memory.c

   1 /*
   2  * Physical memory management
   3  *
   4  * Copyright 2011 Red Hat, Inc. and/or its affiliates
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Avi Kivity <avi@redhat.com>
   8  *
   9  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
  10  * the COPYING file in the top-level directory.
  11  *
  12  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
  13  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include "qemu/osdep.h"
  17 #include "qapi/error.h"
  18 #include "qemu-common.h"
  19 #include "cpu.h"
  20 #include "exec/memory.h"
  21 #include "exec/address-spaces.h"
  22 #include "qapi/visitor.h"
  23 #include "qemu/bitops.h"
  24 #include "qemu/error-report.h"
  25 #include "qom/object.h"
  26 #include "trace-root.h"
  27
  28 #include "exec/memory-internal.h"
  29 #include "exec/ram_addr.h"
  30 #include "sysemu/kvm.h"
  31 #include "sysemu/sysemu.h"
  32 #include "hw/misc/mmio_interface.h"
  33 #include "hw/qdev-properties.h"
  34 #include "migration/vmstate.h"
  35
  36 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  37
  38 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  39 static bool memory_region_update_pending;
  40 static bool ioeventfd_update_pending;
  41 static bool global_dirty_log = false;
  42
  43 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  44     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  45
  46 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  47     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  48
  49 static GHashTable *flat_views;
  50
  51 typedef struct AddrRange AddrRange;
  52
  53 /*
  54  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  55  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  56  */
  57 struct AddrRange {
  58     Int128 start;
  59     Int128 size;
  60 };
  61
  62 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  63 {
  64     return (AddrRange) { start, size };
  65 }
  66
  67 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  68 {
  69     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  70 }
  71
  72 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  73 {
  74     return int128_add(r.start, r.size);
  75 }
  76
  77 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  78 {
  79     int128_addto(&range.start, delta);
  80     return range;
  81 }
  82
  83 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  84 {
  85     return int128_ge(addr, range.start)
  86         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  87 }
  88
  89 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  90 {
  91     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  92         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  93 }
  94
  95 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  96 {
  97     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  98     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
  99     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
 100 }
 101
 102 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
 103
 104 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 105     do {                                                                \
 106         MemoryListener *_listener;                                      \
 107                                                                         \
 108         switch (_direction) {                                           \
 109         case Forward:                                                   \
 110             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 111                 if (_listener->_callback) {                             \
 112                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 113                 }                                                       \
 114             }                                                           \
 115             break;                                                      \
 116         case Reverse:                                                   \
 117             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 118                                    memory_listeners, link) {            \
 119                 if (_listener->_callback) {                             \
 120                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 121                 }                                                       \
 122             }                                                           \
 123             break;                                                      \
 124         default:                                                        \
 125             abort();                                                    \
 126         }                                                               \
 127     } while (0)
 128
 129 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_as, _callback, _direction, _section, _args...) \
 130     do {                                                                \
 131         MemoryListener *_listener;                                      \
 132         struct memory_listeners_as *list = &(_as)->listeners;           \
 133                                                                         \
 134         switch (_direction) {                                           \
 135         case Forward:                                                   \
 136             QTAILQ_FOREACH(_listener, list, link_as) {                  \
 137                 if (_listener->_callback) {                             \
 138                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 139                 }                                                       \
 140             }                                                           \
 141             break;                                                      \
 142         case Reverse:                                                   \
 143             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, list, memory_listeners_as, \
 144                                    link_as) {                           \
 145                 if (_listener->_callback) {                             \
 146                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 147                 }                                                       \
 148             }                                                           \
 149             break;                                                      \
 150         default:                                                        \
 151             abort();                                                    \
 152         }                                                               \
 153     } while (0)
 154
 155 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 156 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 157     do {                                                                \
 158         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr,           \
 159                 address_space_to_flatview(as));                         \
 160         MEMORY_LISTENER_CALL(as, callback, dir, &mrs, ##_args);         \
 161     } while(0)
 162
 163 struct CoalescedMemoryRange {
 164     AddrRange addr;
 165     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 166 };
 167
 168 struct MemoryRegionIoeventfd {
 169     AddrRange addr;
 170     bool match_data;
 171     uint64_t data;
 172     EventNotifier *e;
 173 };
 174
 175 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd *a,
 176                                            MemoryRegionIoeventfd *b)
 177 {
 178     if (int128_lt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 179         return true;
 180     } else if (int128_gt(a->addr.start, b->addr.start)) {
 181         return false;
 182     } else if (int128_lt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 183         return true;
 184     } else if (int128_gt(a->addr.size, b->addr.size)) {
 185         return false;
 186     } else if (a->match_data < b->match_data) {
 187         return true;
 188     } else  if (a->match_data > b->match_data) {
 189         return false;
 190     } else if (a->match_data) {
 191         if (a->data < b->data) {
 192             return true;
 193         } else if (a->data > b->data) {
 194             return false;
 195         }
 196     }
 197     if (a->e < b->e) {
 198         return true;
 199     } else if (a->e > b->e) {
 200         return false;
 201     }
 202     return false;
 203 }
 204
 205 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd *a,
 206                                           MemoryRegionIoeventfd *b)
 207 {
 208     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 209         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 210 }
 211
 212 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 213 struct FlatRange {
 214     MemoryRegion *mr;
 215     hwaddr offset_in_region;
 216     AddrRange addr;
 217     uint8_t dirty_log_mask;
 218     bool romd_mode;
 219     bool readonly;
 220 };
 221
 222 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 223     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 224
 225 static inline MemoryRegionSection
 226 section_from_flat_range(FlatRange *fr, FlatView *fv)
 227 {
 228     return (MemoryRegionSection) {
 229         .mr = fr->mr,
 230         .fv = fv,
 231         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 232         .size = fr->addr.size,
 233         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 234         .readonly = fr->readonly,
 235     };
 236 }
 237
 238 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 239 {
 240     return a->mr == b->mr
 241         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 242         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 243         && a->romd_mode == b->romd_mode
 244         && a->readonly == b->readonly;
 245 }
 246
 247 static FlatView *flatview_new(MemoryRegion *mr_root)
 248 {
 249     FlatView *view;
 250
 251     view = g_new0(FlatView, 1);
 252     view->ref = 1;
 253     view->root = mr_root;
 254     memory_region_ref(mr_root);
 255     trace_flatview_new(view, mr_root);
 256
 257     return view;
 258 }
 259
 260 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 261  * sorting order.
 262  */
 263 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 264 {
 265     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 266         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 267         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 268                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 269     }
 270     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 271             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 272     view->ranges[pos] = *range;
 273     memory_region_ref(range->mr);
 274     ++view->nr;
 275 }
 276
 277 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 278 {
 279     int i;
 280
 281     trace_flatview_destroy(view, view->root);
 282     if (view->dispatch) {
 283         address_space_dispatch_free(view->dispatch);
 284     }
 285     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 286         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 287     }
 288     g_free(view->ranges);
 289     memory_region_unref(view->root);
 290     g_free(view);
 291 }
 292
 293 static bool flatview_ref(FlatView *view)
 294 {
 295     return atomic_fetch_inc_nonzero(&view->ref) > 0;
 296 }
 297
 298 void flatview_unref(FlatView *view)
 299 {
 300     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 301         trace_flatview_destroy_rcu(view, view->root);
 302         assert(view->root);
 303         call_rcu(view, flatview_destroy, rcu);
 304     }
 305 }
 306
 307 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 308 {
 309     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 310         && r1->mr == r2->mr
 311         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 312                                 r1->addr.size),
 313                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 314         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 315         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 316         && r1->readonly == r2->readonly;
 317 }
 318
 319 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 320 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 321 {
 322     unsigned i, j;
 323
 324     i = 0;
 325     while (i < view->nr) {
 326         j = i + 1;
 327         while (j < view->nr
 328                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 329             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 330             ++j;
 331         }
 332         ++i;
 333         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 334                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 335         view->nr -= j - i;
 336     }
 337 }
 338
 339 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 340 {
 341 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 342     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 343 #else
 344     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 345 #endif
 346 }
 347
 348 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 349 {
 350 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 351     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 352 #else
 353     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 354 #endif
 355 }
 356
 357 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 358 {
 359     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 360         switch (size) {
 361         case 1:
 362             break;
 363         case 2:
 364             *data = bswap16(*data);
 365             break;
 366         case 4:
 367             *data = bswap32(*data);
 368             break;
 369         case 8:
 370             *data = bswap64(*data);
 371             break;
 372         default:
 373             abort();
 374         }
 375     }
 376 }
 377
 378 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 379 {
 380     MemoryRegion *root;
 381     hwaddr abs_addr = offset;
 382
 383     abs_addr += mr->addr;
 384     for (root = mr; root->container; ) {
 385         root = root->container;
 386         abs_addr += root->addr;
 387     }
 388
 389     return abs_addr;
 390 }
 391
 392 static int get_cpu_index(void)
 393 {
 394     if (current_cpu) {
 395         return current_cpu->cpu_index;
 396     }
 397     return -1;
 398 }
 399
 400 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 401                                                        hwaddr addr,
 402                                                        uint64_t *value,
 403                                                        unsigned size,
 404                                                        unsigned shift,
 405                                                        uint64_t mask,
 406                                                        MemTxAttrs attrs)
 407 {
 408     uint64_t tmp;
 409
 410     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 411     if (mr->subpage) {
 412         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 413     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 414         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 415          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 416          * MemoryRegion. */
 417         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 418     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 419         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 420         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 421     }
 422     *value |= (tmp & mask) << shift;
 423     return MEMTX_OK;
 424 }
 425
 426 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 427                                                 hwaddr addr,
 428                                                 uint64_t *value,
 429                                                 unsigned size,
 430                                                 unsigned shift,
 431                                                 uint64_t mask,
 432                                                 MemTxAttrs attrs)
 433 {
 434     uint64_t tmp;
 435
 436     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 437     if (mr->subpage) {
 438         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 439     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 440         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 441          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 442          * MemoryRegion. */
 443         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 444     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 445         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 446         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 447     }
 448     *value |= (tmp & mask) << shift;
 449     return MEMTX_OK;
 450 }
 451
 452 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 453                                                           hwaddr addr,
 454                                                           uint64_t *value,
 455                                                           unsigned size,
 456                                                           unsigned shift,
 457                                                           uint64_t mask,
 458                                                           MemTxAttrs attrs)
 459 {
 460     uint64_t tmp = 0;
 461     MemTxResult r;
 462
 463     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 464     if (mr->subpage) {
 465         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 466     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 467         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 468          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 469          * MemoryRegion. */
 470         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 471     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 472         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 473         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 474     }
 475     *value |= (tmp & mask) << shift;
 476     return r;
 477 }
 478
 479 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 480                                                         hwaddr addr,
 481                                                         uint64_t *value,
 482                                                         unsigned size,
 483                                                         unsigned shift,
 484                                                         uint64_t mask,
 485                                                         MemTxAttrs attrs)
 486 {
 487     uint64_t tmp;
 488
 489     tmp = (*value >> shift) & mask;
 490     if (mr->subpage) {
 491         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 492     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 493         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 494          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 495          * MemoryRegion. */
 496         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 497     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 498         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 499         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 500     }
 501     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 502     return MEMTX_OK;
 503 }
 504
 505 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 506                                                 hwaddr addr,
 507                                                 uint64_t *value,
 508                                                 unsigned size,
 509                                                 unsigned shift,
 510                                                 uint64_t mask,
 511                                                 MemTxAttrs attrs)
 512 {
 513     uint64_t tmp;
 514
 515     tmp = (*value >> shift) & mask;
 516     if (mr->subpage) {
 517         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 518     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 519         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 520          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 521          * MemoryRegion. */
 522         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 523     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 524         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 525         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 526     }
 527     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 528     return MEMTX_OK;
 529 }
 530
 531 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 532                                                            hwaddr addr,
 533                                                            uint64_t *value,
 534                                                            unsigned size,
 535                                                            unsigned shift,
 536                                                            uint64_t mask,
 537                                                            MemTxAttrs attrs)
 538 {
 539     uint64_t tmp;
 540
 541     tmp = (*value >> shift) & mask;
 542     if (mr->subpage) {
 543         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 544     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 545         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 546          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 547          * MemoryRegion. */
 548         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 549     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 550         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 551         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 552     }
 553     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 554 }
 555
 556 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 557                                       uint64_t *value,
 558                                       unsigned size,
 559                                       unsigned access_size_min,
 560                                       unsigned access_size_max,
 561                                       MemTxResult (*access_fn)
 562                                                   (MemoryRegion *mr,
 563                                                    hwaddr addr,
 564                                                    uint64_t *value,
 565                                                    unsigned size,
 566                                                    unsigned shift,
 567                                                    uint64_t mask,
 568                                                    MemTxAttrs attrs),
 569                                       MemoryRegion *mr,
 570                                       MemTxAttrs attrs)
 571 {
 572     uint64_t access_mask;
 573     unsigned access_size;
 574     unsigned i;
 575     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 576
 577     if (!access_size_min) {
 578         access_size_min = 1;
 579     }
 580     if (!access_size_max) {
 581         access_size_max = 4;
 582     }
 583
 584     /* FIXME: support unaligned access? */
 585     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 586     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 587     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 588         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 589             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size,
 590                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 591         }
 592     } else {
 593         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 594             r |= access_fn(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 595                         access_mask, attrs);
 596         }
 597     }
 598     return r;
 599 }
 600
 601 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 602 {
 603     AddressSpace *as;
 604
 605     while (mr->container) {
 606         mr = mr->container;
 607     }
 608     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 609         if (mr == as->root) {
 610             return as;
 611         }
 612     }
 613     return NULL;
 614 }
 615
 616 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 617  * ranges in @mr.
 618  */
 619 static void render_memory_region(FlatView *view,
 620                                  MemoryRegion *mr,
 621                                  Int128 base,
 622                                  AddrRange clip,
 623                                  bool readonly)
 624 {
 625     MemoryRegion *subregion;
 626     unsigned i;
 627     hwaddr offset_in_region;
 628     Int128 remain;
 629     Int128 now;
 630     FlatRange fr;
 631     AddrRange tmp;
 632
 633     if (!mr->enabled) {
 634         return;
 635     }
 636
 637     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 638     readonly |= mr->readonly;
 639
 640     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 641
 642     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 643         return;
 644     }
 645
 646     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 647
 648     if (mr->alias) {
 649         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 650         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 651         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 652         return;
 653     }
 654
 655     /* Render subregions in priority order. */
 656     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 657         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 658     }
 659
 660     if (!mr->terminates) {
 661         return;
 662     }
 663
 664     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 665     base = clip.start;
 666     remain = clip.size;
 667
 668     fr.mr = mr;
 669     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 670     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 671     fr.readonly = readonly;
 672
 673     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 674     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 675         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 676             continue;
 677         }
 678         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 679             now = int128_min(remain,
 680                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 681             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 682             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 683             flatview_insert(view, i, &fr);
 684             ++i;
 685             int128_addto(&base, now);
 686             offset_in_region += int128_get64(now);
 687             int128_subfrom(&remain, now);
 688         }
 689         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 690                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 691                          base);
 692         int128_addto(&base, now);
 693         offset_in_region += int128_get64(now);
 694         int128_subfrom(&remain, now);
 695     }
 696     if (int128_nz(remain)) {
 697         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 698         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 699         flatview_insert(view, i, &fr);
 700     }
 701 }
 702
 703 static MemoryRegion *memory_region_get_flatview_root(MemoryRegion *mr)
 704 {
 705     while (mr->enabled) {
 706         if (mr->alias) {
 707             if (!mr->alias_offset && int128_ge(mr->size, mr->alias->size)) {
 708                 /* The alias is included in its entirety.  Use it as
 709                  * the "real" root, so that we can share more FlatViews.
 710                  */
 711                 mr = mr->alias;
 712                 continue;
 713             }
 714         } else if (!mr->terminates) {
 715             unsigned int found = 0;
 716             MemoryRegion *child, *next = NULL;
 717             QTAILQ_FOREACH(child, &mr->subregions, subregions_link) {
 718                 if (child->enabled) {
 719                     if (++found > 1) {
 720                         next = NULL;
 721                         break;
 722                     }
 723                     if (!child->addr && int128_ge(mr->size, child->size)) {
 724                         /* A child is included in its entirety.  If it's the only
 725                          * enabled one, use it in the hope of finding an alias down the
 726                          * way. This will also let us share FlatViews.
 727                          */
 728                         next = child;
 729                     }
 730                 }
 731             }
 732             if (found == 0) {
 733                 return NULL;
 734             }
 735             if (next) {
 736                 mr = next;
 737                 continue;
 738             }
 739         }
 740
 741         return mr;
 742     }
 743
 744     return NULL;
 745 }
 746
 747 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 748 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 749 {
 750     int i;
 751     FlatView *view;
 752
 753     view = flatview_new(mr);
 754
 755     if (mr) {
 756         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 757                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 758     }
 759     flatview_simplify(view);
 760
 761     view->dispatch = address_space_dispatch_new(view);
 762     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 763         MemoryRegionSection mrs =
 764             section_from_flat_range(&view->ranges[i], view);
 765         flatview_add_to_dispatch(view, &mrs);
 766     }
 767     address_space_dispatch_compact(view->dispatch);
 768     g_hash_table_replace(flat_views, mr, view);
 769
 770     return view;
 771 }
 772
 773 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 774                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 775                                              unsigned fds_new_nb,
 776                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 777                                              unsigned fds_old_nb)
 778 {
 779     unsigned iold, inew;
 780     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 781     MemoryRegionSection section;
 782
 783     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 784      * and deleting as necessary.
 785      */
 786
 787     iold = inew = 0;
 788     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 789         if (iold < fds_old_nb
 790             && (inew == fds_new_nb
 791                 || memory_region_ioeventfd_before(&fds_old[iold],
 792                                                   &fds_new[inew]))) {
 793             fd = &fds_old[iold];
 794             section = (MemoryRegionSection) {
 795                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 796                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 797                 .size = fd->addr.size,
 798             };
 799             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_del, Forward, &section,
 800                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 801             ++iold;
 802         } else if (inew < fds_new_nb
 803                    && (iold == fds_old_nb
 804                        || memory_region_ioeventfd_before(&fds_new[inew],
 805                                                          &fds_old[iold]))) {
 806             fd = &fds_new[inew];
 807             section = (MemoryRegionSection) {
 808                 .fv = address_space_to_flatview(as),
 809                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 810                 .size = fd->addr.size,
 811             };
 812             MEMORY_LISTENER_CALL(as, eventfd_add, Reverse, &section,
 813                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 814             ++inew;
 815         } else {
 816             ++iold;
 817             ++inew;
 818         }
 819     }
 820 }
 821
 822 FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 823 {
 824     FlatView *view;
 825
 826     rcu_read_lock();
 827     do {
 828         view = address_space_to_flatview(as);
 829         /* If somebody has replaced as->current_map concurrently,
 830          * flatview_ref returns false.
 831          */
 832     } while (!flatview_ref(view));
 833     rcu_read_unlock();
 834     return view;
 835 }
 836
 837 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 838 {
 839     FlatView *view;
 840     FlatRange *fr;
 841     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 842     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 843     AddrRange tmp;
 844     unsigned i;
 845
 846     view = address_space_get_flatview(as);
 847     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 848         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 849             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 850                                   int128_sub(fr->addr.start,
 851                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 852             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 853                 ++ioeventfd_nb;
 854                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 855                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 856                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 857                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 858             }
 859         }
 860     }
 861
 862     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 863                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 864
 865     g_free(as->ioeventfds);
 866     as->ioeventfds = ioeventfds;
 867     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 868     flatview_unref(view);
 869 }
 870
 871 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 872                                                const FlatView *old_view,
 873                                                const FlatView *new_view,
 874                                                bool adding)
 875 {
 876     unsigned iold, inew;
 877     FlatRange *frold, *frnew;
 878
 879     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 880      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 881      */
 882     iold = inew = 0;
 883     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 884         if (iold < old_view->nr) {
 885             frold = &old_view->ranges[iold];
 886         } else {
 887             frold = NULL;
 888         }
 889         if (inew < new_view->nr) {
 890             frnew = &new_view->ranges[inew];
 891         } else {
 892             frnew = NULL;
 893         }
 894
 895         if (frold
 896             && (!frnew
 897                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 898                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 899                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 900             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 901
 902             if (!adding) {
 903                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 904             }
 905
 906             ++iold;
 907         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 908             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 909
 910             if (adding) {
 911                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 912                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 913                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 914                                                   frold->dirty_log_mask,
 915                                                   frnew->dirty_log_mask);
 916                 }
 917                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 918                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 919                                                   frold->dirty_log_mask,
 920                                                   frnew->dirty_log_mask);
 921                 }
 922             }
 923
 924             ++iold;
 925             ++inew;
 926         } else {
 927             /* In new */
 928
 929             if (adding) {
 930                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 931             }
 932
 933             ++inew;
 934         }
 935     }
 936 }
 937
 938 static void flatviews_init(void)
 939 {
 940     static FlatView *empty_view;
 941
 942     if (flat_views) {
 943         return;
 944     }
 945
 946     flat_views = g_hash_table_new_full(g_direct_hash, g_direct_equal, NULL,
 947                                        (GDestroyNotify) flatview_unref);
 948     if (!empty_view) {
 949         empty_view = generate_memory_topology(NULL);
 950         /* We keep it alive forever in the global variable.  */
 951         flatview_ref(empty_view);
 952     } else {
 953         g_hash_table_replace(flat_views, NULL, empty_view);
 954         flatview_ref(empty_view);
 955     }
 956 }
 957
 958 static void flatviews_reset(void)
 959 {
 960     AddressSpace *as;
 961
 962     if (flat_views) {
 963         g_hash_table_unref(flat_views);
 964         flat_views = NULL;
 965     }
 966     flatviews_init();
 967
 968     /* Render unique FVs */
 969     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 970         MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 971
 972         if (g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
 973             continue;
 974         }
 975
 976         generate_memory_topology(physmr);
 977     }
 978 }
 979
 980 static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
 981 {
 982     FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
 983     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
 984     FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
 985
 986     assert(new_view);
 987
 988     if (old_view == new_view) {
 989         return;
 990     }
 991
 992     if (old_view) {
 993         flatview_ref(old_view);
 994     }
 995
 996     flatview_ref(new_view);
 997
 998     if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
 999         FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
1000
1001         if (!old_view2) {
1002             old_view2 = &tmpview;
1003         }
1004         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
1005         address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
1006     }
1007
1008     /* Writes are protected by the BQL.  */
1009     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
1010     if (old_view) {
1011         flatview_unref(old_view);
1012     }
1013
1014     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
1015      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
1016      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
1017      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
1018      * counting is necessary.
1019      */
1020     if (old_view) {
1021         flatview_unref(old_view);
1022     }
1023 }
1024
1025 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
1026 {
1027     MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
1028
1029     flatviews_init();
1030     if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
1031         generate_memory_topology(physmr);
1032     }
1033     address_space_set_flatview(as);
1034 }
1035
1036 void memory_region_transaction_begin(void)
1037 {
1038     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1039     ++memory_region_transaction_depth;
1040 }
1041
1042 void memory_region_transaction_commit(void)
1043 {
1044     AddressSpace *as;
1045
1046     assert(memory_region_transaction_depth);
1047     assert(qemu_mutex_iothread_locked());
1048
1049     --memory_region_transaction_depth;
1050     if (!memory_region_transaction_depth) {
1051         if (memory_region_update_pending) {
1052             flatviews_reset();
1053
1054             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
1055
1056             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1057                 address_space_set_flatview(as);
1058                 address_space_update_ioeventfds(as);
1059             }
1060             memory_region_update_pending = false;
1061             ioeventfd_update_pending = false;
1062             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
1063         } else if (ioeventfd_update_pending) {
1064             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1065                 address_space_update_ioeventfds(as);
1066             }
1067             ioeventfd_update_pending = false;
1068         }
1069    }
1070 }
1071
1072 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
1073 {
1074 }
1075
1076 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
1077 {
1078     qemu_ram_free(mr->ram_block);
1079 }
1080
1081 static bool memory_region_need_escape(char c)
1082 {
1083     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
1084 }
1085
1086 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
1087 {
1088     const char *p;
1089     char *escaped, *q;
1090     uint8_t c;
1091     size_t bytes = 0;
1092
1093     for (p = name; *p; p++) {
1094         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
1095     }
1096     if (bytes == p - name) {
1097        return g_memdup(name, bytes + 1);
1098     }
1099
1100     escaped = g_malloc(bytes + 1);
1101     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
1102         c = *p;
1103         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
1104             *q++ = '\\';
1105             *q++ = 'x';
1106             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
1107             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
1108         }
1109         *q++ = c;
1110     }
1111     *q = 0;
1112     return escaped;
1113 }
1114
1115 static void memory_region_do_init(MemoryRegion *mr,
1116                                   Object *owner,
1117                                   const char *name,
1118                                   uint64_t size)
1119 {
1120     mr->size = int128_make64(size);
1121     if (size == UINT64_MAX) {
1122         mr->size = int128_2_64();
1123     }
1124     mr->name = g_strdup(name);
1125     mr->owner = owner;
1126     mr->ram_block = NULL;
1127
1128     if (name) {
1129         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1130         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1131
1132         if (!owner) {
1133             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1134         }
1135
1136         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1137         object_unref(OBJECT(mr));
1138         g_free(name_array);
1139         g_free(escaped_name);
1140     }
1141 }
1142
1143 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
1144                         Object *owner,
1145                         const char *name,
1146                         uint64_t size)
1147 {
1148     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
1149     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1150 }
1151
1152 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1153                                    void *opaque, Error **errp)
1154 {
1155     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1156     uint64_t value = mr->addr;
1157
1158     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1159 }
1160
1161 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1162                                         const char *name, void *opaque,
1163                                         Error **errp)
1164 {
1165     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1166     gchar *path = (gchar *)"";
1167
1168     if (mr->container) {
1169         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1170     }
1171     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1172     if (mr->container) {
1173         g_free(path);
1174     }
1175 }
1176
1177 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1178                                                const char *part)
1179 {
1180     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1181
1182     return OBJECT(mr->container);
1183 }
1184
1185 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1186                                        const char *name, void *opaque,
1187                                        Error **errp)
1188 {
1189     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1190     int32_t value = mr->priority;
1191
1192     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1193 }
1194
1195 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1196                                    void *opaque, Error **errp)
1197 {
1198     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1199     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1200
1201     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1202 }
1203
1204 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1205 {
1206     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1207     ObjectProperty *op;
1208
1209     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1210     mr->enabled = true;
1211     mr->romd_mode = true;
1212     mr->global_locking = true;
1213     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1214     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1215     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1216
1217     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1218                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1219                              memory_region_get_container,
1220                              NULL, /* memory_region_set_container */
1221                              NULL, NULL, &error_abort);
1222     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1223
1224     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1225                         memory_region_get_addr,
1226                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1227                         NULL, NULL, &error_abort);
1228     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1229                         memory_region_get_priority,
1230                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1231                         NULL, NULL, &error_abort);
1232     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1233                         memory_region_get_size,
1234                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1235                         NULL, NULL, &error_abort);
1236 }
1237
1238 static void iommu_memory_region_initfn(Object *obj)
1239 {
1240     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1241
1242     mr->is_iommu = true;
1243 }
1244
1245 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1246                                     unsigned size)
1247 {
1248 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1249     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1250 #endif
1251     if (current_cpu != NULL) {
1252         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, false, 0, size);
1253     }
1254     return 0;
1255 }
1256
1257 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1258                                  uint64_t val, unsigned size)
1259 {
1260 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1261     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1262 #endif
1263     if (current_cpu != NULL) {
1264         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1265     }
1266 }
1267
1268 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1269                                    unsigned size, bool is_write,
1270                                    MemTxAttrs attrs)
1271 {
1272     return false;
1273 }
1274
1275 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1276     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1277     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1278 };
1279
1280 static uint64_t memory_region_ram_device_read(void *opaque,
1281                                               hwaddr addr, unsigned size)
1282 {
1283     MemoryRegion *mr = opaque;
1284     uint64_t data = (uint64_t)~0;
1285
1286     switch (size) {
1287     case 1:
1288         data = *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1289         break;
1290     case 2:
1291         data = *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1292         break;
1293     case 4:
1294         data = *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1295         break;
1296     case 8:
1297         data = *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr);
1298         break;
1299     }
1300
1301     trace_memory_region_ram_device_read(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1302
1303     return data;
1304 }
1305
1306 static void memory_region_ram_device_write(void *opaque, hwaddr addr,
1307                                            uint64_t data, unsigned size)
1308 {
1309     MemoryRegion *mr = opaque;
1310
1311     trace_memory_region_ram_device_write(get_cpu_index(), mr, addr, data, size);
1312
1313     switch (size) {
1314     case 1:
1315         *(uint8_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint8_t)data;
1316         break;
1317     case 2:
1318         *(uint16_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint16_t)data;
1319         break;
1320     case 4:
1321         *(uint32_t *)(mr->ram_block->host + addr) = (uint32_t)data;
1322         break;
1323     case 8:
1324         *(uint64_t *)(mr->ram_block->host + addr) = data;
1325         break;
1326     }
1327 }
1328
1329 static const MemoryRegionOps ram_device_mem_ops = {
1330     .read = memory_region_ram_device_read,
1331     .write = memory_region_ram_device_write,
1332     .endianness = DEVICE_HOST_ENDIAN,
1333     .valid = {
1334         .min_access_size = 1,
1335         .max_access_size = 8,
1336         .unaligned = true,
1337     },
1338     .impl = {
1339         .min_access_size = 1,
1340         .max_access_size = 8,
1341         .unaligned = true,
1342     },
1343 };
1344
1345 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1346                                 hwaddr addr,
1347                                 unsigned size,
1348                                 bool is_write,
1349                                 MemTxAttrs attrs)
1350 {
1351     int access_size_min, access_size_max;
1352     int access_size, i;
1353
1354     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1355         return false;
1356     }
1357
1358     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1359         return true;
1360     }
1361
1362     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1363     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1364         access_size_min = 1;
1365     }
1366
1367     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1368     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1369         access_size_max = 4;
1370     }
1371
1372     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1373     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1374         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1375                                     is_write, attrs)) {
1376             return false;
1377         }
1378     }
1379
1380     return true;
1381 }
1382
1383 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1384                                                 hwaddr addr,
1385                                                 uint64_t *pval,
1386                                                 unsigned size,
1387                                                 MemTxAttrs attrs)
1388 {
1389     *pval = 0;
1390
1391     if (mr->ops->read) {
1392         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1393                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1394                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1395                                          memory_region_read_accessor,
1396                                          mr, attrs);
1397     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1398         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1399                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1400                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1401                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1402                                          mr, attrs);
1403     } else {
1404         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1405                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1406                                          mr, attrs);
1407     }
1408 }
1409
1410 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1411                                         hwaddr addr,
1412                                         uint64_t *pval,
1413                                         unsigned size,
1414                                         MemTxAttrs attrs)
1415 {
1416     MemTxResult r;
1417
1418     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false, attrs)) {
1419         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1420         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1421     }
1422
1423     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1424     adjust_endianness(mr, pval, size);
1425     return r;
1426 }
1427
1428 /* Return true if an eventfd was signalled */
1429 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1430                                                     hwaddr addr,
1431                                                     uint64_t data,
1432                                                     unsigned size,
1433                                                     MemTxAttrs attrs)
1434 {
1435     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1436         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1437         .data = data,
1438     };
1439     unsigned i;
1440
1441     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1442         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1443         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1444
1445         if (memory_region_ioeventfd_equal(&ioeventfd, &mr->ioeventfds[i])) {
1446             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1447             return true;
1448         }
1449     }
1450
1451     return false;
1452 }
1453
1454 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1455                                          hwaddr addr,
1456                                          uint64_t data,
1457                                          unsigned size,
1458                                          MemTxAttrs attrs)
1459 {
1460     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true, attrs)) {
1461         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1462         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1463     }
1464
1465     adjust_endianness(mr, &data, size);
1466
1467     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1468         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1469         return MEMTX_OK;
1470     }
1471
1472     if (mr->ops->write) {
1473         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1474                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1475                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1476                                          memory_region_write_accessor, mr,
1477                                          attrs);
1478     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1479         return
1480             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1481                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1482                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1483                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1484                                       mr, attrs);
1485     } else {
1486         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1487                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1488                                          mr, attrs);
1489     }
1490 }
1491
1492 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1493                            Object *owner,
1494                            const MemoryRegionOps *ops,
1495                            void *opaque,
1496                            const char *name,
1497                            uint64_t size)
1498 {
1499     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1500     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1501     mr->opaque = opaque;
1502     mr->terminates = true;
1503 }
1504
1505 void memory_region_init_ram_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1506                                       Object *owner,
1507                                       const char *name,
1508                                       uint64_t size,
1509                                       Error **errp)
1510 {
1511     memory_region_init_ram_shared_nomigrate(mr, owner, name, size, false, errp);
1512 }
1513
1514 void memory_region_init_ram_shared_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1515                                              Object *owner,
1516                                              const char *name,
1517                                              uint64_t size,
1518                                              bool share,
1519                                              Error **errp)
1520 {
1521     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1522     mr->ram = true;
1523     mr->terminates = true;
1524     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1525     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, share, mr, errp);
1526     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1527 }
1528
1529 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1530                                        Object *owner,
1531                                        const char *name,
1532                                        uint64_t size,
1533                                        uint64_t max_size,
1534                                        void (*resized)(const char*,
1535                                                        uint64_t length,
1536                                                        void *host),
1537                                        Error **errp)
1538 {
1539     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1540     mr->ram = true;
1541     mr->terminates = true;
1542     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1543     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1544                                               mr, errp);
1545     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1546 }
1547
1548 #ifdef __linux__
1549 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1550                                       struct Object *owner,
1551                                       const char *name,
1552                                       uint64_t size,
1553                                       uint64_t align,
1554                                       bool share,
1555                                       const char *path,
1556                                       Error **errp)
1557 {
1558     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1559     mr->ram = true;
1560     mr->terminates = true;
1561     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1562     mr->align = align;
1563     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1564     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1565 }
1566
1567 void memory_region_init_ram_from_fd(MemoryRegion *mr,
1568                                     struct Object *owner,
1569                                     const char *name,
1570                                     uint64_t size,
1571                                     bool share,
1572                                     int fd,
1573                                     Error **errp)
1574 {
1575     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1576     mr->ram = true;
1577     mr->terminates = true;
1578     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1579     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_fd(size, mr, share, fd, errp);
1580     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1581 }
1582 #endif
1583
1584 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1585                                 Object *owner,
1586                                 const char *name,
1587                                 uint64_t size,
1588                                 void *ptr)
1589 {
1590     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1591     mr->ram = true;
1592     mr->terminates = true;
1593     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1594     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1595
1596     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1597     assert(ptr != NULL);
1598     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1599 }
1600
1601 void memory_region_init_ram_device_ptr(MemoryRegion *mr,
1602                                        Object *owner,
1603                                        const char *name,
1604                                        uint64_t size,
1605                                        void *ptr)
1606 {
1607     memory_region_init_ram_ptr(mr, owner, name, size, ptr);
1608     mr->ram_device = true;
1609     mr->ops = &ram_device_mem_ops;
1610     mr->opaque = mr;
1611 }
1612
1613 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1614                               Object *owner,
1615                               const char *name,
1616                               MemoryRegion *orig,
1617                               hwaddr offset,
1618                               uint64_t size)
1619 {
1620     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1621     mr->alias = orig;
1622     mr->alias_offset = offset;
1623 }
1624
1625 void memory_region_init_rom_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1626                                       struct Object *owner,
1627                                       const char *name,
1628                                       uint64_t size,
1629                                       Error **errp)
1630 {
1631     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1632     mr->ram = true;
1633     mr->readonly = true;
1634     mr->terminates = true;
1635     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1636     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false, mr, errp);
1637     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1638 }
1639
1640 void memory_region_init_rom_device_nomigrate(MemoryRegion *mr,
1641                                              Object *owner,
1642                                              const MemoryRegionOps *ops,
1643                                              void *opaque,
1644                                              const char *name,
1645                                              uint64_t size,
1646                                              Error **errp)
1647 {
1648     assert(ops);
1649     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1650     mr->ops = ops;
1651     mr->opaque = opaque;
1652     mr->terminates = true;
1653     mr->rom_device = true;
1654     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1655     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, false,  mr, errp);
1656 }
1657
1658 void memory_region_init_iommu(void *_iommu_mr,
1659                               size_t instance_size,
1660                               const char *mrtypename,
1661                               Object *owner,
1662                               const char *name,
1663                               uint64_t size)
1664 {
1665     struct IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1666     struct MemoryRegion *mr;
1667
1668     object_initialize(_iommu_mr, instance_size, mrtypename);
1669     mr = MEMORY_REGION(_iommu_mr);
1670     memory_region_do_init(mr, owner, name, size);
1671     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1672     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1673     QLIST_INIT(&iommu_mr->iommu_notify);
1674     iommu_mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1675 }
1676
1677 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1678 {
1679     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1680
1681     assert(!mr->container);
1682
1683     /* We know the region is not visible in any address space (it
1684      * does not have a container and cannot be a root either because
1685      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1686      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1687      * and cause an infinite loop.
1688      */
1689     mr->enabled = false;
1690     memory_region_transaction_begin();
1691     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1692         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1693         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1694     }
1695     memory_region_transaction_commit();
1696
1697     mr->destructor(mr);
1698     memory_region_clear_coalescing(mr);
1699     g_free((char *)mr->name);
1700     g_free(mr->ioeventfds);
1701 }
1702
1703 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1704 {
1705     Object *obj = OBJECT(mr);
1706     return obj->parent;
1707 }
1708
1709 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1710 {
1711     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1712      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1713      * the memory region is in use.
1714      *
1715      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1716      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1717      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1718      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1719      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1720      */
1721     if (mr && mr->owner) {
1722         object_ref(mr->owner);
1723     }
1724 }
1725
1726 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1727 {
1728     if (mr && mr->owner) {
1729         object_unref(mr->owner);
1730     }
1731 }
1732
1733 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1734 {
1735     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1736         return UINT64_MAX;
1737     }
1738     return int128_get64(mr->size);
1739 }
1740
1741 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1742 {
1743     if (!mr->name) {
1744         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1745             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1746     }
1747     return mr->name;
1748 }
1749
1750 bool memory_region_is_ram_device(MemoryRegion *mr)
1751 {
1752     return mr->ram_device;
1753 }
1754
1755 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1756 {
1757     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1758     if (global_dirty_log && mr->ram_block) {
1759         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1760     }
1761     return mask;
1762 }
1763
1764 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1765 {
1766     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1767 }
1768
1769 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1770 {
1771     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1772     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1773     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1774
1775     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1776         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1777     }
1778
1779     if (flags != iommu_mr->iommu_notify_flags && imrc->notify_flag_changed) {
1780         imrc->notify_flag_changed(iommu_mr,
1781                                   iommu_mr->iommu_notify_flags,
1782                                   flags);
1783     }
1784
1785     iommu_mr->iommu_notify_flags = flags;
1786 }
1787
1788 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1789                                            IOMMUNotifier *n)
1790 {
1791     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1792
1793     if (mr->alias) {
1794         memory_region_register_iommu_notifier(mr->alias, n);
1795         return;
1796     }
1797
1798     /* We need to register for at least one bitfield */
1799     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1800     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1801     assert(n->start <= n->end);
1802     assert(n->iommu_idx >= 0 &&
1803            n->iommu_idx < memory_region_iommu_num_indexes(iommu_mr));
1804
1805     QLIST_INSERT_HEAD(&iommu_mr->iommu_notify, n, node);
1806     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1807 }
1808
1809 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1810 {
1811     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1812
1813     if (imrc->get_min_page_size) {
1814         return imrc->get_min_page_size(iommu_mr);
1815     }
1816     return TARGET_PAGE_SIZE;
1817 }
1818
1819 void memory_region_iommu_replay(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr, IOMMUNotifier *n)
1820 {
1821     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(iommu_mr);
1822     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1823     hwaddr addr, granularity;
1824     IOMMUTLBEntry iotlb;
1825
1826     /* If the IOMMU has its own replay callback, override */
1827     if (imrc->replay) {
1828         imrc->replay(iommu_mr, n);
1829         return;
1830     }
1831
1832     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(iommu_mr);
1833
1834     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1835         iotlb = imrc->translate(iommu_mr, addr, IOMMU_NONE, n->iommu_idx);
1836         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1837             n->notify(n, &iotlb);
1838         }
1839
1840         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1841          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1842         if ((addr + granularity) < addr) {
1843             break;
1844         }
1845     }
1846 }
1847
1848 void memory_region_iommu_replay_all(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1849 {
1850     IOMMUNotifier *notifier;
1851
1852     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(notifier, iommu_mr) {
1853         memory_region_iommu_replay(iommu_mr, notifier);
1854     }
1855 }
1856
1857 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1858                                              IOMMUNotifier *n)
1859 {
1860     IOMMUMemoryRegion *iommu_mr;
1861
1862     if (mr->alias) {
1863         memory_region_unregister_iommu_notifier(mr->alias, n);
1864         return;
1865     }
1866     QLIST_REMOVE(n, node);
1867     iommu_mr = IOMMU_MEMORY_REGION(mr);
1868     memory_region_update_iommu_notify_flags(iommu_mr);
1869 }
1870
1871 void memory_region_notify_one(IOMMUNotifier *notifier,
1872                               IOMMUTLBEntry *entry)
1873 {
1874     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1875
1876     /*
1877      * Skip the notification if the notification does not overlap
1878      * with registered range.
1879      */
1880     if (notifier->start > entry->iova + entry->addr_mask ||
1881         notifier->end < entry->iova) {
1882         return;
1883     }
1884
1885     if (entry->perm & IOMMU_RW) {
1886         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1887     } else {
1888         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1889     }
1890
1891     if (notifier->notifier_flags & request_flags) {
1892         notifier->notify(notifier, entry);
1893     }
1894 }
1895
1896 void memory_region_notify_iommu(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1897                                 int iommu_idx,
1898                                 IOMMUTLBEntry entry)
1899 {
1900     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1901
1902     assert(memory_region_is_iommu(MEMORY_REGION(iommu_mr)));
1903
1904     IOMMU_NOTIFIER_FOREACH(iommu_notifier, iommu_mr) {
1905         if (iommu_notifier->iommu_idx == iommu_idx) {
1906             memory_region_notify_one(iommu_notifier, &entry);
1907         }
1908     }
1909 }
1910
1911 int memory_region_iommu_get_attr(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1912                                  enum IOMMUMemoryRegionAttr attr,
1913                                  void *data)
1914 {
1915     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1916
1917     if (!imrc->get_attr) {
1918         return -EINVAL;
1919     }
1920
1921     return imrc->get_attr(iommu_mr, attr, data);
1922 }
1923
1924 int memory_region_iommu_attrs_to_index(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr,
1925                                        MemTxAttrs attrs)
1926 {
1927     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1928
1929     if (!imrc->attrs_to_index) {
1930         return 0;
1931     }
1932
1933     return imrc->attrs_to_index(iommu_mr, attrs);
1934 }
1935
1936 int memory_region_iommu_num_indexes(IOMMUMemoryRegion *iommu_mr)
1937 {
1938     IOMMUMemoryRegionClass *imrc = IOMMU_MEMORY_REGION_GET_CLASS(iommu_mr);
1939
1940     if (!imrc->num_indexes) {
1941         return 1;
1942     }
1943
1944     return imrc->num_indexes(iommu_mr);
1945 }
1946
1947 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1948 {
1949     uint8_t mask = 1 << client;
1950     uint8_t old_logging;
1951
1952     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1953     old_logging = mr->vga_logging_count;
1954     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1955     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1956         return;
1957     }
1958
1959     memory_region_transaction_begin();
1960     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1961     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1962     memory_region_transaction_commit();
1963 }
1964
1965 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1966                              hwaddr size, unsigned client)
1967 {
1968     assert(mr->ram_block);
1969     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1970                                          size, client);
1971 }
1972
1973 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1974                              hwaddr size)
1975 {
1976     assert(mr->ram_block);
1977     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1978                                         size,
1979                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1980 }
1981
1982 static void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
1983 {
1984     MemoryListener *listener;
1985     AddressSpace *as;
1986     FlatView *view;
1987     FlatRange *fr;
1988
1989     /* If the same address space has multiple log_sync listeners, we
1990      * visit that address space's FlatView multiple times.  But because
1991      * log_sync listeners are rare, it's still cheaper than walking each
1992      * address space once.
1993      */
1994     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
1995         if (!listener->log_sync) {
1996             continue;
1997         }
1998         as = listener->address_space;
1999         view = address_space_get_flatview(as);
2000         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2001             if (fr->dirty_log_mask && (!mr || fr->mr == mr)) {
2002                 MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, view);
2003                 listener->log_sync(listener, &mrs);
2004             }
2005         }
2006         flatview_unref(view);
2007     }
2008 }
2009
2010 DirtyBitmapSnapshot *memory_region_snapshot_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr,
2011                                                             hwaddr addr,
2012                                                             hwaddr size,
2013                                                             unsigned client)
2014 {
2015     assert(mr->ram_block);
2016     memory_region_sync_dirty_bitmap(mr);
2017     return cpu_physical_memory_snapshot_and_clear_dirty(
2018                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2019 }
2020
2021 bool memory_region_snapshot_get_dirty(MemoryRegion *mr, DirtyBitmapSnapshot *snap,
2022                                       hwaddr addr, hwaddr size)
2023 {
2024     assert(mr->ram_block);
2025     return cpu_physical_memory_snapshot_get_dirty(snap,
2026                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size);
2027 }
2028
2029 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
2030 {
2031     if (mr->readonly != readonly) {
2032         memory_region_transaction_begin();
2033         mr->readonly = readonly;
2034         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2035         memory_region_transaction_commit();
2036     }
2037 }
2038
2039 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
2040 {
2041     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
2042         memory_region_transaction_begin();
2043         mr->romd_mode = romd_mode;
2044         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2045         memory_region_transaction_commit();
2046     }
2047 }
2048
2049 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
2050                                hwaddr size, unsigned client)
2051 {
2052     assert(mr->ram_block);
2053     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
2054         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
2055 }
2056
2057 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
2058 {
2059     int fd;
2060
2061     rcu_read_lock();
2062     while (mr->alias) {
2063         mr = mr->alias;
2064     }
2065     fd = mr->ram_block->fd;
2066     rcu_read_unlock();
2067
2068     return fd;
2069 }
2070
2071 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
2072 {
2073     void *ptr;
2074     uint64_t offset = 0;
2075
2076     rcu_read_lock();
2077     while (mr->alias) {
2078         offset += mr->alias_offset;
2079         mr = mr->alias;
2080     }
2081     assert(mr->ram_block);
2082     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
2083     rcu_read_unlock();
2084
2085     return ptr;
2086 }
2087
2088 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
2089 {
2090     RAMBlock *block;
2091
2092     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
2093     if (!block) {
2094         return NULL;
2095     }
2096
2097     return block->mr;
2098 }
2099
2100 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
2101 {
2102     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
2103 }
2104
2105 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
2106 {
2107     assert(mr->ram_block);
2108
2109     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
2110 }
2111
2112 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
2113 {
2114     FlatView *view;
2115     FlatRange *fr;
2116     CoalescedMemoryRange *cmr;
2117     AddrRange tmp;
2118     MemoryRegionSection section;
2119
2120     view = address_space_get_flatview(as);
2121     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2122         if (fr->mr == mr) {
2123             section = (MemoryRegionSection) {
2124                 .fv = view,
2125                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2126                 .size = fr->addr.size,
2127             };
2128
2129             MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
2130                                  int128_get64(fr->addr.start),
2131                                  int128_get64(fr->addr.size));
2132             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
2133                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
2134                                       int128_sub(fr->addr.start,
2135                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
2136                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
2137                     continue;
2138                 }
2139                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
2140                 MEMORY_LISTENER_CALL(as, coalesced_mmio_add, Forward, &section,
2141                                      int128_get64(tmp.start),
2142                                      int128_get64(tmp.size));
2143             }
2144         }
2145     }
2146     flatview_unref(view);
2147 }
2148
2149 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
2150 {
2151     AddressSpace *as;
2152
2153     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2154         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
2155     }
2156 }
2157
2158 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
2159 {
2160     memory_region_clear_coalescing(mr);
2161     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
2162 }
2163
2164 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
2165                                   hwaddr offset,
2166                                   uint64_t size)
2167 {
2168     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
2169
2170     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
2171     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
2172     memory_region_update_coalesced_range(mr);
2173     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
2174 }
2175
2176 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
2177 {
2178     CoalescedMemoryRange *cmr;
2179     bool updated = false;
2180
2181     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2182     mr->flush_coalesced_mmio = false;
2183
2184     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2185         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
2186         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
2187         g_free(cmr);
2188         updated = true;
2189     }
2190
2191     if (updated) {
2192         memory_region_update_coalesced_range(mr);
2193     }
2194 }
2195
2196 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2197 {
2198     mr->flush_coalesced_mmio = true;
2199 }
2200
2201 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
2202 {
2203     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
2204     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
2205         mr->flush_coalesced_mmio = false;
2206     }
2207 }
2208
2209 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
2210 {
2211     mr->global_locking = false;
2212 }
2213
2214 static bool userspace_eventfd_warning;
2215
2216 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
2217                                hwaddr addr,
2218                                unsigned size,
2219                                bool match_data,
2220                                uint64_t data,
2221                                EventNotifier *e)
2222 {
2223     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2224         .addr.start = int128_make64(addr),
2225         .addr.size = int128_make64(size),
2226         .match_data = match_data,
2227         .data = data,
2228         .e = e,
2229     };
2230     unsigned i;
2231
2232     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
2233                             userspace_eventfd_warning))) {
2234         userspace_eventfd_warning = true;
2235         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
2236                      "Suboptimal performance expected");
2237     }
2238
2239     if (size) {
2240         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2241     }
2242     memory_region_transaction_begin();
2243     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2244         if (memory_region_ioeventfd_before(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2245             break;
2246         }
2247     }
2248     ++mr->ioeventfd_nb;
2249     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2250                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
2251     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
2252             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
2253     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
2254     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2255     memory_region_transaction_commit();
2256 }
2257
2258 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
2259                                hwaddr addr,
2260                                unsigned size,
2261                                bool match_data,
2262                                uint64_t data,
2263                                EventNotifier *e)
2264 {
2265     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
2266         .addr.start = int128_make64(addr),
2267         .addr.size = int128_make64(size),
2268         .match_data = match_data,
2269         .data = data,
2270         .e = e,
2271     };
2272     unsigned i;
2273
2274     if (size) {
2275         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
2276     }
2277     memory_region_transaction_begin();
2278     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
2279         if (memory_region_ioeventfd_equal(&mrfd, &mr->ioeventfds[i])) {
2280             break;
2281         }
2282     }
2283     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
2284     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
2285             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
2286     --mr->ioeventfd_nb;
2287     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
2288                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
2289     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
2290     memory_region_transaction_commit();
2291 }
2292
2293 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
2294 {
2295     MemoryRegion *mr = subregion->container;
2296     MemoryRegion *other;
2297
2298     memory_region_transaction_begin();
2299
2300     memory_region_ref(subregion);
2301     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
2302         if (subregion->priority >= other->priority) {
2303             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
2304             goto done;
2305         }
2306     }
2307     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2308 done:
2309     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2310     memory_region_transaction_commit();
2311 }
2312
2313 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
2314                                                hwaddr offset,
2315                                                MemoryRegion *subregion)
2316 {
2317     assert(!subregion->container);
2318     subregion->container = mr;
2319     subregion->addr = offset;
2320     memory_region_update_container_subregions(subregion);
2321 }
2322
2323 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
2324                                  hwaddr offset,
2325                                  MemoryRegion *subregion)
2326 {
2327     subregion->priority = 0;
2328     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2329 }
2330
2331 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
2332                                          hwaddr offset,
2333                                          MemoryRegion *subregion,
2334                                          int priority)
2335 {
2336     subregion->priority = priority;
2337     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
2338 }
2339
2340 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
2341                                  MemoryRegion *subregion)
2342 {
2343     memory_region_transaction_begin();
2344     assert(subregion->container == mr);
2345     subregion->container = NULL;
2346     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2347     memory_region_unref(subregion);
2348     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2349     memory_region_transaction_commit();
2350 }
2351
2352 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2353 {
2354     if (enabled == mr->enabled) {
2355         return;
2356     }
2357     memory_region_transaction_begin();
2358     mr->enabled = enabled;
2359     memory_region_update_pending = true;
2360     memory_region_transaction_commit();
2361 }
2362
2363 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2364 {
2365     Int128 s = int128_make64(size);
2366
2367     if (size == UINT64_MAX) {
2368         s = int128_2_64();
2369     }
2370     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2371         return;
2372     }
2373     memory_region_transaction_begin();
2374     mr->size = s;
2375     memory_region_update_pending = true;
2376     memory_region_transaction_commit();
2377 }
2378
2379 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2380 {
2381     MemoryRegion *container = mr->container;
2382
2383     if (container) {
2384         memory_region_transaction_begin();
2385         memory_region_ref(mr);
2386         memory_region_del_subregion(container, mr);
2387         mr->container = container;
2388         memory_region_update_container_subregions(mr);
2389         memory_region_unref(mr);
2390         memory_region_transaction_commit();
2391     }
2392 }
2393
2394 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2395 {
2396     if (addr != mr->addr) {
2397         mr->addr = addr;
2398         memory_region_readd_subregion(mr);
2399     }
2400 }
2401
2402 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2403 {
2404     assert(mr->alias);
2405
2406     if (offset == mr->alias_offset) {
2407         return;
2408     }
2409
2410     memory_region_transaction_begin();
2411     mr->alias_offset = offset;
2412     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2413     memory_region_transaction_commit();
2414 }
2415
2416 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2417 {
2418     return mr->align;
2419 }
2420
2421 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2422 {
2423     const AddrRange *addr = addr_;
2424     const FlatRange *fr = fr_;
2425
2426     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2427         return -1;
2428     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2429         return 1;
2430     }
2431     return 0;
2432 }
2433
2434 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2435 {
2436     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2437                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2438 }
2439
2440 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2441 {
2442     return mr->container ? true : false;
2443 }
2444
2445 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2446  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2447  */
2448 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2449                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2450 {
2451     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2452     MemoryRegion *root;
2453     AddressSpace *as;
2454     AddrRange range;
2455     FlatView *view;
2456     FlatRange *fr;
2457
2458     addr += mr->addr;
2459     for (root = mr; root->container; ) {
2460         root = root->container;
2461         addr += root->addr;
2462     }
2463
2464     as = memory_region_to_address_space(root);
2465     if (!as) {
2466         return ret;
2467     }
2468     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2469
2470     view = address_space_to_flatview(as);
2471     fr = flatview_lookup(view, range);
2472     if (!fr) {
2473         return ret;
2474     }
2475
2476     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2477         --fr;
2478     }
2479
2480     ret.mr = fr->mr;
2481     ret.fv = view;
2482     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2483     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2484     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2485                                                         fr->addr.start));
2486     ret.size = range.size;
2487     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2488     ret.readonly = fr->readonly;
2489     return ret;
2490 }
2491
2492 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2493                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2494 {
2495     MemoryRegionSection ret;
2496     rcu_read_lock();
2497     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2498     if (ret.mr) {
2499         memory_region_ref(ret.mr);
2500     }
2501     rcu_read_unlock();
2502     return ret;
2503 }
2504
2505 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2506 {
2507     MemoryRegion *mr;
2508
2509     rcu_read_lock();
2510     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2511     rcu_read_unlock();
2512     return mr && mr != container;
2513 }
2514
2515 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2516 {
2517     memory_region_sync_dirty_bitmap(NULL);
2518 }
2519
2520 static VMChangeStateEntry *vmstate_change;
2521
2522 void memory_global_dirty_log_start(void)
2523 {
2524     if (vmstate_change) {
2525         qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2526         vmstate_change = NULL;
2527     }
2528
2529     global_dirty_log = true;
2530
2531     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2532
2533     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2534     memory_region_transaction_begin();
2535     memory_region_update_pending = true;
2536     memory_region_transaction_commit();
2537 }
2538
2539 static void memory_global_dirty_log_do_stop(void)
2540 {
2541     global_dirty_log = false;
2542
2543     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2544     memory_region_transaction_begin();
2545     memory_region_update_pending = true;
2546     memory_region_transaction_commit();
2547
2548     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2549 }
2550
2551 static void memory_vm_change_state_handler(void *opaque, int running,
2552                                            RunState state)
2553 {
2554     if (running) {
2555         memory_global_dirty_log_do_stop();
2556
2557         if (vmstate_change) {
2558             qemu_del_vm_change_state_handler(vmstate_change);
2559             vmstate_change = NULL;
2560         }
2561     }
2562 }
2563
2564 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2565 {
2566     if (!runstate_is_running()) {
2567         if (vmstate_change) {
2568             return;
2569         }
2570         vmstate_change = qemu_add_vm_change_state_handler(
2571                                 memory_vm_change_state_handler, NULL);
2572         return;
2573     }
2574
2575     memory_global_dirty_log_do_stop();
2576 }
2577
2578 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2579                                        AddressSpace *as)
2580 {
2581     FlatView *view;
2582     FlatRange *fr;
2583
2584     if (listener->begin) {
2585         listener->begin(listener);
2586     }
2587     if (global_dirty_log) {
2588         if (listener->log_global_start) {
2589             listener->log_global_start(listener);
2590         }
2591     }
2592
2593     view = address_space_get_flatview(as);
2594     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2595         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2596
2597         if (listener->region_add) {
2598             listener->region_add(listener, &section);
2599         }
2600         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2601             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2602         }
2603     }
2604     if (listener->commit) {
2605         listener->commit(listener);
2606     }
2607     flatview_unref(view);
2608 }
2609
2610 static void listener_del_address_space(MemoryListener *listener,
2611                                        AddressSpace *as)
2612 {
2613     FlatView *view;
2614     FlatRange *fr;
2615
2616     if (listener->begin) {
2617         listener->begin(listener);
2618     }
2619     view = address_space_get_flatview(as);
2620     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2621         MemoryRegionSection section = section_from_flat_range(fr, view);
2622
2623         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_stop) {
2624             listener->log_stop(listener, &section, fr->dirty_log_mask, 0);
2625         }
2626         if (listener->region_del) {
2627             listener->region_del(listener, &section);
2628         }
2629     }
2630     if (listener->commit) {
2631         listener->commit(listener);
2632     }
2633     flatview_unref(view);
2634 }
2635
2636 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *as)
2637 {
2638     MemoryListener *other = NULL;
2639
2640     listener->address_space = as;
2641     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2642         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2643                                              memory_listeners)->priority) {
2644         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2645     } else {
2646         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2647             if (listener->priority < other->priority) {
2648                 break;
2649             }
2650         }
2651         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2652     }
2653
2654     if (QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)
2655         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&as->listeners,
2656                                              memory_listeners)->priority) {
2657         QTAILQ_INSERT_TAIL(&as->listeners, listener, link_as);
2658     } else {
2659         QTAILQ_FOREACH(other, &as->listeners, link_as) {
2660             if (listener->priority < other->priority) {
2661                 break;
2662             }
2663         }
2664         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link_as);
2665     }
2666
2667     listener_add_address_space(listener, as);
2668 }
2669
2670 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2671 {
2672     if (!listener->address_space) {
2673         return;
2674     }
2675
2676     listener_del_address_space(listener, listener->address_space);
2677     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2678     QTAILQ_REMOVE(&listener->address_space->listeners, listener, link_as);
2679     listener->address_space = NULL;
2680 }
2681
2682 bool memory_region_request_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2683 {
2684     void *host;
2685     unsigned size = 0;
2686     unsigned offset = 0;
2687     Object *new_interface;
2688
2689     if (!mr || !mr->ops->request_ptr) {
2690         return false;
2691     }
2692
2693     /*
2694      * Avoid an update if the request_ptr call
2695      * memory_region_invalidate_mmio_ptr which seems to be likely when we use
2696      * a cache.
2697      */
2698     memory_region_transaction_begin();
2699
2700     host = mr->ops->request_ptr(mr->opaque, addr - mr->addr, &size, &offset);
2701
2702     if (!host || !size) {
2703         memory_region_transaction_commit();
2704         return false;
2705     }
2706
2707     new_interface = object_new("mmio_interface");
2708     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "start", offset);
2709     qdev_prop_set_uint64(DEVICE(new_interface), "end", offset + size - 1);
2710     qdev_prop_set_bit(DEVICE(new_interface), "ro", true);
2711     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "host_ptr", host);
2712     qdev_prop_set_ptr(DEVICE(new_interface), "subregion", mr);
2713     object_property_set_bool(OBJECT(new_interface), true, "realized", NULL);
2714
2715     memory_region_transaction_commit();
2716     return true;
2717 }
2718
2719 typedef struct MMIOPtrInvalidate {
2720     MemoryRegion *mr;
2721     hwaddr offset;
2722     unsigned size;
2723     int busy;
2724     int allocated;
2725 } MMIOPtrInvalidate;
2726
2727 #define MAX_MMIO_INVALIDATE 10
2728 static MMIOPtrInvalidate mmio_ptr_invalidate_list[MAX_MMIO_INVALIDATE];
2729
2730 static void memory_region_do_invalidate_mmio_ptr(CPUState *cpu,
2731                                                  run_on_cpu_data data)
2732 {
2733     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = (MMIOPtrInvalidate *)data.host_ptr;
2734     MemoryRegion *mr = invalidate_data->mr;
2735     hwaddr offset = invalidate_data->offset;
2736     unsigned size = invalidate_data->size;
2737     MemoryRegionSection section = memory_region_find(mr, offset, size);
2738
2739     qemu_mutex_lock_iothread();
2740
2741     /* Reset dirty so this doesn't happen later. */
2742     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(offset, size, 1);
2743
2744     if (section.mr != mr) {
2745         /* memory_region_find add a ref on section.mr */
2746         memory_region_unref(section.mr);
2747         if (MMIO_INTERFACE(section.mr->owner)) {
2748             /* We found the interface just drop it. */
2749             object_property_set_bool(section.mr->owner, false, "realized",
2750                                      NULL);
2751             object_unref(section.mr->owner);
2752             object_unparent(section.mr->owner);
2753         }
2754     }
2755
2756     qemu_mutex_unlock_iothread();
2757
2758     if (invalidate_data->allocated) {
2759         g_free(invalidate_data);
2760     } else {
2761         invalidate_data->busy = 0;
2762     }
2763 }
2764
2765 void memory_region_invalidate_mmio_ptr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset,
2766                                        unsigned size)
2767 {
2768     size_t i;
2769     MMIOPtrInvalidate *invalidate_data = NULL;
2770
2771     for (i = 0; i < MAX_MMIO_INVALIDATE; i++) {
2772         if (atomic_cmpxchg(&(mmio_ptr_invalidate_list[i].busy), 0, 1) == 0) {
2773             invalidate_data = &mmio_ptr_invalidate_list[i];
2774             break;
2775         }
2776     }
2777
2778     if (!invalidate_data) {
2779         invalidate_data = g_malloc0(sizeof(MMIOPtrInvalidate));
2780         invalidate_data->allocated = 1;
2781     }
2782
2783     invalidate_data->mr = mr;
2784     invalidate_data->offset = offset;
2785     invalidate_data->size = size;
2786
2787     async_safe_run_on_cpu(first_cpu, memory_region_do_invalidate_mmio_ptr,
2788                           RUN_ON_CPU_HOST_PTR(invalidate_data));
2789 }
2790
2791 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2792 {
2793     memory_region_ref(root);
2794     as->root = root;
2795     as->current_map = NULL;
2796     as->ioeventfd_nb = 0;
2797     as->ioeventfds = NULL;
2798     QTAILQ_INIT(&as->listeners);
2799     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2800     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2801     address_space_update_topology(as);
2802     address_space_update_ioeventfds(as);
2803 }
2804
2805 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2806 {
2807     assert(QTAILQ_EMPTY(&as->listeners));
2808
2809     flatview_unref(as->current_map);
2810     g_free(as->name);
2811     g_free(as->ioeventfds);
2812     memory_region_unref(as->root);
2813 }
2814
2815 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2816 {
2817     MemoryRegion *root = as->root;
2818
2819     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2820     memory_region_transaction_begin();
2821     as->root = NULL;
2822     memory_region_transaction_commit();
2823     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2824
2825     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2826      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2827      * values to expire before freeing the data.
2828      */
2829     as->root = root;
2830     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2831 }
2832
2833 static const char *memory_region_type(MemoryRegion *mr)
2834 {
2835     if (memory_region_is_ram_device(mr)) {
2836         return "ramd";
2837     } else if (memory_region_is_romd(mr)) {
2838         return "romd";
2839     } else if (memory_region_is_rom(mr)) {
2840         return "rom";
2841     } else if (memory_region_is_ram(mr)) {
2842         return "ram";
2843     } else {
2844         return "i/o";
2845     }
2846 }
2847
2848 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2849
2850 struct MemoryRegionList {
2851     const MemoryRegion *mr;
2852     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) mrqueue;
2853 };
2854
2855 typedef QTAILQ_HEAD(mrqueue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2856
2857 #define MR_SIZE(size) (int128_nz(size) ? (hwaddr)int128_get64( \
2858                            int128_sub((size), int128_one())) : 0)
2859 #define MTREE_INDENT "  "
2860
2861 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2862                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2863                            hwaddr base,
2864                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue)
2865 {
2866     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2867     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2868     const MemoryRegion *submr;
2869     unsigned int i;
2870     hwaddr cur_start, cur_end;
2871
2872     if (!mr) {
2873         return;
2874     }
2875
2876     for (i = 0; i < level; i++) {
2877         mon_printf(f, MTREE_INDENT);
2878     }
2879
2880     cur_start = base + mr->addr;
2881     cur_end = cur_start + MR_SIZE(mr->size);
2882
2883     /*
2884      * Try to detect overflow of memory region. This should never
2885      * happen normally. When it happens, we dump something to warn the
2886      * user who is observing this.
2887      */
2888     if (cur_start < base || cur_end < cur_start) {
2889         mon_printf(f, "[DETECTED OVERFLOW!] ");
2890     }
2891
2892     if (mr->alias) {
2893         MemoryRegionList *ml;
2894         bool found = false;
2895
2896         /* check if the alias is already in the queue */
2897         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, mrqueue) {
2898             if (ml->mr == mr->alias) {
2899                 found = true;
2900             }
2901         }
2902
2903         if (!found) {
2904             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2905             ml->mr = mr->alias;
2906             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, mrqueue);
2907         }
2908         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2909                    " (prio %d, %s): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2910                    "-" TARGET_FMT_plx "%s\n",
2911                    cur_start, cur_end,
2912                    mr->priority,
2913                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2914                    memory_region_name(mr),
2915                    memory_region_name(mr->alias),
2916                    mr->alias_offset,
2917                    mr->alias_offset + MR_SIZE(mr->size),
2918                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2919     } else {
2920         mon_printf(f,
2921                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s%s\n",
2922                    cur_start, cur_end,
2923                    mr->priority,
2924                    memory_region_type((MemoryRegion *)mr),
2925                    memory_region_name(mr),
2926                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2927     }
2928
2929     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2930
2931     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2932         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2933         new_ml->mr = submr;
2934         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2935             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2936                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2937                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2938                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, mrqueue);
2939                 new_ml = NULL;
2940                 break;
2941             }
2942         }
2943         if (new_ml) {
2944             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, mrqueue);
2945         }
2946     }
2947
2948     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, mrqueue) {
2949         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, cur_start,
2950                        alias_print_queue);
2951     }
2952
2953     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, mrqueue, next_ml) {
2954         g_free(ml);
2955     }
2956 }
2957
2958 struct FlatViewInfo {
2959     fprintf_function mon_printf;
2960     void *f;
2961     int counter;
2962     bool dispatch_tree;
2963 };
2964
2965 static void mtree_print_flatview(gpointer key, gpointer value,
2966                                  gpointer user_data)
2967 {
2968     FlatView *view = key;
2969     GArray *fv_address_spaces = value;
2970     struct FlatViewInfo *fvi = user_data;
2971     fprintf_function p = fvi->mon_printf;
2972     void *f = fvi->f;
2973     FlatRange *range = &view->ranges[0];
2974     MemoryRegion *mr;
2975     int n = view->nr;
2976     int i;
2977     AddressSpace *as;
2978
2979     p(f, "FlatView #%d\n", fvi->counter);
2980     ++fvi->counter;
2981
2982     for (i = 0; i < fv_address_spaces->len; ++i) {
2983         as = g_array_index(fv_address_spaces, AddressSpace*, i);
2984         p(f, " AS \"%s\", root: %s", as->name, memory_region_name(as->root));
2985         if (as->root->alias) {
2986             p(f, ", alias %s", memory_region_name(as->root->alias));
2987         }
2988         p(f, "\n");
2989     }
2990
2991     p(f, " Root memory region: %s\n",
2992       view->root ? memory_region_name(view->root) : "(none)");
2993
2994     if (n <= 0) {
2995         p(f, MTREE_INDENT "No rendered FlatView\n\n");
2996         return;
2997     }
2998
2999     while (n--) {
3000         mr = range->mr;
3001         if (range->offset_in_region) {
3002             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3003               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s @" TARGET_FMT_plx "\n",
3004               int128_get64(range->addr.start),
3005               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3006               mr->priority,
3007               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3008               memory_region_name(mr),
3009               range->offset_in_region);
3010         } else {
3011             p(f, MTREE_INDENT TARGET_FMT_plx "-"
3012               TARGET_FMT_plx " (prio %d, %s): %s\n",
3013               int128_get64(range->addr.start),
3014               int128_get64(range->addr.start) + MR_SIZE(range->addr.size),
3015               mr->priority,
3016               range->readonly ? "rom" : memory_region_type(mr),
3017               memory_region_name(mr));
3018         }
3019         range++;
3020     }
3021
3022 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
3023     if (fvi->dispatch_tree && view->root) {
3024         mtree_print_dispatch(p, f, view->dispatch, view->root);
3025     }
3026 #endif
3027
3028     p(f, "\n");
3029 }
3030
3031 static gboolean mtree_info_flatview_free(gpointer key, gpointer value,
3032                                       gpointer user_data)
3033 {
3034     FlatView *view = key;
3035     GArray *fv_address_spaces = value;
3036
3037     g_array_unref(fv_address_spaces);
3038     flatview_unref(view);
3039
3040     return true;
3041 }
3042
3043 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f, bool flatview,
3044                 bool dispatch_tree)
3045 {
3046     MemoryRegionListHead ml_head;
3047     MemoryRegionList *ml, *ml2;
3048     AddressSpace *as;
3049
3050     if (flatview) {
3051         FlatView *view;
3052         struct FlatViewInfo fvi = {
3053             .mon_printf = mon_printf,
3054             .f = f,
3055             .counter = 0,
3056             .dispatch_tree = dispatch_tree
3057         };
3058         GArray *fv_address_spaces;
3059         GHashTable *views = g_hash_table_new(g_direct_hash, g_direct_equal);
3060
3061         /* Gather all FVs in one table */
3062         QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3063             view = address_space_get_flatview(as);
3064
3065             fv_address_spaces = g_hash_table_lookup(views, view);
3066             if (!fv_address_spaces) {
3067                 fv_address_spaces = g_array_new(false, false, sizeof(as));
3068                 g_hash_table_insert(views, view, fv_address_spaces);
3069             }
3070
3071             g_array_append_val(fv_address_spaces, as);
3072         }
3073
3074         /* Print */
3075         g_hash_table_foreach(views, mtree_print_flatview, &fvi);
3076
3077         /* Free */
3078         g_hash_table_foreach_remove(views, mtree_info_flatview_free, 0);
3079         g_hash_table_unref(views);
3080
3081         return;
3082     }
3083
3084     QTAILQ_INIT(&ml_head);
3085
3086     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
3087         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
3088         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head);
3089         mon_printf(f, "\n");
3090     }
3091
3092     /* print aliased regions */
3093     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, mrqueue) {
3094         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
3095         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head);
3096         mon_printf(f, "\n");
3097     }
3098
3099     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, mrqueue, ml2) {
3100         g_free(ml);
3101     }
3102 }
3103
3104 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
3105                             struct Object *owner,
3106                             const char *name,
3107                             uint64_t size,
3108                             Error **errp)
3109 {
3110     DeviceState *owner_dev;
3111     Error *err = NULL;
3112
3113     memory_region_init_ram_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3114     if (err) {
3115         error_propagate(errp, err);
3116         return;
3117     }
3118     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3119      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3120      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3121      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3122      * which case we can relax this restriction.
3123      */
3124     owner_dev = DEVICE(owner);
3125     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3126 }
3127
3128 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
3129                             struct Object *owner,
3130                             const char *name,
3131                             uint64_t size,
3132                             Error **errp)
3133 {
3134     DeviceState *owner_dev;
3135     Error *err = NULL;
3136
3137     memory_region_init_rom_nomigrate(mr, owner, name, size, &err);
3138     if (err) {
3139         error_propagate(errp, err);
3140         return;
3141     }
3142     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3143      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3144      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3145      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3146      * which case we can relax this restriction.
3147      */
3148     owner_dev = DEVICE(owner);
3149     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3150 }
3151
3152 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
3153                                    struct Object *owner,
3154                                    const MemoryRegionOps *ops,
3155                                    void *opaque,
3156                                    const char *name,
3157                                    uint64_t size,
3158                                    Error **errp)
3159 {
3160     DeviceState *owner_dev;
3161     Error *err = NULL;
3162
3163     memory_region_init_rom_device_nomigrate(mr, owner, ops, opaque,
3164                                             name, size, &err);
3165     if (err) {
3166         error_propagate(errp, err);
3167         return;
3168     }
3169     /* This will assert if owner is neither NULL nor a DeviceState.
3170      * We only want the owner here for the purposes of defining a
3171      * unique name for migration. TODO: Ideally we should implement
3172      * a naming scheme for Objects which are not DeviceStates, in
3173      * which case we can relax this restriction.
3174      */
3175     owner_dev = DEVICE(owner);
3176     vmstate_register_ram(mr, owner_dev);
3177 }
3178
3179 static const TypeInfo memory_region_info = {
3180     .parent             = TYPE_OBJECT,
3181     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
3182     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
3183     .instance_init      = memory_region_initfn,
3184     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
3185 };
3186
3187 static const TypeInfo iommu_memory_region_info = {
3188     .parent             = TYPE_MEMORY_REGION,
3189     .name               = TYPE_IOMMU_MEMORY_REGION,
3190     .class_size         = sizeof(IOMMUMemoryRegionClass),
3191     .instance_size      = sizeof(IOMMUMemoryRegion),
3192     .instance_init      = iommu_memory_region_initfn,
3193     .abstract           = true,
3194 };
3195
3196 static void memory_register_types(void)
3197 {
3198     type_register_static(&memory_region_info);
3199     type_register_static(&iommu_memory_region_info);
3200 }
3201
3202 type_init(memory_register_types)