section->mr);
1317     return map->sections_nb++;
1318 }
1319
1320 static void phys_section_destroy(MemoryRegion *mr)
1321 {
1322     bool have_sub_page = mr->subpage;
1323
1324     memory_region_unref(mr);
1325
1326     if (have_sub_page) {
1327         subpage_t *subpage = container_of(mr, subpage_t, iomem);
1328         object_unref(OBJECT(&subpage->iomem));
1329         g_free(subpage);
1330     }
1331 }
1332
1333 static void phys_sections_free(PhysPageMap *map)
1334 {
1335     while (map->sections_nb > 0) {
1336         MemoryRegionSection *section = &map->sections[--map->sections_nb];
1337         phys_section_destroy(section->mr);
1338     }
1339     g_free(map->sections);
1340     g_free(map->nodes);
1341 }
1342
1343 static void register_subpage(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1344 {
1345     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1346     subpage_t *subpage;
1347     hwaddr base = section->offset_within_address_space
1348         & TARGET_PAGE_MASK;
1349     MemoryRegionSection *existing = phys_page_find(d, base);
1350     MemoryRegionSection subsection = {
1351         .offset_within_address_space = base,
1352         .size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE),
1353     };
1354     hwaddr start, end;
1355
1356     assert(existing->mr->subpage || existing->mr == &io_mem_unassigned);
1357
1358     if (!(existing->mr->subpage)) {
1359         subpage = subpage_init(fv, base);
1360         subsection.fv = fv;
1361         subsection.mr = &subpage->iomem;
1362         phys_page_set(d, base >> TARGET_PAGE_BITS, 1,
1363                       phys_section_add(&d->map, &subsection));
1364     } else {
1365         subpage = container_of(existing->mr, subpage_t, iomem);
1366     }
1367     start = section->offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK;
1368     end = start + int128_get64(section->size) - 1;
1369     subpage_register(subpage, start, end,
1370                      phys_section_add(&d->map, section));
1371 }
1372
1373
1374 static void register_multipage(FlatView *fv,
1375                                MemoryRegionSection *section)
1376 {
1377     AddressSpaceDispatch *d = flatview_to_dispatch(fv);
1378     hwaddr start_addr = section->offset_within_address_space;
1379     uint16_t section_index = phys_section_add(&d->map, section);
1380     uint64_t num_pages = int128_get64(int128_rshift(section->size,
1381                                                     TARGET_PAGE_BITS));
1382
1383     assert(num_pages);
1384     phys_page_set(d, start_addr >> TARGET_PAGE_BITS, num_pages, section_index);
1385 }
1386
1387 void flatview_add_to_dispatch(FlatView *fv, MemoryRegionSection *section)
1388 {
1389     MemoryRegionSection now = *section, remain = *section;
1390     Int128 page_size = int128_make64(TARGET_PAGE_SIZE);
1391
1392     if (now.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1393         uint64_t left = TARGET_PAGE_ALIGN(now.offset_within_address_space)
1394                        - now.offset_within_address_space;
1395
1396         now.size = int128_min(int128_make64(left), now.size);
1397         register_subpage(fv, &now);
1398     } else {
1399         now.size = int128_zero();
1400     }
1401     while (int128_ne(remain.size, now.size)) {
1402         remain.size = int128_sub(remain.size, now.size);
1403         remain.offset_within_address_space += int128_get64(now.size);
1404         remain.offset_within_region += int128_get64(now.size);
1405         now = remain;
1406         if (int128_lt(remain.size, page_size)) {
1407             register_subpage(fv, &now);
1408         } else if (remain.offset_within_address_space & ~TARGET_PAGE_MASK) {
1409             now.size = page_size;
1410             register_subpage(fv, &now);
1411         } else {
1412             now.size = int128_and(now.size, int128_neg(page_size));
1413             register_multipage(fv, &now);
1414         }
1415     }
1416 }
1417
1418 void qemu_flush_coalesced_mmio_buffer(void)
1419 {
1420     if (kvm_enabled())
1421         kvm_flush_coalesced_mmio_buffer();
1422 }
1423
1424 void qemu_mutex_lock_ramlist(void)
1425 {
1426     qemu_mutex_lock(&ram_list.mutex);
1427 }
1428
1429 void qemu_mutex_unlock_ramlist(void)
1430 {
1431     qemu_mutex_unlock(&ram_list.mutex);
1432 }
1433
1434 void ram_block_dump(Monitor *mon)
1435 {
1436     RAMBlock *block;
1437     char *psize;
1438
1439     rcu_read_lock();
1440     monitor_printf(mon, "%24s %8s  %18s %18s %18s\n",
1441                    "Block Name", "PSize", "Offset", "Used", "Total");
1442     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1443         psize = size_to_str(block->page_size);
1444         monitor_printf(mon, "%24s %8s  0x%016" PRIx64 " 0x%016" PRIx64
1445                        " 0x%016" PRIx64 "\n", block->idstr, psize,
1446                        (uint64_t)block->offset,
1447                        (uint64_t)block->used_length,
1448                        (uint64_t)block->max_length);
1449         g_free(psize);
1450     }
1451     rcu_read_unlock();
1452 }
1453
1454 #ifdef __linux__
1455 /*
1456  * FIXME TOCTTOU: this iterates over memory backends' mem-path, which
1457  * may or may not name the same files / on the same filesystem now as
1458  * when we actually open and map them.  Iterate over the file
1459  * descriptors instead, and use qemu_fd_getpagesize().
1460  */
1461 static int find_max_supported_pagesize(Object *obj, void *opaque)
1462 {
1463     char *mem_path;
1464     long *hpsize_min = opaque;
1465
1466     if (object_dynamic_cast(obj, TYPE_MEMORY_BACKEND)) {
1467         mem_path = object_property_get_str(obj, "mem-path", NULL);
1468         if (mem_path) {
1469             long hpsize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1470             if (hpsize < *hpsize_min) {
1471                 *hpsize_min = hpsize;
1472             }
1473         } else {
1474             *hpsize_min = getpagesize();
1475         }
1476     }
1477
1478     return 0;
1479 }
1480
1481 long qemu_getrampagesize(void)
1482 {
1483     long hpsize = LONG_MAX;
1484     long mainrampagesize;
1485     Object *memdev_root;
1486
1487     if (mem_path) {
1488         mainrampagesize = qemu_mempath_getpagesize(mem_path);
1489     } else {
1490         mainrampagesize = getpagesize();
1491     }
1492
1493     /* it's possible we have memory-backend objects with
1494      * hugepage-backed RAM. these may get mapped into system
1495      * address space via -numa parameters or memory hotplug
1496      * hooks. we want to take these into account, but we
1497      * also want to make sure these supported hugepage
1498      * sizes are applicable across the entire range of memory
1499      * we may boot from, so we take the min across all
1500      * backends, and assume normal pages in cases where a
1501      * backend isn't backed by hugepages.
1502      */
1503     memdev_root = object_resolve_path("/objects", NULL);
1504     if (memdev_root) {
1505         object_child_foreach(memdev_root, find_max_supported_pagesize, &hpsize);
1506     }
1507     if (hpsize == LONG_MAX) {
1508         /* No additional memory regions found ==> Report main RAM page size */
1509         return mainrampagesize;
1510     }
1511
1512     /* If NUMA is disabled or the NUMA nodes are not backed with a
1513      * memory-backend, then there is at least one node using "normal" RAM,
1514      * so if its page size is smaller we have got to report that size instead.
1515      */
1516     if (hpsize > mainrampagesize &&
1517         (nb_numa_nodes == 0 || numa_info[0].node_memdev == NULL)) {
1518         static bool warned;
1519         if (!warned) {
1520             error_report("Huge page support disabled (n/a for main memory).");
1521             warned = true;
1522         }
1523         return mainrampagesize;
1524     }
1525
1526     return hpsize;
1527 }
1528 #else
1529 long qemu_getrampagesize(void)
1530 {
1531     return getpagesize();
1532 }
1533 #endif
1534
1535 #ifdef __linux__
1536 static int64_t get_file_size(int fd)
1537 {
1538     int64_t size = lseek(fd, 0, SEEK_END);
1539     if (size < 0) {
1540         return -errno;
1541     }
1542     return size;
1543 }
1544
1545 static int file_ram_open(const char *path,
1546                          const char *region_name,
1547                          bool *created,
1548                          Error **errp)
1549 {
1550     char *filename;
1551     char *sanitized_name;
1552     char *c;
1553     int fd = -1;
1554
1555     *created = false;
1556     for (;;) {
1557         fd = open(path, O_RDWR);
1558         if (fd >= 0) {
1559             /* @path names an existing file, use it */
1560             break;
1561         }
1562         if (errno == ENOENT) {
1563             /* @path names a file that doesn't exist, create it */
1564             fd = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, 0644);
1565             if (fd >= 0) {
1566                 *created = true;
1567                 break;
1568             }
1569         } else if (errno == EISDIR) {
1570             /* @path names a directory, create a file there */
1571             /* Make name safe to use with mkstemp by replacing '/' with '_'. */
1572             sanitized_name = g_strdup(region_name);
1573             for (c = sanitized_name; *c != '\0'; c++) {
1574                 if (*c == '/') {
1575                     *c = '_';
1576                 }
1577             }
1578
1579             filename = g_strdup_printf("%s/qemu_back_mem.%s.XXXXXX", path,
1580                                        sanitized_name);
1581             g_free(sanitized_name);
1582
1583             fd = mkstemp(filename);
1584             if (fd >= 0) {
1585                 unlink(filename);
1586                 g_free(filename);
1587                 break;
1588             }
1589             g_free(filename);
1590         }
1591         if (errno != EEXIST && errno != EINTR) {
1592             error_setg_errno(errp, errno,
1593                              "can't open backing store %s for guest RAM",
1594                              path);
1595             return -1;
1596         }
1597         /*
1598          * Try again on EINTR and EEXIST.  The latter happens when
1599          * something else creates the file between our two open().
1600          */
1601     }
1602
1603     return fd;
1604 }
1605
1606 static void *file_ram_alloc(RAMBlock *block,
1607                             ram_addr_t memory,
1608                             int fd,
1609                             bool truncate,
1610                             Error **errp)
1611 {
1612     void *area;
1613
1614     block->page_size = qemu_fd_getpagesize(fd);
1615     if (block->mr->align % block->page_size) {
1616         error_setg(errp, "alignment 0x%" PRIx64
1617                    " must be multiples of page size 0x%zx",
1618                    block->mr->align, block->page_size);
1619         return NULL;
1620     }
1621     block->mr->align = MAX(block->page_size, block->mr->align);
1622 #if defined(__s390x__)
1623     if (kvm_enabled()) {
1624         block->mr->align = MAX(block->mr->align, QEMU_VMALLOC_ALIGN);
1625     }
1626 #endif
1627
1628     if (memory < block->page_size) {
1629         error_setg(errp, "memory size 0x" RAM_ADDR_FMT " must be equal to "
1630                    "or larger than page size 0x%zx",
1631                    memory, block->page_size);
1632         return NULL;
1633     }
1634
1635     memory = ROUND_UP(memory, block->page_size);
1636
1637     /*
1638      * ftruncate is not supported by hugetlbfs in older
1639      * hosts, so don't bother bailing out on errors.
1640      * If anything goes wrong with it under other filesystems,
1641      * mmap will fail.
1642      *
1643      * Do not truncate the non-empty backend file to avoid corrupting
1644      * the existing data in the file. Disabling shrinking is not
1645      * enough. For example, the current vNVDIMM implementation stores
1646      * the guest NVDIMM labels at the end of the backend file. If the
1647      * backend file is later extended, QEMU will not be able to find
1648      * those labels. Therefore, extending the non-empty backend file
1649      * is disabled as well.
1650      */
1651     if (truncate && ftruncate(fd, memory)) {
1652         perror("ftruncate");
1653     }
1654
1655     area = qemu_ram_mmap(fd, memory, block->mr->align,
1656                          block->flags & RAM_SHARED);
1657     if (area == MAP_FAILED) {
1658         error_setg_errno(errp, errno,
1659                          "unable to map backing store for guest RAM");
1660         return NULL;
1661     }
1662
1663     if (mem_prealloc) {
1664         os_mem_prealloc(fd, area, memory, smp_cpus, errp);
1665         if (errp && *errp) {
1666             qemu_ram_munmap(area, memory);
1667             return NULL;
1668         }
1669     }
1670
1671     block->fd = fd;
1672     return area;
1673 }
1674 #endif
1675
1676 /* Allocate space within the ram_addr_t space that governs the
1677  * dirty bitmaps.
1678  * Called with the ramlist lock held.
1679  */
1680 static ram_addr_t find_ram_offset(ram_addr_t size)
1681 {
1682     RAMBlock *block, *next_block;
1683     ram_addr_t offset = RAM_ADDR_MAX, mingap = RAM_ADDR_MAX;
1684
1685     assert(size != 0); /* it would hand out same offset multiple times */
1686
1687     if (QLIST_EMPTY_RCU(&ram_list.blocks)) {
1688         return 0;
1689     }
1690
1691     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1692         ram_addr_t candidate, next = RAM_ADDR_MAX;
1693
1694         /* Align blocks to start on a 'long' in the bitmap
1695          * which makes the bitmap sync'ing take the fast path.
1696          */
1697         candidate = block->offset + block->max_length;
1698         candidate = ROUND_UP(candidate, BITS_PER_LONG << TARGET_PAGE_BITS);
1699
1700         /* Search for the closest following block
1701          * and find the gap.
1702          */
1703         RAMBLOCK_FOREACH(next_block) {
1704             if (next_block->offset >= candidate) {
1705                 next = MIN(next, next_block->offset);
1706             }
1707         }
1708
1709         /* If it fits remember our place and remember the size
1710          * of gap, but keep going so that we might find a smaller
1711          * gap to fill so avoiding fragmentation.
1712          */
1713         if (next - candidate >= size && next - candidate < mingap) {
1714             offset = candidate;
1715             mingap = next - candidate;
1716         }
1717
1718         trace_find_ram_offset_loop(size, candidate, offset, next, mingap);
1719     }
1720
1721     if (offset == RAM_ADDR_MAX) {
1722         fprintf(stderr, "Failed to find gap of requested size: %" PRIu64 "\n",
1723                 (uint64_t)size);
1724         abort();
1725     }
1726
1727     trace_find_ram_offset(size, offset);
1728
1729     return offset;
1730 }
1731
1732 unsigned long last_ram_page(void)
1733 {
1734     RAMBlock *block;
1735     ram_addr_t last = 0;
1736
1737     rcu_read_lock();
1738     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1739         last = MAX(last, block->offset + block->max_length);
1740     }
1741     rcu_read_unlock();
1742     return last >> TARGET_PAGE_BITS;
1743 }
1744
1745 static void qemu_ram_setup_dump(void *addr, ram_addr_t size)
1746 {
1747     int ret;
1748
1749     /* Use MADV_DONTDUMP, if user doesn't want the guest memory in the core */
1750     if (!machine_dump_guest_core(current_machine)) {
1751         ret = qemu_madvise(addr, size, QEMU_MADV_DONTDUMP);
1752         if (ret) {
1753             perror("qemu_madvise");
1754             fprintf(stderr, "madvise doesn't support MADV_DONTDUMP, "
1755                             "but dump_guest_core=off specified\n");
1756         }
1757     }
1758 }
1759
1760 const char *qemu_ram_get_idstr(RAMBlock *rb)
1761 {
1762     return rb->idstr;
1763 }
1764
1765 bool qemu_ram_is_shared(RAMBlock *rb)
1766 {
1767     return rb->flags & RAM_SHARED;
1768 }
1769
1770 /* Called with iothread lock held.  */
1771 void qemu_ram_set_idstr(RAMBlock *new_block, const char *name, DeviceState *dev)
1772 {
1773     RAMBlock *block;
1774
1775     assert(new_block);
1776     assert(!new_block->idstr[0]);
1777
1778     if (dev) {
1779         char *id = qdev_get_dev_path(dev);
1780         if (id) {
1781             snprintf(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), "%s/", id);
1782             g_free(id);
1783         }
1784     }
1785     pstrcat(new_block->idstr, sizeof(new_block->idstr), name);
1786
1787     rcu_read_lock();
1788     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1789         if (block != new_block &&
1790             !strcmp(block->idstr, new_block->idstr)) {
1791             fprintf(stderr, "RAMBlock \"%s\" already registered, abort!\n",
1792                     new_block->idstr);
1793             abort();
1794         }
1795     }
1796     rcu_read_unlock();
1797 }
1798
1799 /* Called with iothread lock held.  */
1800 void qemu_ram_unset_idstr(RAMBlock *block)
1801 {
1802     /* FIXME: arch_init.c assumes that this is not called throughout
1803      * migration.  Ignore the problem since hot-unplug during migration
1804      * does not work anyway.
1805      */
1806     if (block) {
1807         memset(block->idstr, 0, sizeof(block->idstr));
1808     }
1809 }
1810
1811 size_t qemu_ram_pagesize(RAMBlock *rb)
1812 {
1813     return rb->page_size;
1814 }
1815
1816 /* Returns the largest size of page in use */
1817 size_t qemu_ram_pagesize_largest(void)
1818 {
1819     RAMBlock *block;
1820     size_t largest = 0;
1821
1822     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1823         largest = MAX(largest, qemu_ram_pagesize(block));
1824     }
1825
1826     return largest;
1827 }
1828
1829 static int memory_try_enable_merging(void *addr, size_t len)
1830 {
1831     if (!machine_mem_merge(current_machine)) {
1832         /* disabled by the user */
1833         return 0;
1834     }
1835
1836     return qemu_madvise(addr, len, QEMU_MADV_MERGEABLE);
1837 }
1838
1839 /* Only legal before guest might have detected the memory size: e.g. on
1840  * incoming migration, or right after reset.
1841  *
1842  * As memory core doesn't know how is memory accessed, it is up to
1843  * resize callback to update device state and/or add assertions to detect
1844  * misuse, if necessary.
1845  */
1846 int qemu_ram_resize(RAMBlock *block, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1847 {
1848     assert(block);
1849
1850     newsize = HOST_PAGE_ALIGN(newsize);
1851
1852     if (block->used_length == newsize) {
1853         return 0;
1854     }
1855
1856     if (!(block->flags & RAM_RESIZEABLE)) {
1857         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1858                          "Length mismatch: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1859                          " in != 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1860                          newsize, block->used_length);
1861         return -EINVAL;
1862     }
1863
1864     if (block->max_length < newsize) {
1865         error_setg_errno(errp, EINVAL,
1866                          "Length too large: %s: 0x" RAM_ADDR_FMT
1867                          " > 0x" RAM_ADDR_FMT, block->idstr,
1868                          newsize, block->max_length);
1869         return -EINVAL;
1870     }
1871
1872     cpu_physical_memory_clear_dirty_range(block->offset, block->used_length);
1873     block->used_length = newsize;
1874     cpu_physical_memory_set_dirty_range(block->offset, block->used_length,
1875                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1876     memory_region_set_size(block->mr, newsize);
1877     if (block->resized) {
1878         block->resized(block->idstr, newsize, block->host);
1879     }
1880     return 0;
1881 }
1882
1883 /* Called with ram_list.mutex held */
1884 static void dirty_memory_extend(ram_addr_t old_ram_size,
1885                                 ram_addr_t new_ram_size)
1886 {
1887     ram_addr_t old_num_blocks = DIV_ROUND_UP(old_ram_size,
1888                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1889     ram_addr_t new_num_blocks = DIV_ROUND_UP(new_ram_size,
1890                                              DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1891     int i;
1892
1893     /* Only need to extend if block count increased */
1894     if (new_num_blocks <= old_num_blocks) {
1895         return;
1896     }
1897
1898     for (i = 0; i < DIRTY_MEMORY_NUM; i++) {
1899         DirtyMemoryBlocks *old_blocks;
1900         DirtyMemoryBlocks *new_blocks;
1901         int j;
1902
1903         old_blocks = atomic_rcu_read(&ram_list.dirty_memory[i]);
1904         new_blocks = g_malloc(sizeof(*new_blocks) +
1905                               sizeof(new_blocks->blocks[0]) * new_num_blocks);
1906
1907         if (old_num_blocks) {
1908             memcpy(new_blocks->blocks, old_blocks->blocks,
1909                    old_num_blocks * sizeof(old_blocks->blocks[0]));
1910         }
1911
1912         for (j = old_num_blocks; j < new_num_blocks; j++) {
1913             new_blocks->blocks[j] = bitmap_new(DIRTY_MEMORY_BLOCK_SIZE);
1914         }
1915
1916         atomic_rcu_set(&ram_list.dirty_memory[i], new_blocks);
1917
1918         if (old_blocks) {
1919             g_free_rcu(old_blocks, rcu);
1920         }
1921     }
1922 }
1923
1924 static void ram_block_add(RAMBlock *new_block, Error **errp, bool shared)
1925 {
1926     RAMBlock *block;
1927     RAMBlock *last_block = NULL;
1928     ram_addr_t old_ram_size, new_ram_size;
1929     Error *err = NULL;
1930
1931     old_ram_size = last_ram_page();
1932
1933     qemu_mutex_lock_ramlist();
1934     new_block->offset = find_ram_offset(new_block->max_length);
1935
1936     if (!new_block->host) {
1937         if (xen_enabled()) {
1938             xen_ram_alloc(new_block->offset, new_block->max_length,
1939                           new_block->mr, &err);
1940             if (err) {
1941                 error_propagate(errp, err);
1942                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1943                 return;
1944             }
1945         } else {
1946             new_block->host = phys_mem_alloc(new_block->max_length,
1947                                              &new_block->mr->align, shared);
1948             if (!new_block->host) {
1949                 error_setg_errno(errp, errno,
1950                                  "cannot set up guest memory '%s'",
1951                                  memory_region_name(new_block->mr));
1952                 qemu_mutex_unlock_ramlist();
1953                 return;
1954             }
1955             memory_try_enable_merging(new_block->host, new_block->max_length);
1956         }
1957     }
1958
1959     new_ram_size = MAX(old_ram_size,
1960               (new_block->offset + new_block->max_length) >> TARGET_PAGE_BITS);
1961     if (new_ram_size > old_ram_size) {
1962         dirty_memory_extend(old_ram_size, new_ram_size);
1963     }
1964     /* Keep the list sorted from biggest to smallest block.  Unlike QTAILQ,
1965      * QLIST (which has an RCU-friendly variant) does not have insertion at
1966      * tail, so save the last element in last_block.
1967      */
1968     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
1969         last_block = block;
1970         if (block->max_length < new_block->max_length) {
1971             break;
1972         }
1973     }
1974     if (block) {
1975         QLIST_INSERT_BEFORE_RCU(block, new_block, next);
1976     } else if (last_block) {
1977         QLIST_INSERT_AFTER_RCU(last_block, new_block, next);
1978     } else { /* list is empty */
1979         QLIST_INSERT_HEAD_RCU(&ram_list.blocks, new_block, next);
1980     }
1981     ram_list.mru_block = NULL;
1982
1983     /* Write list before version */
1984     smp_wmb();
1985     ram_list.version++;
1986     qemu_mutex_unlock_ramlist();
1987
1988     cpu_physical_memory_set_dirty_range(new_block->offset,
1989                                         new_block->used_length,
1990                                         DIRTY_CLIENTS_ALL);
1991
1992     if (new_block->host) {
1993         qemu_ram_setup_dump(new_block->host, new_block->max_length);
1994         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_HUGEPAGE);
1995         /* MADV_DONTFORK is also needed by KVM in absence of synchronous MMU */
1996         qemu_madvise(new_block->host, new_block->max_length, QEMU_MADV_DONTFORK);
1997         ram_block_notify_add(new_block->host, new_block->max_length);
1998     }
1999 }
2000
2001 #ifdef __linux__
2002 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_fd(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2003                                  bool share, int fd,
2004                                  Error **errp)
2005 {
2006     RAMBlock *new_block;
2007     Error *local_err = NULL;
2008     int64_t file_size;
2009
2010     if (xen_enabled()) {
2011         error_setg(errp, "-mem-path not supported with Xen");
2012         return NULL;
2013     }
2014
2015     if (kvm_enabled() && !kvm_has_sync_mmu()) {
2016         error_setg(errp,
2017                    "host lacks kvm mmu notifiers, -mem-path unsupported");
2018         return NULL;
2019     }
2020
2021     if (phys_mem_alloc != qemu_anon_ram_alloc) {
2022         /*
2023          * file_ram_alloc() needs to allocate just like
2024          * phys_mem_alloc, but we haven't bothered to provide
2025          * a hook there.
2026          */
2027         error_setg(errp,
2028                    "-mem-path not supported with this accelerator");
2029         return NULL;
2030     }
2031
2032     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2033     file_size = get_file_size(fd);
2034     if (file_size > 0 && file_size < size) {
2035         error_setg(errp, "backing store %s size 0x%" PRIx64
2036                    " does not match 'size' option 0x" RAM_ADDR_FMT,
2037                    mem_path, file_size, size);
2038         return NULL;
2039     }
2040
2041     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2042     new_block->mr = mr;
2043     new_block->used_length = size;
2044     new_block->max_length = size;
2045     new_block->flags = share ? RAM_SHARED : 0;
2046     new_block->host = file_ram_alloc(new_block, size, fd, !file_size, errp);
2047     if (!new_block->host) {
2048         g_free(new_block);
2049         return NULL;
2050     }
2051
2052     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2053     if (local_err) {
2054         g_free(new_block);
2055         error_propagate(errp, local_err);
2056         return NULL;
2057     }
2058     return new_block;
2059
2060 }
2061
2062
2063 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_file(ram_addr_t size, MemoryRegion *mr,
2064                                    bool share, const char *mem_path,
2065                                    Error **errp)
2066 {
2067     int fd;
2068     bool created;
2069     RAMBlock *block;
2070
2071     fd = file_ram_open(mem_path, memory_region_name(mr), &created, errp);
2072     if (fd < 0) {
2073         return NULL;
2074     }
2075
2076     block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
2077     if (!block) {
2078         if (created) {
2079             unlink(mem_path);
2080         }
2081         close(fd);
2082         return NULL;
2083     }
2084
2085     return block;
2086 }
2087 #endif
2088
2089 static
2090 RAMBlock *qemu_ram_alloc_internal(ram_addr_t size, ram_addr_t max_size,
2091                                   void (*resized)(const char*,
2092                                                   uint64_t length,
2093                                                   void *host),
2094                                   void *host, bool resizeable, bool share,
2095                                   MemoryRegion *mr, Error **errp)
2096 {
2097     RAMBlock *new_block;
2098     Error *local_err = NULL;
2099
2100     size = HOST_PAGE_ALIGN(size);
2101     max_size = HOST_PAGE_ALIGN(max_size);
2102     new_block = g_malloc0(sizeof(*new_block));
2103     new_block->mr = mr;
2104     new_block->resized = resized;
2105     new_block->used_length = size;
2106     new_block->max_length = max_size;
2107     assert(max_size >= size);
2108     new_block->fd = -1;
2109     new_block->page_size = getpagesize();
2110     new_block->host = host;
2111     if (host) {
2112         new_block->flags |= RAM_PREALLOC;
2113     }
2114     if (resizeable) {
2115         new_block->flags |= RAM_RESIZEABLE;
2116     }
2117     ram_block_add(new_block, &local_err, share);
2118     if (local_err) {
2119         g_free(new_block);
2120         error_propagate(errp, local_err);
2121         return NULL;
2122     }
2123     return new_block;
2124 }
2125
2126 RAMBlock *qemu_ram_alloc_from_ptr(ram_addr_t size, void *host,
2127                                    MemoryRegion *mr, Error **errp)
2128 {
2129     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, host, false,
2130                                    false, mr, errp);
2131 }
2132
2133 RAMBlock *qemu_ram_alloc(ram_addr_t size, bool share,
2134                          MemoryRegion *mr, Error **errp)
2135 {
2136     return qemu_ram_alloc_internal(size, size, NULL, NULL, false,
2137                                    share, mr, errp);
2138 }
2139
2140 RAMBlock *qemu_ram_alloc_resizeable(ram_addr_t size, ram_addr_t maxsz,
2141                                      void (*resized)(const char*,
2142                                                      uint64_t length,
2143                                                      void *host),
2144                                      MemoryRegion *mr, Error **errp)
2145 {
2146     return qemu_ram_alloc_internal(size, maxsz, resized, NULL, true,
2147                                    false, mr, errp);
2148 }
2149
2150 static void reclaim_ramblock(RAMBlock *block)
2151 {
2152     if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2153         ;
2154     } else if (xen_enabled()) {
2155         xen_invalidate_map_cache_entry(block->host);
2156 #ifndef _WIN32
2157     } else if (block->fd >= 0) {
2158         qemu_ram_munmap(block->host, block->max_length);
2159         close(block->fd);
2160 #endif
2161     } else {
2162         qemu_anon_ram_free(block->host, block->max_length);
2163     }
2164     g_free(block);
2165 }
2166
2167 void qemu_ram_free(RAMBlock *block)
2168 {
2169     if (!block) {
2170         return;
2171     }
2172
2173     if (block->host) {
2174         ram_block_notify_remove(block->host, block->max_length);
2175     }
2176
2177     qemu_mutex_lock_ramlist();
2178     QLIST_REMOVE_RCU(block, next);
2179     ram_list.mru_block = NULL;
2180     /* Write list before version */
2181     smp_wmb();
2182     ram_list.version++;
2183     call_rcu(block, reclaim_ramblock, rcu);
2184     qemu_mutex_unlock_ramlist();
2185 }
2186
2187 #ifndef _WIN32
2188 void qemu_ram_remap(ram_addr_t addr, ram_addr_t length)
2189 {
2190     RAMBlock *block;
2191     ram_addr_t offset;
2192     int flags;
2193     void *area, *vaddr;
2194
2195     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2196         offset = addr - block->offset;
2197         if (offset < block->max_length) {
2198             vaddr = ramblock_ptr(block, offset);
2199             if (block->flags & RAM_PREALLOC) {
2200                 ;
2201             } else if (xen_enabled()) {
2202                 abort();
2203             } else {
2204                 flags = MAP_FIXED;
2205                 if (block->fd >= 0) {
2206                     flags |= (block->flags & RAM_SHARED ?
2207                               MAP_SHARED : MAP_PRIVATE);
2208                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2209                                 flags, block->fd, offset);
2210                 } else {
2211                     /*
2212                      * Remap needs to match alloc.  Accelerators that
2213                      * set phys_mem_alloc never remap.  If they did,
2214                      * we'd need a remap hook here.
2215                      */
2216                     assert(phys_mem_alloc == qemu_anon_ram_alloc);
2217
2218                     flags |= MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS;
2219                     area = mmap(vaddr, length, PROT_READ | PROT_WRITE,
2220                                 flags, -1, 0);
2221                 }
2222                 if (area != vaddr) {
2223                     error_report("Could not remap addr: "
2224                                  RAM_ADDR_FMT "@" RAM_ADDR_FMT "",
2225                                  length, addr);
2226                     exit(1);
2227                 }
2228                 memory_try_enable_merging(vaddr, length);
2229                 qemu_ram_setup_dump(vaddr, length);
2230             }
2231         }
2232     }
2233 }
2234 #endif /* !_WIN32 */
2235
2236 /* Return a host pointer to ram allocated with qemu_ram_alloc.
2237  * This should not be used for general purpose DMA.  Use address_space_map
2238  * or address_space_rw instead. For local memory (e.g. video ram) that the
2239  * device owns, use memory_region_get_ram_ptr.
2240  *
2241  * Called within RCU critical section.
2242  */
2243 void *qemu_map_ram_ptr(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr)
2244 {
2245     RAMBlock *block = ram_block;
2246
2247     if (block == NULL) {
2248         block = qemu_get_ram_block(addr);
2249         addr -= block->offset;
2250     }
2251
2252     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2253         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2254          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2255          * In that case just map until the end of the page.
2256          */
2257         if (block->offset == 0) {
2258             return xen_map_cache(addr, 0, 0, false);
2259         }
2260
2261         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, false);
2262     }
2263     return ramblock_ptr(block, addr);
2264 }
2265
2266 /* Return a host pointer to guest's ram. Similar to qemu_map_ram_ptr
2267  * but takes a size argument.
2268  *
2269  * Called within RCU critical section.
2270  */
2271 static void *qemu_ram_ptr_length(RAMBlock *ram_block, ram_addr_t addr,
2272                                  hwaddr *size, bool lock)
2273 {
2274     RAMBlock *block = ram_block;
2275     if (*size == 0) {
2276         return NULL;
2277     }
2278
2279     if (block == NULL) {
2280         block = qemu_get_ram_block(addr);
2281         addr -= block->offset;
2282     }
2283     *size = MIN(*size, block->max_length - addr);
2284
2285     if (xen_enabled() && block->host == NULL) {
2286         /* We need to check if the requested address is in the RAM
2287          * because we don't want to map the entire memory in QEMU.
2288          * In that case just map the requested area.
2289          */
2290         if (block->offset == 0) {
2291             return xen_map_cache(addr, *size, lock, lock);
2292         }
2293
2294         block->host = xen_map_cache(block->offset, block->max_length, 1, lock);
2295     }
2296
2297     return ramblock_ptr(block, addr);
2298 }
2299
2300 /*
2301  * Translates a host ptr back to a RAMBlock, a ram_addr and an offset
2302  * in that RAMBlock.
2303  *
2304  * ptr: Host pointer to look up
2305  * round_offset: If true round the result offset down to a page boundary
2306  * *ram_addr: set to result ram_addr
2307  * *offset: set to result offset within the RAMBlock
2308  *
2309  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2310  *
2311  * By the time this function returns, the returned pointer is not protected
2312  * by RCU anymore.  If the caller is not within an RCU critical section and
2313  * does not hold the iothread lock, it must have other means of protecting the
2314  * pointer, such as a reference to the region that includes the incoming
2315  * ram_addr_t.
2316  */
2317 RAMBlock *qemu_ram_block_from_host(void *ptr, bool round_offset,
2318                                    ram_addr_t *offset)
2319 {
2320     RAMBlock *block;
2321     uint8_t *host = ptr;
2322
2323     if (xen_enabled()) {
2324         ram_addr_t ram_addr;
2325         rcu_read_lock();
2326         ram_addr = xen_ram_addr_from_mapcache(ptr);
2327         block = qemu_get_ram_block(ram_addr);
2328         if (block) {
2329             *offset = ram_addr - block->offset;
2330         }
2331         rcu_read_unlock();
2332         return block;
2333     }
2334
2335     rcu_read_lock();
2336     block = atomic_rcu_read(&ram_list.mru_block);
2337     if (block && block->host && host - block->host < block->max_length) {
2338         goto found;
2339     }
2340
2341     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2342         /* This case append when the block is not mapped. */
2343         if (block->host == NULL) {
2344             continue;
2345         }
2346         if (host - block->host < block->max_length) {
2347             goto found;
2348         }
2349     }
2350
2351     rcu_read_unlock();
2352     return NULL;
2353
2354 found:
2355     *offset = (host - block->host);
2356     if (round_offset) {
2357         *offset &= TARGET_PAGE_MASK;
2358     }
2359     rcu_read_unlock();
2360     return block;
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Finds the named RAMBlock
2365  *
2366  * name: The name of RAMBlock to find
2367  *
2368  * Returns: RAMBlock (or NULL if not found)
2369  */
2370 RAMBlock *qemu_ram_block_by_name(const char *name)
2371 {
2372     RAMBlock *block;
2373
2374     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
2375         if (!strcmp(name, block->idstr)) {
2376             return block;
2377         }
2378     }
2379
2380     return NULL;
2381 }
2382
2383 /* Some of the softmmu routines need to translate from a host pointer
2384    (typically a TLB entry) back to a ram offset.  */
2385 ram_addr_t qemu_ram_addr_from_host(void *ptr)
2386 {
2387     RAMBlock *block;
2388     ram_addr_t offset;
2389
2390     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, &offset);
2391     if (!block) {
2392         return RAM_ADDR_INVALID;
2393     }
2394
2395     return block->offset + offset;
2396 }
2397
2398 /* Called within RCU critical section. */
2399 void memory_notdirty_write_prepare(NotDirtyInfo *ndi,
2400                           CPUState *cpu,
2401                           vaddr mem_vaddr,
2402                           ram_addr_t ram_addr,
2403                           unsigned size)
2404 {
2405     ndi->cpu = cpu;
2406     ndi->ram_addr = ram_addr;
2407     ndi->mem_vaddr = mem_vaddr;
2408     ndi->size = size;
2409     ndi->locked = false;
2410
2411     assert(tcg_enabled());
2412     if (!cpu_physical_memory_get_dirty_flag(ram_addr, DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2413         ndi->locked = true;
2414         tb_lock();
2415         tb_invalidate_phys_page_fast(ram_addr, size);
2416     }
2417 }
2418
2419 /* Called within RCU critical section. */
2420 void memory_notdirty_write_complete(NotDirtyInfo *ndi)
2421 {
2422     if (ndi->locked) {
2423         tb_unlock();
2424     }
2425
2426     /* Set both VGA and migration bits for simplicity and to remove
2427      * the notdirty callback faster.
2428      */
2429     cpu_physical_memory_set_dirty_range(ndi->ram_addr, ndi->size,
2430                                         DIRTY_CLIENTS_NOCODE);
2431     /* we remove the notdirty callback only if the code has been
2432        flushed */
2433     if (!cpu_physical_memory_is_clean(ndi->ram_addr)) {
2434         tlb_set_dirty(ndi->cpu, ndi->mem_vaddr);
2435     }
2436 }
2437
2438 /* Called within RCU critical section.  */
2439 static void notdirty_mem_write(void *opaque, hwaddr ram_addr,
2440                                uint64_t val, unsigned size)
2441 {
2442     NotDirtyInfo ndi;
2443
2444     memory_notdirty_write_prepare(&ndi, current_cpu, current_cpu->mem_io_vaddr,
2445                          ram_addr, size);
2446
2447     switch (size) {
2448     case 1:
2449         stb_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2450         break;
2451     case 2:
2452         stw_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2453         break;
2454     case 4:
2455         stl_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2456         break;
2457     case 8:
2458         stq_p(qemu_map_ram_ptr(NULL, ram_addr), val);
2459         break;
2460     default:
2461         abort();
2462     }
2463     memory_notdirty_write_complete(&ndi);
2464 }
2465
2466 static bool notdirty_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2467                                  unsigned size, bool is_write)
2468 {
2469     return is_write;
2470 }
2471
2472 static const MemoryRegionOps notdirty_mem_ops = {
2473     .write = notdirty_mem_write,
2474     .valid.accepts = notdirty_mem_accepts,
2475     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2476     .valid = {
2477         .min_access_size = 1,
2478         .max_access_size = 8,
2479         .unaligned = false,
2480     },
2481     .impl = {
2482         .min_access_size = 1,
2483         .max_access_size = 8,
2484         .unaligned = false,
2485     },
2486 };
2487
2488 /* Generate a debug exception if a watchpoint has been hit.  */
2489 static void check_watchpoint(int offset, int len, MemTxAttrs attrs, int flags)
2490 {
2491     CPUState *cpu = current_cpu;
2492     CPUClass *cc = CPU_GET_CLASS(cpu);
2493     target_ulong vaddr;
2494     CPUWatchpoint *wp;
2495
2496     assert(tcg_enabled());
2497     if (cpu->watchpoint_hit) {
2498         /* We re-entered the check after replacing the TB. Now raise
2499          * the debug interrupt so that is will trigger after the
2500          * current instruction. */
2501         cpu_interrupt(cpu, CPU_INTERRUPT_DEBUG);
2502         return;
2503     }
2504     vaddr = (cpu->mem_io_vaddr & TARGET_PAGE_MASK) + offset;
2505     vaddr = cc->adjust_watchpoint_address(cpu, vaddr, len);
2506     QTAILQ_FOREACH(wp, &cpu->watchpoints, entry) {
2507         if (cpu_watchpoint_address_matches(wp, vaddr, len)
2508             && (wp->flags & flags)) {
2509             if (flags == BP_MEM_READ) {
2510                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_READ;
2511             } else {
2512                 wp->flags |= BP_WATCHPOINT_HIT_WRITE;
2513             }
2514             wp->hitaddr = vaddr;
2515             wp->hitattrs = attrs;
2516             if (!cpu->watchpoint_hit) {
2517                 if (wp->flags & BP_CPU &&
2518                     !cc->debug_check_watchpoint(cpu, wp)) {
2519                     wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2520                     continue;
2521                 }
2522                 cpu->watchpoint_hit = wp;
2523
2524                 /* Both tb_lock and iothread_mutex will be reset when
2525                  * cpu_loop_exit or cpu_loop_exit_noexc longjmp
2526                  * back into the cpu_exec main loop.
2527                  */
2528                 tb_lock();
2529                 tb_check_watchpoint(cpu);
2530                 if (wp->flags & BP_STOP_BEFORE_ACCESS) {
2531                     cpu->exception_index = EXCP_DEBUG;
2532                     cpu_loop_exit(cpu);
2533                 } else {
2534                     /* Force execution of one insn next time.  */
2535                     cpu->cflags_next_tb = 1 | curr_cflags();
2536                     cpu_loop_exit_noexc(cpu);
2537                 }
2538             }
2539         } else {
2540             wp->flags &= ~BP_WATCHPOINT_HIT;
2541         }
2542     }
2543 }
2544
2545 /* Watchpoint access routines.  Watchpoints are inserted using TLB tricks,
2546    so these check for a hit then pass through to the normal out-of-line
2547    phys routines.  */
2548 static MemTxResult watch_mem_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *pdata,
2549                                   unsigned size, MemTxAttrs attrs)
2550 {
2551     MemTxResult res;
2552     uint64_t data;
2553     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2554     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2555
2556     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_READ);
2557     switch (size) {
2558     case 1:
2559         data = address_space_ldub(as, addr, attrs, &res);
2560         break;
2561     case 2:
2562         data = address_space_lduw(as, addr, attrs, &res);
2563         break;
2564     case 4:
2565         data = address_space_ldl(as, addr, attrs, &res);
2566         break;
2567     case 8:
2568         data = address_space_ldq(as, addr, attrs, &res);
2569         break;
2570     default: abort();
2571     }
2572     *pdata = data;
2573     return res;
2574 }
2575
2576 static MemTxResult watch_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2577                                    uint64_t val, unsigned size,
2578                                    MemTxAttrs attrs)
2579 {
2580     MemTxResult res;
2581     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(current_cpu, attrs);
2582     AddressSpace *as = current_cpu->cpu_ases[asidx].as;
2583
2584     check_watchpoint(addr & ~TARGET_PAGE_MASK, size, attrs, BP_MEM_WRITE);
2585     switch (size) {
2586     case 1:
2587         address_space_stb(as, addr, val, attrs, &res);
2588         break;
2589     case 2:
2590         address_space_stw(as, addr, val, attrs, &res);
2591         break;
2592     case 4:
2593         address_space_stl(as, addr, val, attrs, &res);
2594         break;
2595     case 8:
2596         address_space_stq(as, addr, val, attrs, &res);
2597         break;
2598     default: abort();
2599     }
2600     return res;
2601 }
2602
2603 static const MemoryRegionOps watch_mem_ops = {
2604     .read_with_attrs = watch_mem_read,
2605     .write_with_attrs = watch_mem_write,
2606     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2607     .valid = {
2608         .min_access_size = 1,
2609         .max_access_size = 8,
2610         .unaligned = false,
2611     },
2612     .impl = {
2613         .min_access_size = 1,
2614         .max_access_size = 8,
2615         .unaligned = false,
2616     },
2617 };
2618
2619 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
2620                                   const uint8_t *buf, int len);
2621 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
2622                                   bool is_write);
2623
2624 static MemTxResult subpage_read(void *opaque, hwaddr addr, uint64_t *data,
2625                                 unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2626 {
2627     subpage_t *subpage = opaque;
2628     uint8_t buf[8];
2629     MemTxResult res;
2630
2631 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2632     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n", __func__,
2633            subpage, len, addr);
2634 #endif
2635     res = flatview_read(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2636     if (res) {
2637         return res;
2638     }
2639     switch (len) {
2640     case 1:
2641         *data = ldub_p(buf);
2642         return MEMTX_OK;
2643     case 2:
2644         *data = lduw_p(buf);
2645         return MEMTX_OK;
2646     case 4:
2647         *data = ldl_p(buf);
2648         return MEMTX_OK;
2649     case 8:
2650         *data = ldq_p(buf);
2651         return MEMTX_OK;
2652     default:
2653         abort();
2654     }
2655 }
2656
2657 static MemTxResult subpage_write(void *opaque, hwaddr addr,
2658                                  uint64_t value, unsigned len, MemTxAttrs attrs)
2659 {
2660     subpage_t *subpage = opaque;
2661     uint8_t buf[8];
2662
2663 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2664     printf("%s: subpage %p len %u addr " TARGET_FMT_plx
2665            " value %"PRIx64"\n",
2666            __func__, subpage, len, addr, value);
2667 #endif
2668     switch (len) {
2669     case 1:
2670         stb_p(buf, value);
2671         break;
2672     case 2:
2673         stw_p(buf, value);
2674         break;
2675     case 4:
2676         stl_p(buf, value);
2677         break;
2678     case 8:
2679         stq_p(buf, value);
2680         break;
2681     default:
2682         abort();
2683     }
2684     return flatview_write(subpage->fv, addr + subpage->base, attrs, buf, len);
2685 }
2686
2687 static bool subpage_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2688                             unsigned len, bool is_write)
2689 {
2690     subpage_t *subpage = opaque;
2691 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2692     printf("%s: subpage %p %c len %u addr " TARGET_FMT_plx "\n",
2693            __func__, subpage, is_write ? 'w' : 'r', len, addr);
2694 #endif
2695
2696     return flatview_access_valid(subpage->fv, addr + subpage->base,
2697                                  len, is_write);
2698 }
2699
2700 static const MemoryRegionOps subpage_ops = {
2701     .read_with_attrs = subpage_read,
2702     .write_with_attrs = subpage_write,
2703     .impl.min_access_size = 1,
2704     .impl.max_access_size = 8,
2705     .valid.min_access_size = 1,
2706     .valid.max_access_size = 8,
2707     .valid.accepts = subpage_accepts,
2708     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2709 };
2710
2711 static int subpage_register (subpage_t *mmio, uint32_t start, uint32_t end,
2712                              uint16_t section)
2713 {
2714     int idx, eidx;
2715
2716     if (start >= TARGET_PAGE_SIZE || end >= TARGET_PAGE_SIZE)
2717         return -1;
2718     idx = SUBPAGE_IDX(start);
2719     eidx = SUBPAGE_IDX(end);
2720 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2721     printf("%s: %p start %08x end %08x idx %08x eidx %08x section %d\n",
2722            __func__, mmio, start, end, idx, eidx, section);
2723 #endif
2724     for (; idx <= eidx; idx++) {
2725         mmio->sub_section[idx] = section;
2726     }
2727
2728     return 0;
2729 }
2730
2731 static subpage_t *subpage_init(FlatView *fv, hwaddr base)
2732 {
2733     subpage_t *mmio;
2734
2735     mmio = g_malloc0(sizeof(subpage_t) + TARGET_PAGE_SIZE * sizeof(uint16_t));
2736     mmio->fv = fv;
2737     mmio->base = base;
2738     memory_region_init_io(&mmio->iomem, NULL, &subpage_ops, mmio,
2739                           NULL, TARGET_PAGE_SIZE);
2740     mmio->iomem.subpage = true;
2741 #if defined(DEBUG_SUBPAGE)
2742     printf("%s: %p base " TARGET_FMT_plx " len %08x\n", __func__,
2743            mmio, base, TARGET_PAGE_SIZE);
2744 #endif
2745     subpage_register(mmio, 0, TARGET_PAGE_SIZE-1, PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2746
2747     return mmio;
2748 }
2749
2750 static uint16_t dummy_section(PhysPageMap *map, FlatView *fv, MemoryRegion *mr)
2751 {
2752     assert(fv);
2753     MemoryRegionSection section = {
2754         .fv = fv,
2755         .mr = mr,
2756         .offset_within_address_space = 0,
2757         .offset_within_region = 0,
2758         .size = int128_2_64(),
2759     };
2760
2761     return phys_section_add(map, &section);
2762 }
2763
2764 static void readonly_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
2765                                uint64_t val, unsigned size)
2766 {
2767     /* Ignore any write to ROM. */
2768 }
2769
2770 static bool readonly_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
2771                                  unsigned size, bool is_write)
2772 {
2773     return is_write;
2774 }
2775
2776 /* This will only be used for writes, because reads are special cased
2777  * to directly access the underlying host ram.
2778  */
2779 static const MemoryRegionOps readonly_mem_ops = {
2780     .write = readonly_mem_write,
2781     .valid.accepts = readonly_mem_accepts,
2782     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
2783     .valid = {
2784         .min_access_size = 1,
2785         .max_access_size = 8,
2786         .unaligned = false,
2787     },
2788     .impl = {
2789         .min_access_size = 1,
2790         .max_access_size = 8,
2791         .unaligned = false,
2792     },
2793 };
2794
2795 MemoryRegion *iotlb_to_region(CPUState *cpu, hwaddr index, MemTxAttrs attrs)
2796 {
2797     int asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
2798     CPUAddressSpace *cpuas = &cpu->cpu_ases[asidx];
2799     AddressSpaceDispatch *d = atomic_rcu_read(&cpuas->memory_dispatch);
2800     MemoryRegionSection *sections = d->map.sections;
2801
2802     return sections[index & ~TARGET_PAGE_MASK].mr;
2803 }
2804
2805 static void io_mem_init(void)
2806 {
2807     memory_region_init_io(&io_mem_rom, NULL, &readonly_mem_ops,
2808                           NULL, NULL, UINT64_MAX);
2809     memory_region_init_io(&io_mem_unassigned, NULL, &unassigned_mem_ops, NULL,
2810                           NULL, UINT64_MAX);
2811
2812     /* io_mem_notdirty calls tb_invalidate_phys_page_fast,
2813      * which can be called without the iothread mutex.
2814      */
2815     memory_region_init_io(&io_mem_notdirty, NULL, &notdirty_mem_ops, NULL,
2816                           NULL, UINT64_MAX);
2817     memory_region_clear_global_locking(&io_mem_notdirty);
2818
2819     memory_region_init_io(&io_mem_watch, NULL, &watch_mem_ops, NULL,
2820                           NULL, UINT64_MAX);
2821 }
2822
2823 AddressSpaceDispatch *address_space_dispatch_new(FlatView *fv)
2824 {
2825     AddressSpaceDispatch *d = g_new0(AddressSpaceDispatch, 1);
2826     uint16_t n;
2827
2828     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_unassigned);
2829     assert(n == PHYS_SECTION_UNASSIGNED);
2830     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_notdirty);
2831     assert(n == PHYS_SECTION_NOTDIRTY);
2832     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_rom);
2833     assert(n == PHYS_SECTION_ROM);
2834     n = dummy_section(&d->map, fv, &io_mem_watch);
2835     assert(n == PHYS_SECTION_WATCH);
2836
2837     d->phys_map  = (PhysPageEntry) { .ptr = PHYS_MAP_NODE_NIL, .skip = 1 };
2838
2839     return d;
2840 }
2841
2842 void address_space_dispatch_free(AddressSpaceDispatch *d)
2843 {
2844     phys_sections_free(&d->map);
2845     g_free(d);
2846 }
2847
2848 static void tcg_commit(MemoryListener *listener)
2849 {
2850     CPUAddressSpace *cpuas;
2851     AddressSpaceDispatch *d;
2852
2853     /* since each CPU stores ram addresses in its TLB cache, we must
2854        reset the modified entries */
2855     cpuas = container_of(listener, CPUAddressSpace, tcg_as_listener);
2856     cpu_reloading_memory_map();
2857     /* The CPU and TLB are protected by the iothread lock.
2858      * We reload the dispatch pointer now because cpu_reloading_memory_map()
2859      * may have split the RCU critical section.
2860      */
2861     d = address_space_to_dispatch(cpuas->as);
2862     atomic_rcu_set(&cpuas->memory_dispatch, d);
2863     tlb_flush(cpuas->cpu);
2864 }
2865
2866 static void memory_map_init(void)
2867 {
2868     system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
2869
2870     memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
2871     address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
2872
2873     system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
2874     memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
2875                           65536);
2876     address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
2877 }
2878
2879 MemoryRegion *get_system_memory(void)
2880 {
2881     return system_memory;
2882 }
2883
2884 MemoryRegion *get_system_io(void)
2885 {
2886     return system_io;
2887 }
2888
2889 #endif /* !defined(CONFIG_USER_ONLY) */
2890
2891 /* physical memory access (slow version, mainly for debug) */
2892 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
2893 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
2894                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
2895 {
2896     int l, flags;
2897     target_ulong page;
2898     void * p;
2899
2900     while (len > 0) {
2901         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
2902         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
2903         if (l > len)
2904             l = len;
2905         flags = page_get_flags(page);
2906         if (!(flags & PAGE_VALID))
2907             return -1;
2908         if (is_write) {
2909             if (!(flags & PAGE_WRITE))
2910                 return -1;
2911             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2912             if (!(p = lock_user(VERIFY_WRITE, addr, l, 0)))
2913                 return -1;
2914             memcpy(p, buf, l);
2915             unlock_user(p, addr, l);
2916         } else {
2917             if (!(flags & PAGE_READ))
2918                 return -1;
2919             /* XXX: this code should not depend on lock_user */
2920             if (!(p = lock_user(VERIFY_READ, addr, l, 1)))
2921                 return -1;
2922             memcpy(buf, p, l);
2923             unlock_user(p, addr, 0);
2924         }
2925         len -= l;
2926         buf += l;
2927         addr += l;
2928     }
2929     return 0;
2930 }
2931
2932 #else
2933
2934 static void invalidate_and_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2935                                      hwaddr length)
2936 {
2937     uint8_t dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
2938     addr += memory_region_get_ram_addr(mr);
2939
2940     /* No early return if dirty_log_mask is or becomes 0, because
2941      * cpu_physical_memory_set_dirty_range will still call
2942      * xen_modified_memory.
2943      */
2944     if (dirty_log_mask) {
2945         dirty_log_mask =
2946             cpu_physical_memory_range_includes_clean(addr, length, dirty_log_mask);
2947     }
2948     if (dirty_log_mask & (1 << DIRTY_MEMORY_CODE)) {
2949         assert(tcg_enabled());
2950         tb_lock();
2951         tb_invalidate_phys_range(addr, addr + length);
2952         tb_unlock();
2953         dirty_log_mask &= ~(1 << DIRTY_MEMORY_CODE);
2954     }
2955     cpu_physical_memory_set_dirty_range(addr, length, dirty_log_mask);
2956 }
2957
2958 static int memory_access_size(MemoryRegion *mr, unsigned l, hwaddr addr)
2959 {
2960     unsigned access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
2961
2962     /* Regions are assumed to support 1-4 byte accesses unless
2963        otherwise specified.  */
2964     if (access_size_max == 0) {
2965         access_size_max = 4;
2966     }
2967
2968     /* Bound the maximum access by the alignment of the address.  */
2969     if (!mr->ops->impl.unaligned) {
2970         unsigned align_size_max = addr & -addr;
2971         if (align_size_max != 0 && align_size_max < access_size_max) {
2972             access_size_max = align_size_max;
2973         }
2974     }
2975
2976     /* Don't attempt accesses larger than the maximum.  */
2977     if (l > access_size_max) {
2978         l = access_size_max;
2979     }
2980     l = pow2floor(l);
2981
2982     return l;
2983 }
2984
2985 static bool prepare_mmio_access(MemoryRegion *mr)
2986 {
2987     bool unlocked = !qemu_mutex_iothread_locked();
2988     bool release_lock = false;
2989
2990     if (unlocked && mr->global_locking) {
2991         qemu_mutex_lock_iothread();
2992         unlocked = false;
2993         release_lock = true;
2994     }
2995     if (mr->flush_coalesced_mmio) {
2996         if (unlocked) {
2997             qemu_mutex_lock_iothread();
2998         }
2999         qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
3000         if (unlocked) {
3001             qemu_mutex_unlock_iothread();
3002         }
3003     }
3004
3005     return release_lock;
3006 }
3007
3008 /* Called within RCU critical section.  */
3009 static MemTxResult flatview_write_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3010                                            MemTxAttrs attrs,
3011                                            const uint8_t *buf,
3012                                            int len, hwaddr addr1,
3013                                            hwaddr l, MemoryRegion *mr)
3014 {
3015     uint8_t *ptr;
3016     uint64_t val;
3017     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3018     bool release_lock = false;
3019
3020     for (;;) {
3021         if (!memory_access_is_direct(mr, true)) {
3022             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3023             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3024             /* XXX: could force current_cpu to NULL to avoid
3025                potential bugs */
3026             switch (l) {
3027             case 8:
3028                 /* 64 bit write access */
3029                 val = ldq_p(buf);
3030                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 8,
3031                                                        attrs);
3032                 break;
3033             case 4:
3034                 /* 32 bit write access */
3035                 val = (uint32_t)ldl_p(buf);
3036                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 4,
3037                                                        attrs);
3038                 break;
3039             case 2:
3040                 /* 16 bit write access */
3041                 val = lduw_p(buf);
3042                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 2,
3043                                                        attrs);
3044                 break;
3045             case 1:
3046                 /* 8 bit write access */
3047                 val = ldub_p(buf);
3048                 result |= memory_region_dispatch_write(mr, addr1, val, 1,
3049                                                        attrs);
3050                 break;
3051             default:
3052                 abort();
3053             }
3054         } else {
3055             /* RAM case */
3056             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3057             memcpy(ptr, buf, l);
3058             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3059         }
3060
3061         if (release_lock) {
3062             qemu_mutex_unlock_iothread();
3063             release_lock = false;
3064         }
3065
3066         len -= l;
3067         buf += l;
3068         addr += l;
3069
3070         if (!len) {
3071             break;
3072         }
3073
3074         l = len;
3075         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3076     }
3077
3078     return result;
3079 }
3080
3081 static MemTxResult flatview_write(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3082                                   const uint8_t *buf, int len)
3083 {
3084     hwaddr l;
3085     hwaddr addr1;
3086     MemoryRegion *mr;
3087     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3088
3089     if (len > 0) {
3090         rcu_read_lock();
3091         l = len;
3092         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, true);
3093         result = flatview_write_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3094                                          addr1, l, mr);
3095         rcu_read_unlock();
3096     }
3097
3098     return result;
3099 }
3100
3101 MemTxResult address_space_write(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3102                                               MemTxAttrs attrs,
3103                                               const uint8_t *buf, int len)
3104 {
3105     return flatview_write(address_space_to_flatview(as), addr, attrs, buf, len);
3106 }
3107
3108 /* Called within RCU critical section.  */
3109 MemTxResult flatview_read_continue(FlatView *fv, hwaddr addr,
3110                                    MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3111                                    int len, hwaddr addr1, hwaddr l,
3112                                    MemoryRegion *mr)
3113 {
3114     uint8_t *ptr;
3115     uint64_t val;
3116     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3117     bool release_lock = false;
3118
3119     for (;;) {
3120         if (!memory_access_is_direct(mr, false)) {
3121             /* I/O case */
3122             release_lock |= prepare_mmio_access(mr);
3123             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3124             switch (l) {
3125             case 8:
3126                 /* 64 bit read access */
3127                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 8,
3128                                                       attrs);
3129                 stq_p(buf, val);
3130                 break;
3131             case 4:
3132                 /* 32 bit read access */
3133                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 4,
3134                                                       attrs);
3135                 stl_p(buf, val);
3136                 break;
3137             case 2:
3138                 /* 16 bit read access */
3139                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 2,
3140                                                       attrs);
3141                 stw_p(buf, val);
3142                 break;
3143             case 1:
3144                 /* 8 bit read access */
3145                 result |= memory_region_dispatch_read(mr, addr1, &val, 1,
3146                                                       attrs);
3147                 stb_p(buf, val);
3148                 break;
3149             default:
3150                 abort();
3151             }
3152         } else {
3153             /* RAM case */
3154             ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, addr1, &l, false);
3155             memcpy(buf, ptr, l);
3156         }
3157
3158         if (release_lock) {
3159             qemu_mutex_unlock_iothread();
3160             release_lock = false;
3161         }
3162
3163         len -= l;
3164         buf += l;
3165         addr += l;
3166
3167         if (!len) {
3168             break;
3169         }
3170
3171         l = len;
3172         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3173     }
3174
3175     return result;
3176 }
3177
3178 MemTxResult flatview_read_full(FlatView *fv, hwaddr addr,
3179                                MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf, int len)
3180 {
3181     hwaddr l;
3182     hwaddr addr1;
3183     MemoryRegion *mr;
3184     MemTxResult result = MEMTX_OK;
3185
3186     if (len > 0) {
3187         rcu_read_lock();
3188         l = len;
3189         mr = flatview_translate(fv, addr, &addr1, &l, false);
3190         result = flatview_read_continue(fv, addr, attrs, buf, len,
3191                                         addr1, l, mr);
3192         rcu_read_unlock();
3193     }
3194
3195     return result;
3196 }
3197
3198 static MemTxResult flatview_rw(FlatView *fv, hwaddr addr, MemTxAttrs attrs,
3199                                uint8_t *buf, int len, bool is_write)
3200 {
3201     if (is_write) {
3202         return flatview_write(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3203     } else {
3204         return flatview_read(fv, addr, attrs, (uint8_t *)buf, len);
3205     }
3206 }
3207
3208 MemTxResult address_space_rw(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3209                              MemTxAttrs attrs, uint8_t *buf,
3210                              int len, bool is_write)
3211 {
3212     return flatview_rw(address_space_to_flatview(as),
3213                        addr, attrs, buf, len, is_write);
3214 }
3215
3216 void cpu_physical_memory_rw(hwaddr addr, uint8_t *buf,
3217                             int len, int is_write)
3218 {
3219     address_space_rw(&address_space_memory, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3220                      buf, len, is_write);
3221 }
3222
3223 enum write_rom_type {
3224     WRITE_DATA,
3225     FLUSH_CACHE,
3226 };
3227
3228 static inline void cpu_physical_memory_write_rom_internal(AddressSpace *as,
3229     hwaddr addr, const uint8_t *buf, int len, enum write_rom_type type)
3230 {
3231     hwaddr l;
3232     uint8_t *ptr;
3233     hwaddr addr1;
3234     MemoryRegion *mr;
3235
3236     rcu_read_lock();
3237     while (len > 0) {
3238         l = len;
3239         mr = address_space_translate(as, addr, &addr1, &l, true);
3240
3241         if (!(memory_region_is_ram(mr) ||
3242               memory_region_is_romd(mr))) {
3243             l = memory_access_size(mr, l, addr1);
3244         } else {
3245             /* ROM/RAM case */
3246             ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, addr1);
3247             switch (type) {
3248             case WRITE_DATA:
3249                 memcpy(ptr, buf, l);
3250                 invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, l);
3251                 break;
3252             case FLUSH_CACHE:
3253                 flush_icache_range((uintptr_t)ptr, (uintptr_t)ptr + l);
3254                 break;
3255             }
3256         }
3257         len -= l;
3258         buf += l;
3259         addr += l;
3260     }
3261     rcu_read_unlock();
3262 }
3263
3264 /* used for ROM loading : can write in RAM and ROM */
3265 void cpu_physical_memory_write_rom(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3266                                    const uint8_t *buf, int len)
3267 {
3268     cpu_physical_memory_write_rom_internal(as, addr, buf, len, WRITE_DATA);
3269 }
3270
3271 void cpu_flush_icache_range(hwaddr start, int len)
3272 {
3273     /*
3274      * This function should do the same thing as an icache flush that was
3275      * triggered from within the guest. For TCG we are always cache coherent,
3276      * so there is no need to flush anything. For KVM / Xen we need to flush
3277      * the host's instruction cache at least.
3278      */
3279     if (tcg_enabled()) {
3280         return;
3281     }
3282
3283     cpu_physical_memory_write_rom_internal(&address_space_memory,
3284                                            start, NULL, len, FLUSH_CACHE);
3285 }
3286
3287 typedef struct {
3288     MemoryRegion *mr;
3289     void *buffer;
3290     hwaddr addr;
3291     hwaddr len;
3292     bool in_use;
3293 } BounceBuffer;
3294
3295 static BounceBuffer bounce;
3296
3297 typedef struct MapClient {
3298     QEMUBH *bh;
3299     QLIST_ENTRY(MapClient) link;
3300 } MapClient;
3301
3302 QemuMutex map_client_list_lock;
3303 static QLIST_HEAD(map_client_list, MapClient) map_client_list
3304     = QLIST_HEAD_INITIALIZER(map_client_list);
3305
3306 static void cpu_unregister_map_client_do(MapClient *client)
3307 {
3308     QLIST_REMOVE(client, link);
3309     g_free(client);
3310 }
3311
3312 static void cpu_notify_map_clients_locked(void)
3313 {
3314     MapClient *client;
3315
3316     while (!QLIST_EMPTY(&map_client_list)) {
3317         client = QLIST_FIRST(&map_client_list);
3318         qemu_bh_schedule(client->bh);
3319         cpu_unregister_map_client_do(client);
3320     }
3321 }
3322
3323 void cpu_register_map_client(QEMUBH *bh)
3324 {
3325     MapClient *client = g_malloc(sizeof(*client));
3326
3327     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3328     client->bh = bh;
3329     QLIST_INSERT_HEAD(&map_client_list, client, link);
3330     if (!atomic_read(&bounce.in_use)) {
3331         cpu_notify_map_clients_locked();
3332     }
3333     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3334 }
3335
3336 void cpu_exec_init_all(void)
3337 {
3338     qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
3339     /* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
3340      * so no more changes can be made after this point.
3341      * In an ideal world, nothing we did before we had finished the
3342      * machine setup would care about the target page size, and we could
3343      * do this much later, rather than requiring board models to state
3344      * up front what their requirements are.
3345      */
3346     finalize_target_page_bits();
3347     io_mem_init();
3348     memory_map_init();
3349     qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
3350 }
3351
3352 void cpu_unregister_map_client(QEMUBH *bh)
3353 {
3354     MapClient *client;
3355
3356     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3357     QLIST_FOREACH(client, &map_client_list, link) {
3358         if (client->bh == bh) {
3359             cpu_unregister_map_client_do(client);
3360             break;
3361         }
3362     }
3363     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3364 }
3365
3366 static void cpu_notify_map_clients(void)
3367 {
3368     qemu_mutex_lock(&map_client_list_lock);
3369     cpu_notify_map_clients_locked();
3370     qemu_mutex_unlock(&map_client_list_lock);
3371 }
3372
3373 static bool flatview_access_valid(FlatView *fv, hwaddr addr, int len,
3374                                   bool is_write)
3375 {
3376     MemoryRegion *mr;
3377     hwaddr l, xlat;
3378
3379     rcu_read_lock();
3380     while (len > 0) {
3381         l = len;
3382         mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3383         if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3384             l = memory_access_size(mr, l, addr);
3385             if (!memory_region_access_valid(mr, xlat, l, is_write)) {
3386                 rcu_read_unlock();
3387                 return false;
3388             }
3389         }
3390
3391         len -= l;
3392         addr += l;
3393     }
3394     rcu_read_unlock();
3395     return true;
3396 }
3397
3398 bool address_space_access_valid(AddressSpace *as, hwaddr addr,
3399                                 int len, bool is_write)
3400 {
3401     return flatview_access_valid(address_space_to_flatview(as),
3402                                  addr, len, is_write);
3403 }
3404
3405 static hwaddr
3406 flatview_extend_translation(FlatView *fv, hwaddr addr,
3407                                  hwaddr target_len,
3408                                  MemoryRegion *mr, hwaddr base, hwaddr len,
3409                                  bool is_write)
3410 {
3411     hwaddr done = 0;
3412     hwaddr xlat;
3413     MemoryRegion *this_mr;
3414
3415     for (;;) {
3416         target_len -= len;
3417         addr += len;
3418         done += len;
3419         if (target_len == 0) {
3420             return done;
3421         }
3422
3423         len = target_len;
3424         this_mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat,
3425                                                    &len, is_write);
3426         if (this_mr != mr || xlat != base + done) {
3427             return done;
3428         }
3429     }
3430 }
3431
3432 /* Map a physical memory region into a host virtual address.
3433  * May map a subset of the requested range, given by and returned in *plen.
3434  * May return NULL if resources needed to perform the mapping are exhausted.
3435  * Use only for reads OR writes - not for read-modify-write operations.
3436  * Use cpu_register_map_client() to know when retrying the map operation is
3437  * likely to succeed.
3438  */
3439 void *address_space_map(AddressSpace *as,
3440                         hwaddr addr,
3441                         hwaddr *plen,
3442                         bool is_write)
3443 {
3444     hwaddr len = *plen;
3445     hwaddr l, xlat;
3446     MemoryRegion *mr;
3447     void *ptr;
3448     FlatView *fv = address_space_to_flatview(as);
3449
3450     if (len == 0) {
3451         return NULL;
3452     }
3453
3454     l = len;
3455     rcu_read_lock();
3456     mr = flatview_translate(fv, addr, &xlat, &l, is_write);
3457
3458     if (!memory_access_is_direct(mr, is_write)) {
3459         if (atomic_xchg(&bounce.in_use, true)) {
3460             rcu_read_unlock();
3461             return NULL;
3462         }
3463         /* Avoid unbounded allocations */
3464         l = MIN(l, TARGET_PAGE_SIZE);
3465         bounce.buffer = qemu_memalign(TARGET_PAGE_SIZE, l);
3466         bounce.addr = addr;
3467         bounce.len = l;
3468
3469         memory_region_ref(mr);
3470         bounce.mr = mr;
3471         if (!is_write) {
3472             flatview_read(fv, addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3473                                bounce.buffer, l);
3474         }
3475
3476         rcu_read_unlock();
3477         *plen = l;
3478         return bounce.buffer;
3479     }
3480
3481
3482     memory_region_ref(mr);
3483     *plen = flatview_extend_translation(fv, addr, len, mr, xlat,
3484                                              l, is_write);
3485     ptr = qemu_ram_ptr_length(mr->ram_block, xlat, plen, true);
3486     rcu_read_unlock();
3487
3488     return ptr;
3489 }
3490
3491 /* Unmaps a memory region previously mapped by address_space_map().
3492  * Will also mark the memory as dirty if is_write == 1.  access_len gives
3493  * the amount of memory that was actually read or written by the caller.
3494  */
3495 void address_space_unmap(AddressSpace *as, void *buffer, hwaddr len,
3496                          int is_write, hwaddr access_len)
3497 {
3498     if (buffer != bounce.buffer) {
3499         MemoryRegion *mr;
3500         ram_addr_t addr1;
3501
3502         mr = memory_region_from_host(buffer, &addr1);
3503         assert(mr != NULL);
3504         if (is_write) {
3505             invalidate_and_set_dirty(mr, addr1, access_len);
3506         }
3507         if (xen_enabled()) {
3508             xen_invalidate_map_cache_entry(buffer);
3509         }
3510         memory_region_unref(mr);
3511         return;
3512     }
3513     if (is_write) {
3514         address_space_write(as, bounce.addr, MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3515                             bounce.buffer, access_len);
3516     }
3517     qemu_vfree(bounce.buffer);
3518     bounce.buffer = NULL;
3519     memory_region_unref(bounce.mr);
3520     atomic_mb_set(&bounce.in_use, false);
3521     cpu_notify_map_clients();
3522 }
3523
3524 void *cpu_physical_memory_map(hwaddr addr,
3525                               hwaddr *plen,
3526                               int is_write)
3527 {
3528     return address_space_map(&address_space_memory, addr, plen, is_write);
3529 }
3530
3531 void cpu_physical_memory_unmap(void *buffer, hwaddr len,
3532                                int is_write, hwaddr access_len)
3533 {
3534     return address_space_unmap(&address_space_memory, buffer, len, is_write, access_len);
3535 }
3536
3537 #define ARG1_DECL                AddressSpace *as
3538 #define ARG1                     as
3539 #define SUFFIX
3540 #define TRANSLATE(...)           address_space_translate(as, __VA_ARGS__)
3541 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  memory_access_is_direct(mr, is_write)
3542 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3543 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3544 #define RCU_READ_LOCK(...)       rcu_read_lock()
3545 #define RCU_READ_UNLOCK(...)     rcu_read_unlock()
3546 #include "memory_ldst.inc.c"
3547
3548 int64_t address_space_cache_init(MemoryRegionCache *cache,
3549                                  AddressSpace *as,
3550                                  hwaddr addr,
3551                                  hwaddr len,
3552                                  bool is_write)
3553 {
3554     cache->len = len;
3555     cache->as = as;
3556     cache->xlat = addr;
3557     return len;
3558 }
3559
3560 void address_space_cache_invalidate(MemoryRegionCache *cache,
3561                                     hwaddr addr,
3562                                     hwaddr access_len)
3563 {
3564 }
3565
3566 void address_space_cache_destroy(MemoryRegionCache *cache)
3567 {
3568     cache->as = NULL;
3569 }
3570
3571 #define ARG1_DECL                MemoryRegionCache *cache
3572 #define ARG1                     cache
3573 #define SUFFIX                   _cached
3574 #define TRANSLATE(addr, ...)     \
3575     address_space_translate(cache->as, cache->xlat + (addr), __VA_ARGS__)
3576 #define IS_DIRECT(mr, is_write)  true
3577 #define MAP_RAM(mr, ofs)         qemu_map_ram_ptr((mr)->ram_block, ofs)
3578 #define INVALIDATE(mr, ofs, len) invalidate_and_set_dirty(mr, ofs, len)
3579 #define RCU_READ_LOCK()          rcu_read_lock()
3580 #define RCU_READ_UNLOCK()        rcu_read_unlock()
3581 #include "memory_ldst.inc.c"
3582
3583 /* virtual memory access for debug (includes writing to ROM) */
3584 int cpu_memory_rw_debug(CPUState *cpu, target_ulong addr,
3585                         uint8_t *buf, int len, int is_write)
3586 {
3587     int l;
3588     hwaddr phys_addr;
3589     target_ulong page;
3590
3591     cpu_synchronize_state(cpu);
3592     while (len > 0) {
3593         int asidx;
3594         MemTxAttrs attrs;
3595
3596         page = addr & TARGET_PAGE_MASK;
3597         phys_addr = cpu_get_phys_page_attrs_debug(cpu, page, &attrs);
3598         asidx = cpu_asidx_from_attrs(cpu, attrs);
3599         /* if no physical page mapped, return an error */
3600         if (phys_addr == -1)
3601             return -1;
3602         l = (page + TARGET_PAGE_SIZE) - addr;
3603         if (l > len)
3604             l = len;
3605         phys_addr += (addr & ~TARGET_PAGE_MASK);
3606         if (is_write) {
3607             cpu_physical_memory_write_rom(cpu->cpu_ases[asidx].as,
3608                                           phys_addr, buf, l);
3609         } else {
3610             address_space_rw(cpu->cpu_ases[asidx].as, phys_addr,
3611                              MEMTXATTRS_UNSPECIFIED,
3612                              buf, l, 0);
3613         }
3614         len -= l;
3615         buf += l;
3616         addr += l;
3617     }
3618     return 0;
3619 }
3620
3621 /*
3622  * Allows code that needs to deal with migration bitmaps etc to still be built
3623  * target independent.
3624  */
3625 size_t qemu_target_page_size(void)
3626 {
3627     return TARGET_PAGE_SIZE;
3628 }
3629
3630 int qemu_target_page_bits(void)
3631 {
3632     return TARGET_PAGE_BITS;
3633 }
3634
3635 int qemu_target_page_bits_min(void)
3636 {
3637     return TARGET_PAGE_BITS_MIN;
3638 }
3639 #endif
3640
3641 /*
3642  * A helper function for the _utterly broken_ virtio device model to find out if
3643  * it's running on a big endian machine. Don't do this at home kids!
3644  */
3645 bool target_words_bigendian(void);
3646 bool target_words_bigendian(void)
3647 {
3648 #if defined(TARGET_WORDS_BIGENDIAN)
3649     return true;
3650 #else
3651     return false;
3652 #endif
3653 }
3654
3655 #ifndef CONFIG_USER_ONLY
3656 bool cpu_physical_memory_is_io(hwaddr phys_addr)
3657 {
3658     MemoryRegion*mr;
3659     hwaddr l = 1;
3660     bool res;
3661
3662     rcu_read_lock();
3663     mr = address_space_translate(&address_space_memory,
3664                                  phys_addr, &phys_addr, &l, false);
3665
3666     res = !(memory_region_is_ram(mr) || memory_region_is_romd(mr));
3667     rcu_read_unlock();
3668     return res;
3669 }
3670
3671 int qemu_ram_foreach_block(RAMBlockIterFunc func, void *opaque)
3672 {
3673     RAMBlock *block;
3674     int ret = 0;
3675
3676     rcu_read_lock();
3677     RAMBLOCK_FOREACH(block) {
3678         ret = func(block->idstr, block->host, block->offset,
3679                    block->used_length, opaque);
3680         if (ret) {
3681             break;
3682         }
3683     }
3684     rcu_read_unlock();
3685     return ret;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * Unmap pages of memory from start to start+length such that
3690  * they a) read as 0, b) Trigger whatever fault mechanism
3691  * the OS provides for postcopy.
3692  * The pages must be unmapped by the end of the function.
3693  * Returns: 0 on success, none-0 on failure
3694  *
3695  */
3696 int ram_block_discard_range(RAMBlock *rb, uint64_t start, size_t length)
3697 {
3698     int ret = -1;
3699
3700     uint8_t *host_startaddr = rb->host + start;
3701
3702     if ((uintptr_t)host_startaddr & (rb->page_size - 1)) {
3703         error_report("ram_block_discard_range: Unaligned start address: %p",
3704                      host_startaddr);
3705         goto err;
3706     }
3707
3708     if ((start + length) <= rb->used_length) {
3709         uint8_t *host_endaddr = host_startaddr + length;
3710         if ((uintptr_t)host_endaddr & (rb->page_size - 1)) {
3711             error_report("ram_block_discard_range: Unaligned end address: %p",
3712                          host_endaddr);
3713             goto err;
3714         }
3715
3716         errno = ENOTSUP; /* If we are missing MADVISE etc */
3717
3718         if (rb->page_size == qemu_host_page_size) {
3719 #if defined(CONFIG_MADVISE)
3720             /* Note: We need the madvise MADV_DONTNEED behaviour of definitely
3721              * freeing the page.
3722              */
3723             ret = madvise(host_startaddr, length, MADV_DONTNEED);
3724 #endif
3725         } else {
3726             /* Huge page case  - unfortunately it can't do DONTNEED, but
3727              * it can do the equivalent by FALLOC_FL_PUNCH_HOLE in the
3728              * huge page file.
3729              */
3730 #ifdef CONFIG_FALLOCATE_PUNCH_HOLE
3731             ret = fallocate(rb->fd, FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE,
3732                             start, length);
3733 #endif
3734         }
3735         if (ret) {
3736             ret = -errno;
3737             error_report("ram_block_discard_range: Failed to discard range "
3738                          "%s:%" PRIx64 " +%zx (%d)",
3739                          rb->idstr, start, length, ret);
3740         }
3741     } else {
3742         error_report("ram_block_discard_range: Overrun block '%s' (%" PRIu64
3743                      "/%zx/" RAM_ADDR_FMT")",
3744                      rb->idstr, start, length, rb->used_length);
3745     }
3746
3747 err:
3748     return ret;
3749 }
3750
3751 #endif
3752
3753 void page_size_init(void)
3754 {
3755     /* NOTE: we can always suppose that qemu_host_page_size >=
3756        TARGET_PAGE_SIZE */
3757     if (qemu_host_page_size == 0) {
3758         qemu_host_page_size = qemu_real_host_page_size;
3759     }
3760     if (qemu_host_page_size < TARGET_PAGE_SIZE) {
3761         qemu_host_page_size = TARGET_PAGE_SIZE;
3762     }
3763     qemu_host_page_mask = -(intptr_t)qemu_host_page_size;
3764 }
3765
3766 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3767
3768 static void mtree_print_phys_entries(fprintf_function mon, void *f,
3769                                      int start, int end, int skip, int ptr)
3770 {
3771     if (start == end - 1) {
3772         mon(f, "\t%3d      ", start);
3773     } else {
3774         mon(f, "\t%3d..%-3d ", start, end - 1);
3775     }
3776     mon(f, " skip=%d ", skip);
3777     if (ptr == PHYS_MAP_NODE_NIL) {
3778         mon(f, " ptr=NIL");
3779     } else if (!skip) {
3780         mon(f, " ptr=#%d", ptr);
3781     } else {
3782         mon(f, " ptr=[%d]", ptr);
3783     }
3784     mon(f, "\n");
3785 }
3786
3787 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
3788                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
3789
3790 void mtree_print_dispatch(fprintf_function mon, void *f,
3791                           AddressSpaceDispatch *d, MemoryRegion *root)
3792 {
3793     int i;
3794
3795     mon(f, "  Dispatch\n");
3796     mon(f, "    Physical sections\n");
3797
3798     for (i = 0; i < d->map.sections_nb; ++i) {
3799         MemoryRegionSection *s = d->map.sections + i;
3800         const char *names[] = { " [unassigned]", " [not dirty]",
3801                                 " [ROM]", " [watch]" };
3802
3803         mon(f, "      #%d @" TARGET_FMT_plx ".." TARGET_FMT_plx " %s%s%s%s%s",
3804             i,
3805             s->offset_within_address_space,
3806             s->offset_within_address_space + MR_SIZE(s->mr->size),
3807             s->mr->name ? s->mr->name : "(noname)",
3808             i < ARRAY_SIZE(names) ? names[i] : "",
3809             s->mr == root ? " [ROOT]" : "",
3810             s == d->mru_section ? " [MRU]" : "",
3811             s->mr->is_iommu ? " [iommu]" : "");
3812
3813         if (s->mr->alias) {
3814             mon(f, " alias=%s", s->mr->alias->name ?
3815                     s->mr->alias->name : "noname");
3816         }
3817         mon(f, "\n");
3818     }
3819
3820     mon(f, "    Nodes (%d bits per level, %d levels) ptr=[%d] skip=%d\n",
3821                P_L2_BITS, P_L2_LEVELS, d->phys_map.ptr, d->phys_map.skip);
3822     for (i = 0; i < d->map.nodes_nb; ++i) {
3823         int j, jprev;
3824         PhysPageEntry prev;
3825         Node *n = d->map.nodes + i;
3826
3827         mon(f, "      [%d]\n", i);
3828
3829         for (j = 0, jprev = 0, prev = *n[0]; j < ARRAY_SIZE(*n); ++j) {
3830             PhysPageEntry *pe = *n + j;
3831
3832             if (pe->ptr == prev.ptr && pe->skip == prev.skip) {
3833                 continue;
3834             }
3835
3836             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3837
3838             jprev = j;
3839             prev = *pe;
3840         }
3841
3842         if (jprev != ARRAY_SIZE(*n)) {
3843             mtree_print_phys_entries(mon, f, jprev, j, prev.skip, prev.ptr);
3844         }
3845     }
3846 }
3847
3848 #endif
This page took 0.22324 seconds and 4 git commands to generate.