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 "exec/ioport.h"
  23 #include "qapi/visitor.h"
  24 #include "qemu/bitops.h"
  25 #include "qemu/error-report.h"
  26 #include "qom/object.h"
  27 #include "trace.h"
  28
  29 #include "exec/memory-internal.h"
  30 #include "exec/ram_addr.h"
  31 #include "sysemu/kvm.h"
  32 #include "sysemu/sysemu.h"
  33
  34 //#define DEBUG_UNASSIGNED
  35
  36 static unsigned memory_region_transaction_depth;
  37 static bool memory_region_update_pending;
  38 static bool ioeventfd_update_pending;
  39 static bool global_dirty_log = false;
  40
  41 static QTAILQ_HEAD(memory_listeners, MemoryListener) memory_listeners
  42     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(memory_listeners);
  43
  44 static QTAILQ_HEAD(, AddressSpace) address_spaces
  45     = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(address_spaces);
  46
  47 typedef struct AddrRange AddrRange;
  48
  49 /*
  50  * Note that signed integers are needed for negative offsetting in aliases
  51  * (large MemoryRegion::alias_offset).
  52  */
  53 struct AddrRange {
  54     Int128 start;
  55     Int128 size;
  56 };
  57
  58 static AddrRange addrrange_make(Int128 start, Int128 size)
  59 {
  60     return (AddrRange) { start, size };
  61 }
  62
  63 static bool addrrange_equal(AddrRange r1, AddrRange r2)
  64 {
  65     return int128_eq(r1.start, r2.start) && int128_eq(r1.size, r2.size);
  66 }
  67
  68 static Int128 addrrange_end(AddrRange r)
  69 {
  70     return int128_add(r.start, r.size);
  71 }
  72
  73 static AddrRange addrrange_shift(AddrRange range, Int128 delta)
  74 {
  75     int128_addto(&range.start, delta);
  76     return range;
  77 }
  78
  79 static bool addrrange_contains(AddrRange range, Int128 addr)
  80 {
  81     return int128_ge(addr, range.start)
  82         && int128_lt(addr, addrrange_end(range));
  83 }
  84
  85 static bool addrrange_intersects(AddrRange r1, AddrRange r2)
  86 {
  87     return addrrange_contains(r1, r2.start)
  88         || addrrange_contains(r2, r1.start);
  89 }
  90
  91 static AddrRange addrrange_intersection(AddrRange r1, AddrRange r2)
  92 {
  93     Int128 start = int128_max(r1.start, r2.start);
  94     Int128 end = int128_min(addrrange_end(r1), addrrange_end(r2));
  95     return addrrange_make(start, int128_sub(end, start));
  96 }
  97
  98 enum ListenerDirection { Forward, Reverse };
  99
 100 static bool memory_listener_match(MemoryListener *listener,
 101                                   MemoryRegionSection *section)
 102 {
 103     return !listener->address_space_filter
 104         || listener->address_space_filter == section->address_space;
 105 }
 106
 107 #define MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(_callback, _direction, _args...)    \
 108     do {                                                                \
 109         MemoryListener *_listener;                                      \
 110                                                                         \
 111         switch (_direction) {                                           \
 112         case Forward:                                                   \
 113             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 114                 if (_listener->_callback) {                             \
 115                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 116                 }                                                       \
 117             }                                                           \
 118             break;                                                      \
 119         case Reverse:                                                   \
 120             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 121                                    memory_listeners, link) {            \
 122                 if (_listener->_callback) {                             \
 123                     _listener->_callback(_listener, ##_args);           \
 124                 }                                                       \
 125             }                                                           \
 126             break;                                                      \
 127         default:                                                        \
 128             abort();                                                    \
 129         }                                                               \
 130     } while (0)
 131
 132 #define MEMORY_LISTENER_CALL(_callback, _direction, _section, _args...) \
 133     do {                                                                \
 134         MemoryListener *_listener;                                      \
 135                                                                         \
 136         switch (_direction) {                                           \
 137         case Forward:                                                   \
 138             QTAILQ_FOREACH(_listener, &memory_listeners, link) {        \
 139                 if (_listener->_callback                                \
 140                     && memory_listener_match(_listener, _section)) {    \
 141                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 142                 }                                                       \
 143             }                                                           \
 144             break;                                                      \
 145         case Reverse:                                                   \
 146             QTAILQ_FOREACH_REVERSE(_listener, &memory_listeners,        \
 147                                    memory_listeners, link) {            \
 148                 if (_listener->_callback                                \
 149                     && memory_listener_match(_listener, _section)) {    \
 150                     _listener->_callback(_listener, _section, ##_args); \
 151                 }                                                       \
 152             }                                                           \
 153             break;                                                      \
 154         default:                                                        \
 155             abort();                                                    \
 156         }                                                               \
 157     } while (0)
 158
 159 /* No need to ref/unref .mr, the FlatRange keeps it alive.  */
 160 #define MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, dir, callback, _args...)  \
 161     do {                                                                \
 162         MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, as);      \
 163         MEMORY_LISTENER_CALL(callback, dir, &mrs, ##_args);             \
 164     } while(0)
 165
 166 struct CoalescedMemoryRange {
 167     AddrRange addr;
 168     QTAILQ_ENTRY(CoalescedMemoryRange) link;
 169 };
 170
 171 struct MemoryRegionIoeventfd {
 172     AddrRange addr;
 173     bool match_data;
 174     uint64_t data;
 175     EventNotifier *e;
 176 };
 177
 178 static bool memory_region_ioeventfd_before(MemoryRegionIoeventfd a,
 179                                            MemoryRegionIoeventfd b)
 180 {
 181     if (int128_lt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 182         return true;
 183     } else if (int128_gt(a.addr.start, b.addr.start)) {
 184         return false;
 185     } else if (int128_lt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 186         return true;
 187     } else if (int128_gt(a.addr.size, b.addr.size)) {
 188         return false;
 189     } else if (a.match_data < b.match_data) {
 190         return true;
 191     } else  if (a.match_data > b.match_data) {
 192         return false;
 193     } else if (a.match_data) {
 194         if (a.data < b.data) {
 195             return true;
 196         } else if (a.data > b.data) {
 197             return false;
 198         }
 199     }
 200     if (a.e < b.e) {
 201         return true;
 202     } else if (a.e > b.e) {
 203         return false;
 204     }
 205     return false;
 206 }
 207
 208 static bool memory_region_ioeventfd_equal(MemoryRegionIoeventfd a,
 209                                           MemoryRegionIoeventfd b)
 210 {
 211     return !memory_region_ioeventfd_before(a, b)
 212         && !memory_region_ioeventfd_before(b, a);
 213 }
 214
 215 typedef struct FlatRange FlatRange;
 216 typedef struct FlatView FlatView;
 217
 218 /* Range of memory in the global map.  Addresses are absolute. */
 219 struct FlatRange {
 220     MemoryRegion *mr;
 221     hwaddr offset_in_region;
 222     AddrRange addr;
 223     uint8_t dirty_log_mask;
 224     bool romd_mode;
 225     bool readonly;
 226 };
 227
 228 /* Flattened global view of current active memory hierarchy.  Kept in sorted
 229  * order.
 230  */
 231 struct FlatView {
 232     struct rcu_head rcu;
 233     unsigned ref;
 234     FlatRange *ranges;
 235     unsigned nr;
 236     unsigned nr_allocated;
 237 };
 238
 239 typedef struct AddressSpaceOps AddressSpaceOps;
 240
 241 #define FOR_EACH_FLAT_RANGE(var, view)          \
 242     for (var = (view)->ranges; var < (view)->ranges + (view)->nr; ++var)
 243
 244 static inline MemoryRegionSection
 245 section_from_flat_range(FlatRange *fr, AddressSpace *as)
 246 {
 247     return (MemoryRegionSection) {
 248         .mr = fr->mr,
 249         .address_space = as,
 250         .offset_within_region = fr->offset_in_region,
 251         .size = fr->addr.size,
 252         .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
 253         .readonly = fr->readonly,
 254     };
 255 }
 256
 257 static bool flatrange_equal(FlatRange *a, FlatRange *b)
 258 {
 259     return a->mr == b->mr
 260         && addrrange_equal(a->addr, b->addr)
 261         && a->offset_in_region == b->offset_in_region
 262         && a->romd_mode == b->romd_mode
 263         && a->readonly == b->readonly;
 264 }
 265
 266 static void flatview_init(FlatView *view)
 267 {
 268     view->ref = 1;
 269     view->ranges = NULL;
 270     view->nr = 0;
 271     view->nr_allocated = 0;
 272 }
 273
 274 /* Insert a range into a given position.  Caller is responsible for maintaining
 275  * sorting order.
 276  */
 277 static void flatview_insert(FlatView *view, unsigned pos, FlatRange *range)
 278 {
 279     if (view->nr == view->nr_allocated) {
 280         view->nr_allocated = MAX(2 * view->nr, 10);
 281         view->ranges = g_realloc(view->ranges,
 282                                     view->nr_allocated * sizeof(*view->ranges));
 283     }
 284     memmove(view->ranges + pos + 1, view->ranges + pos,
 285             (view->nr - pos) * sizeof(FlatRange));
 286     view->ranges[pos] = *range;
 287     memory_region_ref(range->mr);
 288     ++view->nr;
 289 }
 290
 291 static void flatview_destroy(FlatView *view)
 292 {
 293     int i;
 294
 295     for (i = 0; i < view->nr; i++) {
 296         memory_region_unref(view->ranges[i].mr);
 297     }
 298     g_free(view->ranges);
 299     g_free(view);
 300 }
 301
 302 static void flatview_ref(FlatView *view)
 303 {
 304     atomic_inc(&view->ref);
 305 }
 306
 307 static void flatview_unref(FlatView *view)
 308 {
 309     if (atomic_fetch_dec(&view->ref) == 1) {
 310         flatview_destroy(view);
 311     }
 312 }
 313
 314 static bool can_merge(FlatRange *r1, FlatRange *r2)
 315 {
 316     return int128_eq(addrrange_end(r1->addr), r2->addr.start)
 317         && r1->mr == r2->mr
 318         && int128_eq(int128_add(int128_make64(r1->offset_in_region),
 319                                 r1->addr.size),
 320                      int128_make64(r2->offset_in_region))
 321         && r1->dirty_log_mask == r2->dirty_log_mask
 322         && r1->romd_mode == r2->romd_mode
 323         && r1->readonly == r2->readonly;
 324 }
 325
 326 /* Attempt to simplify a view by merging adjacent ranges */
 327 static void flatview_simplify(FlatView *view)
 328 {
 329     unsigned i, j;
 330
 331     i = 0;
 332     while (i < view->nr) {
 333         j = i + 1;
 334         while (j < view->nr
 335                && can_merge(&view->ranges[j-1], &view->ranges[j])) {
 336             int128_addto(&view->ranges[i].addr.size, view->ranges[j].addr.size);
 337             ++j;
 338         }
 339         ++i;
 340         memmove(&view->ranges[i], &view->ranges[j],
 341                 (view->nr - j) * sizeof(view->ranges[j]));
 342         view->nr -= j - i;
 343     }
 344 }
 345
 346 static bool memory_region_big_endian(MemoryRegion *mr)
 347 {
 348 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 349     return mr->ops->endianness != DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 350 #else
 351     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 352 #endif
 353 }
 354
 355 static bool memory_region_wrong_endianness(MemoryRegion *mr)
 356 {
 357 #ifdef TARGET_WORDS_BIGENDIAN
 358     return mr->ops->endianness == DEVICE_LITTLE_ENDIAN;
 359 #else
 360     return mr->ops->endianness == DEVICE_BIG_ENDIAN;
 361 #endif
 362 }
 363
 364 static void adjust_endianness(MemoryRegion *mr, uint64_t *data, unsigned size)
 365 {
 366     if (memory_region_wrong_endianness(mr)) {
 367         switch (size) {
 368         case 1:
 369             break;
 370         case 2:
 371             *data = bswap16(*data);
 372             break;
 373         case 4:
 374             *data = bswap32(*data);
 375             break;
 376         case 8:
 377             *data = bswap64(*data);
 378             break;
 379         default:
 380             abort();
 381         }
 382     }
 383 }
 384
 385 static hwaddr memory_region_to_absolute_addr(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
 386 {
 387     MemoryRegion *root;
 388     hwaddr abs_addr = offset;
 389
 390     abs_addr += mr->addr;
 391     for (root = mr; root->container; ) {
 392         root = root->container;
 393         abs_addr += root->addr;
 394     }
 395
 396     return abs_addr;
 397 }
 398
 399 static int get_cpu_index(void)
 400 {
 401     if (current_cpu) {
 402         return current_cpu->cpu_index;
 403     }
 404     return -1;
 405 }
 406
 407 static MemTxResult memory_region_oldmmio_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 408                                                        hwaddr addr,
 409                                                        uint64_t *value,
 410                                                        unsigned size,
 411                                                        unsigned shift,
 412                                                        uint64_t mask,
 413                                                        MemTxAttrs attrs)
 414 {
 415     uint64_t tmp;
 416
 417     tmp = mr->ops->old_mmio.read[ctz32(size)](mr->opaque, addr);
 418     if (mr->subpage) {
 419         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 420     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 421         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 422          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 423          * MemoryRegion. */
 424         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 425     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 426         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 427         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 428     }
 429     *value |= (tmp & mask) << shift;
 430     return MEMTX_OK;
 431 }
 432
 433 static MemTxResult  memory_region_read_accessor(MemoryRegion *mr,
 434                                                 hwaddr addr,
 435                                                 uint64_t *value,
 436                                                 unsigned size,
 437                                                 unsigned shift,
 438                                                 uint64_t mask,
 439                                                 MemTxAttrs attrs)
 440 {
 441     uint64_t tmp;
 442
 443     tmp = mr->ops->read(mr->opaque, addr, size);
 444     if (mr->subpage) {
 445         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 446     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 447         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 448          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 449          * MemoryRegion. */
 450         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 451     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 452         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 453         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 454     }
 455     *value |= (tmp & mask) << shift;
 456     return MEMTX_OK;
 457 }
 458
 459 static MemTxResult memory_region_read_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 460                                                           hwaddr addr,
 461                                                           uint64_t *value,
 462                                                           unsigned size,
 463                                                           unsigned shift,
 464                                                           uint64_t mask,
 465                                                           MemTxAttrs attrs)
 466 {
 467     uint64_t tmp = 0;
 468     MemTxResult r;
 469
 470     r = mr->ops->read_with_attrs(mr->opaque, addr, &tmp, size, attrs);
 471     if (mr->subpage) {
 472         trace_memory_region_subpage_read(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 473     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 474         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 475          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 476          * MemoryRegion. */
 477         trace_memory_region_tb_read(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 478     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_READ_ENABLED) {
 479         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 480         trace_memory_region_ops_read(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 481     }
 482     *value |= (tmp & mask) << shift;
 483     return r;
 484 }
 485
 486 static MemTxResult memory_region_oldmmio_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 487                                                         hwaddr addr,
 488                                                         uint64_t *value,
 489                                                         unsigned size,
 490                                                         unsigned shift,
 491                                                         uint64_t mask,
 492                                                         MemTxAttrs attrs)
 493 {
 494     uint64_t tmp;
 495
 496     tmp = (*value >> shift) & mask;
 497     if (mr->subpage) {
 498         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 499     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 500         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 501          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 502          * MemoryRegion. */
 503         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 504     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 505         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 506         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 507     }
 508     mr->ops->old_mmio.write[ctz32(size)](mr->opaque, addr, tmp);
 509     return MEMTX_OK;
 510 }
 511
 512 static MemTxResult memory_region_write_accessor(MemoryRegion *mr,
 513                                                 hwaddr addr,
 514                                                 uint64_t *value,
 515                                                 unsigned size,
 516                                                 unsigned shift,
 517                                                 uint64_t mask,
 518                                                 MemTxAttrs attrs)
 519 {
 520     uint64_t tmp;
 521
 522     tmp = (*value >> shift) & mask;
 523     if (mr->subpage) {
 524         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 525     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 526         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 527          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 528          * MemoryRegion. */
 529         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 530     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 531         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 532         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 533     }
 534     mr->ops->write(mr->opaque, addr, tmp, size);
 535     return MEMTX_OK;
 536 }
 537
 538 static MemTxResult memory_region_write_with_attrs_accessor(MemoryRegion *mr,
 539                                                            hwaddr addr,
 540                                                            uint64_t *value,
 541                                                            unsigned size,
 542                                                            unsigned shift,
 543                                                            uint64_t mask,
 544                                                            MemTxAttrs attrs)
 545 {
 546     uint64_t tmp;
 547
 548     tmp = (*value >> shift) & mask;
 549     if (mr->subpage) {
 550         trace_memory_region_subpage_write(get_cpu_index(), mr, addr, tmp, size);
 551     } else if (mr == &io_mem_notdirty) {
 552         /* Accesses to code which has previously been translated into a TB show
 553          * up in the MMIO path, as accesses to the io_mem_notdirty
 554          * MemoryRegion. */
 555         trace_memory_region_tb_write(get_cpu_index(), addr, tmp, size);
 556     } else if (TRACE_MEMORY_REGION_OPS_WRITE_ENABLED) {
 557         hwaddr abs_addr = memory_region_to_absolute_addr(mr, addr);
 558         trace_memory_region_ops_write(get_cpu_index(), mr, abs_addr, tmp, size);
 559     }
 560     return mr->ops->write_with_attrs(mr->opaque, addr, tmp, size, attrs);
 561 }
 562
 563 static MemTxResult access_with_adjusted_size(hwaddr addr,
 564                                       uint64_t *value,
 565                                       unsigned size,
 566                                       unsigned access_size_min,
 567                                       unsigned access_size_max,
 568                                       MemTxResult (*access)(MemoryRegion *mr,
 569                                                             hwaddr addr,
 570                                                             uint64_t *value,
 571                                                             unsigned size,
 572                                                             unsigned shift,
 573                                                             uint64_t mask,
 574                                                             MemTxAttrs attrs),
 575                                       MemoryRegion *mr,
 576                                       MemTxAttrs attrs)
 577 {
 578     uint64_t access_mask;
 579     unsigned access_size;
 580     unsigned i;
 581     MemTxResult r = MEMTX_OK;
 582
 583     if (!access_size_min) {
 584         access_size_min = 1;
 585     }
 586     if (!access_size_max) {
 587         access_size_max = 4;
 588     }
 589
 590     /* FIXME: support unaligned access? */
 591     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
 592     access_mask = -1ULL >> (64 - access_size * 8);
 593     if (memory_region_big_endian(mr)) {
 594         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 595             r |= access(mr, addr + i, value, access_size,
 596                         (size - access_size - i) * 8, access_mask, attrs);
 597         }
 598     } else {
 599         for (i = 0; i < size; i += access_size) {
 600             r |= access(mr, addr + i, value, access_size, i * 8,
 601                         access_mask, attrs);
 602         }
 603     }
 604     return r;
 605 }
 606
 607 static AddressSpace *memory_region_to_address_space(MemoryRegion *mr)
 608 {
 609     AddressSpace *as;
 610
 611     while (mr->container) {
 612         mr = mr->container;
 613     }
 614     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 615         if (mr == as->root) {
 616             return as;
 617         }
 618     }
 619     return NULL;
 620 }
 621
 622 /* Render a memory region into the global view.  Ranges in @view obscure
 623  * ranges in @mr.
 624  */
 625 static void render_memory_region(FlatView *view,
 626                                  MemoryRegion *mr,
 627                                  Int128 base,
 628                                  AddrRange clip,
 629                                  bool readonly)
 630 {
 631     MemoryRegion *subregion;
 632     unsigned i;
 633     hwaddr offset_in_region;
 634     Int128 remain;
 635     Int128 now;
 636     FlatRange fr;
 637     AddrRange tmp;
 638
 639     if (!mr->enabled) {
 640         return;
 641     }
 642
 643     int128_addto(&base, int128_make64(mr->addr));
 644     readonly |= mr->readonly;
 645
 646     tmp = addrrange_make(base, mr->size);
 647
 648     if (!addrrange_intersects(tmp, clip)) {
 649         return;
 650     }
 651
 652     clip = addrrange_intersection(tmp, clip);
 653
 654     if (mr->alias) {
 655         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias->addr));
 656         int128_subfrom(&base, int128_make64(mr->alias_offset));
 657         render_memory_region(view, mr->alias, base, clip, readonly);
 658         return;
 659     }
 660
 661     /* Render subregions in priority order. */
 662     QTAILQ_FOREACH(subregion, &mr->subregions, subregions_link) {
 663         render_memory_region(view, subregion, base, clip, readonly);
 664     }
 665
 666     if (!mr->terminates) {
 667         return;
 668     }
 669
 670     offset_in_region = int128_get64(int128_sub(clip.start, base));
 671     base = clip.start;
 672     remain = clip.size;
 673
 674     fr.mr = mr;
 675     fr.dirty_log_mask = memory_region_get_dirty_log_mask(mr);
 676     fr.romd_mode = mr->romd_mode;
 677     fr.readonly = readonly;
 678
 679     /* Render the region itself into any gaps left by the current view. */
 680     for (i = 0; i < view->nr && int128_nz(remain); ++i) {
 681         if (int128_ge(base, addrrange_end(view->ranges[i].addr))) {
 682             continue;
 683         }
 684         if (int128_lt(base, view->ranges[i].addr.start)) {
 685             now = int128_min(remain,
 686                              int128_sub(view->ranges[i].addr.start, base));
 687             fr.offset_in_region = offset_in_region;
 688             fr.addr = addrrange_make(base, now);
 689             flatview_insert(view, i, &fr);
 690             ++i;
 691             int128_addto(&base, now);
 692             offset_in_region += int128_get64(now);
 693             int128_subfrom(&remain, now);
 694         }
 695         now = int128_sub(int128_min(int128_add(base, remain),
 696                                     addrrange_end(view->ranges[i].addr)),
 697                          base);
 698         int128_addto(&base, now);
 699         offset_in_region += int128_get64(now);
 700         int128_subfrom(&remain, now);
 701     }
 702     if (int128_nz(remain)) {
 703         fr.offset_in_region = offset_in_region;
 704         fr.addr = addrrange_make(base, remain);
 705         flatview_insert(view, i, &fr);
 706     }
 707 }
 708
 709 /* Render a memory topology into a list of disjoint absolute ranges. */
 710 static FlatView *generate_memory_topology(MemoryRegion *mr)
 711 {
 712     FlatView *view;
 713
 714     view = g_new(FlatView, 1);
 715     flatview_init(view);
 716
 717     if (mr) {
 718         render_memory_region(view, mr, int128_zero(),
 719                              addrrange_make(int128_zero(), int128_2_64()), false);
 720     }
 721     flatview_simplify(view);
 722
 723     return view;
 724 }
 725
 726 static void address_space_add_del_ioeventfds(AddressSpace *as,
 727                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_new,
 728                                              unsigned fds_new_nb,
 729                                              MemoryRegionIoeventfd *fds_old,
 730                                              unsigned fds_old_nb)
 731 {
 732     unsigned iold, inew;
 733     MemoryRegionIoeventfd *fd;
 734     MemoryRegionSection section;
 735
 736     /* Generate a symmetric difference of the old and new fd sets, adding
 737      * and deleting as necessary.
 738      */
 739
 740     iold = inew = 0;
 741     while (iold < fds_old_nb || inew < fds_new_nb) {
 742         if (iold < fds_old_nb
 743             && (inew == fds_new_nb
 744                 || memory_region_ioeventfd_before(fds_old[iold],
 745                                                   fds_new[inew]))) {
 746             fd = &fds_old[iold];
 747             section = (MemoryRegionSection) {
 748                 .address_space = as,
 749                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 750                 .size = fd->addr.size,
 751             };
 752             MEMORY_LISTENER_CALL(eventfd_del, Forward, &section,
 753                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 754             ++iold;
 755         } else if (inew < fds_new_nb
 756                    && (iold == fds_old_nb
 757                        || memory_region_ioeventfd_before(fds_new[inew],
 758                                                          fds_old[iold]))) {
 759             fd = &fds_new[inew];
 760             section = (MemoryRegionSection) {
 761                 .address_space = as,
 762                 .offset_within_address_space = int128_get64(fd->addr.start),
 763                 .size = fd->addr.size,
 764             };
 765             MEMORY_LISTENER_CALL(eventfd_add, Reverse, &section,
 766                                  fd->match_data, fd->data, fd->e);
 767             ++inew;
 768         } else {
 769             ++iold;
 770             ++inew;
 771         }
 772     }
 773 }
 774
 775 static FlatView *address_space_get_flatview(AddressSpace *as)
 776 {
 777     FlatView *view;
 778
 779     rcu_read_lock();
 780     view = atomic_rcu_read(&as->current_map);
 781     flatview_ref(view);
 782     rcu_read_unlock();
 783     return view;
 784 }
 785
 786 static void address_space_update_ioeventfds(AddressSpace *as)
 787 {
 788     FlatView *view;
 789     FlatRange *fr;
 790     unsigned ioeventfd_nb = 0;
 791     MemoryRegionIoeventfd *ioeventfds = NULL;
 792     AddrRange tmp;
 793     unsigned i;
 794
 795     view = address_space_get_flatview(as);
 796     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
 797         for (i = 0; i < fr->mr->ioeventfd_nb; ++i) {
 798             tmp = addrrange_shift(fr->mr->ioeventfds[i].addr,
 799                                   int128_sub(fr->addr.start,
 800                                              int128_make64(fr->offset_in_region)));
 801             if (addrrange_intersects(fr->addr, tmp)) {
 802                 ++ioeventfd_nb;
 803                 ioeventfds = g_realloc(ioeventfds,
 804                                           ioeventfd_nb * sizeof(*ioeventfds));
 805                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1] = fr->mr->ioeventfds[i];
 806                 ioeventfds[ioeventfd_nb-1].addr = tmp;
 807             }
 808         }
 809     }
 810
 811     address_space_add_del_ioeventfds(as, ioeventfds, ioeventfd_nb,
 812                                      as->ioeventfds, as->ioeventfd_nb);
 813
 814     g_free(as->ioeventfds);
 815     as->ioeventfds = ioeventfds;
 816     as->ioeventfd_nb = ioeventfd_nb;
 817     flatview_unref(view);
 818 }
 819
 820 static void address_space_update_topology_pass(AddressSpace *as,
 821                                                const FlatView *old_view,
 822                                                const FlatView *new_view,
 823                                                bool adding)
 824 {
 825     unsigned iold, inew;
 826     FlatRange *frold, *frnew;
 827
 828     /* Generate a symmetric difference of the old and new memory maps.
 829      * Kill ranges in the old map, and instantiate ranges in the new map.
 830      */
 831     iold = inew = 0;
 832     while (iold < old_view->nr || inew < new_view->nr) {
 833         if (iold < old_view->nr) {
 834             frold = &old_view->ranges[iold];
 835         } else {
 836             frold = NULL;
 837         }
 838         if (inew < new_view->nr) {
 839             frnew = &new_view->ranges[inew];
 840         } else {
 841             frnew = NULL;
 842         }
 843
 844         if (frold
 845             && (!frnew
 846                 || int128_lt(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 847                 || (int128_eq(frold->addr.start, frnew->addr.start)
 848                     && !flatrange_equal(frold, frnew)))) {
 849             /* In old but not in new, or in both but attributes changed. */
 850
 851             if (!adding) {
 852                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frold, as, Reverse, region_del);
 853             }
 854
 855             ++iold;
 856         } else if (frold && frnew && flatrange_equal(frold, frnew)) {
 857             /* In both and unchanged (except logging may have changed) */
 858
 859             if (adding) {
 860                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_nop);
 861                 if (frnew->dirty_log_mask & ~frold->dirty_log_mask) {
 862                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, log_start,
 863                                                   frold->dirty_log_mask,
 864                                                   frnew->dirty_log_mask);
 865                 }
 866                 if (frold->dirty_log_mask & ~frnew->dirty_log_mask) {
 867                     MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Reverse, log_stop,
 868                                                   frold->dirty_log_mask,
 869                                                   frnew->dirty_log_mask);
 870                 }
 871             }
 872
 873             ++iold;
 874             ++inew;
 875         } else {
 876             /* In new */
 877
 878             if (adding) {
 879                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(frnew, as, Forward, region_add);
 880             }
 881
 882             ++inew;
 883         }
 884     }
 885 }
 886
 887
 888 static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
 889 {
 890     FlatView *old_view = address_space_get_flatview(as);
 891     FlatView *new_view = generate_memory_topology(as->root);
 892
 893     address_space_update_topology_pass(as, old_view, new_view, false);
 894     address_space_update_topology_pass(as, old_view, new_view, true);
 895
 896     /* Writes are protected by the BQL.  */
 897     atomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
 898     call_rcu(old_view, flatview_unref, rcu);
 899
 900     /* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
 901      * point.  This relieves most MemoryListeners from the need to
 902      * ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
 903      * outside the iothread mutex, in which case precise reference
 904      * counting is necessary.
 905      */
 906     flatview_unref(old_view);
 907
 908     address_space_update_ioeventfds(as);
 909 }
 910
 911 void memory_region_transaction_begin(void)
 912 {
 913     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
 914     ++memory_region_transaction_depth;
 915 }
 916
 917 static void memory_region_clear_pending(void)
 918 {
 919     memory_region_update_pending = false;
 920     ioeventfd_update_pending = false;
 921 }
 922
 923 void memory_region_transaction_commit(void)
 924 {
 925     AddressSpace *as;
 926
 927     assert(memory_region_transaction_depth);
 928     --memory_region_transaction_depth;
 929     if (!memory_region_transaction_depth) {
 930         if (memory_region_update_pending) {
 931             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(begin, Forward);
 932
 933             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 934                 address_space_update_topology(as);
 935             }
 936
 937             MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(commit, Forward);
 938         } else if (ioeventfd_update_pending) {
 939             QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
 940                 address_space_update_ioeventfds(as);
 941             }
 942         }
 943         memory_region_clear_pending();
 944    }
 945 }
 946
 947 static void memory_region_destructor_none(MemoryRegion *mr)
 948 {
 949 }
 950
 951 static void memory_region_destructor_ram(MemoryRegion *mr)
 952 {
 953     qemu_ram_free(mr->ram_block);
 954 }
 955
 956 static bool memory_region_need_escape(char c)
 957 {
 958     return c == '/' || c == '[' || c == '\\' || c == ']';
 959 }
 960
 961 static char *memory_region_escape_name(const char *name)
 962 {
 963     const char *p;
 964     char *escaped, *q;
 965     uint8_t c;
 966     size_t bytes = 0;
 967
 968     for (p = name; *p; p++) {
 969         bytes += memory_region_need_escape(*p) ? 4 : 1;
 970     }
 971     if (bytes == p - name) {
 972        return g_memdup(name, bytes + 1);
 973     }
 974
 975     escaped = g_malloc(bytes + 1);
 976     for (p = name, q = escaped; *p; p++) {
 977         c = *p;
 978         if (unlikely(memory_region_need_escape(c))) {
 979             *q++ = '\\';
 980             *q++ = 'x';
 981             *q++ = "0123456789abcdef"[c >> 4];
 982             c = "0123456789abcdef"[c & 15];
 983         }
 984         *q++ = c;
 985     }
 986     *q = 0;
 987     return escaped;
 988 }
 989
 990 void memory_region_init(MemoryRegion *mr,
 991                         Object *owner,
 992                         const char *name,
 993                         uint64_t size)
 994 {
 995     object_initialize(mr, sizeof(*mr), TYPE_MEMORY_REGION);
 996     mr->size = int128_make64(size);
 997     if (size == UINT64_MAX) {
 998         mr->size = int128_2_64();
 999     }
1000     mr->name = g_strdup(name);
1001     mr->owner = owner;
1002     mr->ram_block = NULL;
1003
1004     if (name) {
1005         char *escaped_name = memory_region_escape_name(name);
1006         char *name_array = g_strdup_printf("%s[*]", escaped_name);
1007
1008         if (!owner) {
1009             owner = container_get(qdev_get_machine(), "/unattached");
1010         }
1011
1012         object_property_add_child(owner, name_array, OBJECT(mr), &error_abort);
1013         object_unref(OBJECT(mr));
1014         g_free(name_array);
1015         g_free(escaped_name);
1016     }
1017 }
1018
1019 static void memory_region_get_addr(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1020                                    void *opaque, Error **errp)
1021 {
1022     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1023     uint64_t value = mr->addr;
1024
1025     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1026 }
1027
1028 static void memory_region_get_container(Object *obj, Visitor *v,
1029                                         const char *name, void *opaque,
1030                                         Error **errp)
1031 {
1032     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1033     gchar *path = (gchar *)"";
1034
1035     if (mr->container) {
1036         path = object_get_canonical_path(OBJECT(mr->container));
1037     }
1038     visit_type_str(v, name, &path, errp);
1039     if (mr->container) {
1040         g_free(path);
1041     }
1042 }
1043
1044 static Object *memory_region_resolve_container(Object *obj, void *opaque,
1045                                                const char *part)
1046 {
1047     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1048
1049     return OBJECT(mr->container);
1050 }
1051
1052 static void memory_region_get_priority(Object *obj, Visitor *v,
1053                                        const char *name, void *opaque,
1054                                        Error **errp)
1055 {
1056     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1057     int32_t value = mr->priority;
1058
1059     visit_type_int32(v, name, &value, errp);
1060 }
1061
1062 static void memory_region_get_size(Object *obj, Visitor *v, const char *name,
1063                                    void *opaque, Error **errp)
1064 {
1065     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1066     uint64_t value = memory_region_size(mr);
1067
1068     visit_type_uint64(v, name, &value, errp);
1069 }
1070
1071 static void memory_region_initfn(Object *obj)
1072 {
1073     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1074     ObjectProperty *op;
1075
1076     mr->ops = &unassigned_mem_ops;
1077     mr->enabled = true;
1078     mr->romd_mode = true;
1079     mr->global_locking = true;
1080     mr->destructor = memory_region_destructor_none;
1081     QTAILQ_INIT(&mr->subregions);
1082     QTAILQ_INIT(&mr->coalesced);
1083
1084     op = object_property_add(OBJECT(mr), "container",
1085                              "link<" TYPE_MEMORY_REGION ">",
1086                              memory_region_get_container,
1087                              NULL, /* memory_region_set_container */
1088                              NULL, NULL, &error_abort);
1089     op->resolve = memory_region_resolve_container;
1090
1091     object_property_add(OBJECT(mr), "addr", "uint64",
1092                         memory_region_get_addr,
1093                         NULL, /* memory_region_set_addr */
1094                         NULL, NULL, &error_abort);
1095     object_property_add(OBJECT(mr), "priority", "uint32",
1096                         memory_region_get_priority,
1097                         NULL, /* memory_region_set_priority */
1098                         NULL, NULL, &error_abort);
1099     object_property_add(OBJECT(mr), "size", "uint64",
1100                         memory_region_get_size,
1101                         NULL, /* memory_region_set_size, */
1102                         NULL, NULL, &error_abort);
1103 }
1104
1105 static uint64_t unassigned_mem_read(void *opaque, hwaddr addr,
1106                                     unsigned size)
1107 {
1108 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1109     printf("Unassigned mem read " TARGET_FMT_plx "\n", addr);
1110 #endif
1111     if (current_cpu != NULL) {
1112         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, false, false, 0, size);
1113     }
1114     return 0;
1115 }
1116
1117 static void unassigned_mem_write(void *opaque, hwaddr addr,
1118                                  uint64_t val, unsigned size)
1119 {
1120 #ifdef DEBUG_UNASSIGNED
1121     printf("Unassigned mem write " TARGET_FMT_plx " = 0x%"PRIx64"\n", addr, val);
1122 #endif
1123     if (current_cpu != NULL) {
1124         cpu_unassigned_access(current_cpu, addr, true, false, 0, size);
1125     }
1126 }
1127
1128 static bool unassigned_mem_accepts(void *opaque, hwaddr addr,
1129                                    unsigned size, bool is_write)
1130 {
1131     return false;
1132 }
1133
1134 const MemoryRegionOps unassigned_mem_ops = {
1135     .valid.accepts = unassigned_mem_accepts,
1136     .endianness = DEVICE_NATIVE_ENDIAN,
1137 };
1138
1139 bool memory_region_access_valid(MemoryRegion *mr,
1140                                 hwaddr addr,
1141                                 unsigned size,
1142                                 bool is_write)
1143 {
1144     int access_size_min, access_size_max;
1145     int access_size, i;
1146
1147     if (!mr->ops->valid.unaligned && (addr & (size - 1))) {
1148         return false;
1149     }
1150
1151     if (!mr->ops->valid.accepts) {
1152         return true;
1153     }
1154
1155     access_size_min = mr->ops->valid.min_access_size;
1156     if (!mr->ops->valid.min_access_size) {
1157         access_size_min = 1;
1158     }
1159
1160     access_size_max = mr->ops->valid.max_access_size;
1161     if (!mr->ops->valid.max_access_size) {
1162         access_size_max = 4;
1163     }
1164
1165     access_size = MAX(MIN(size, access_size_max), access_size_min);
1166     for (i = 0; i < size; i += access_size) {
1167         if (!mr->ops->valid.accepts(mr->opaque, addr + i, access_size,
1168                                     is_write)) {
1169             return false;
1170         }
1171     }
1172
1173     return true;
1174 }
1175
1176 static MemTxResult memory_region_dispatch_read1(MemoryRegion *mr,
1177                                                 hwaddr addr,
1178                                                 uint64_t *pval,
1179                                                 unsigned size,
1180                                                 MemTxAttrs attrs)
1181 {
1182     *pval = 0;
1183
1184     if (mr->ops->read) {
1185         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1186                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1187                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1188                                          memory_region_read_accessor,
1189                                          mr, attrs);
1190     } else if (mr->ops->read_with_attrs) {
1191         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size,
1192                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1193                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1194                                          memory_region_read_with_attrs_accessor,
1195                                          mr, attrs);
1196     } else {
1197         return access_with_adjusted_size(addr, pval, size, 1, 4,
1198                                          memory_region_oldmmio_read_accessor,
1199                                          mr, attrs);
1200     }
1201 }
1202
1203 MemTxResult memory_region_dispatch_read(MemoryRegion *mr,
1204                                         hwaddr addr,
1205                                         uint64_t *pval,
1206                                         unsigned size,
1207                                         MemTxAttrs attrs)
1208 {
1209     MemTxResult r;
1210
1211     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, false)) {
1212         *pval = unassigned_mem_read(mr, addr, size);
1213         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1214     }
1215
1216     r = memory_region_dispatch_read1(mr, addr, pval, size, attrs);
1217     adjust_endianness(mr, pval, size);
1218     return r;
1219 }
1220
1221 /* Return true if an eventfd was signalled */
1222 static bool memory_region_dispatch_write_eventfds(MemoryRegion *mr,
1223                                                     hwaddr addr,
1224                                                     uint64_t data,
1225                                                     unsigned size,
1226                                                     MemTxAttrs attrs)
1227 {
1228     MemoryRegionIoeventfd ioeventfd = {
1229         .addr = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size)),
1230         .data = data,
1231     };
1232     unsigned i;
1233
1234     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; i++) {
1235         ioeventfd.match_data = mr->ioeventfds[i].match_data;
1236         ioeventfd.e = mr->ioeventfds[i].e;
1237
1238         if (memory_region_ioeventfd_equal(ioeventfd, mr->ioeventfds[i])) {
1239             event_notifier_set(ioeventfd.e);
1240             return true;
1241         }
1242     }
1243
1244     return false;
1245 }
1246
1247 MemTxResult memory_region_dispatch_write(MemoryRegion *mr,
1248                                          hwaddr addr,
1249                                          uint64_t data,
1250                                          unsigned size,
1251                                          MemTxAttrs attrs)
1252 {
1253     if (!memory_region_access_valid(mr, addr, size, true)) {
1254         unassigned_mem_write(mr, addr, data, size);
1255         return MEMTX_DECODE_ERROR;
1256     }
1257
1258     adjust_endianness(mr, &data, size);
1259
1260     if ((!kvm_eventfds_enabled()) &&
1261         memory_region_dispatch_write_eventfds(mr, addr, data, size, attrs)) {
1262         return MEMTX_OK;
1263     }
1264
1265     if (mr->ops->write) {
1266         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1267                                          mr->ops->impl.min_access_size,
1268                                          mr->ops->impl.max_access_size,
1269                                          memory_region_write_accessor, mr,
1270                                          attrs);
1271     } else if (mr->ops->write_with_attrs) {
1272         return
1273             access_with_adjusted_size(addr, &data, size,
1274                                       mr->ops->impl.min_access_size,
1275                                       mr->ops->impl.max_access_size,
1276                                       memory_region_write_with_attrs_accessor,
1277                                       mr, attrs);
1278     } else {
1279         return access_with_adjusted_size(addr, &data, size, 1, 4,
1280                                          memory_region_oldmmio_write_accessor,
1281                                          mr, attrs);
1282     }
1283 }
1284
1285 void memory_region_init_io(MemoryRegion *mr,
1286                            Object *owner,
1287                            const MemoryRegionOps *ops,
1288                            void *opaque,
1289                            const char *name,
1290                            uint64_t size)
1291 {
1292     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1293     mr->ops = ops ? ops : &unassigned_mem_ops;
1294     mr->opaque = opaque;
1295     mr->terminates = true;
1296 }
1297
1298 void memory_region_init_ram(MemoryRegion *mr,
1299                             Object *owner,
1300                             const char *name,
1301                             uint64_t size,
1302                             Error **errp)
1303 {
1304     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1305     mr->ram = true;
1306     mr->terminates = true;
1307     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1308     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1309     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1310 }
1311
1312 void memory_region_init_resizeable_ram(MemoryRegion *mr,
1313                                        Object *owner,
1314                                        const char *name,
1315                                        uint64_t size,
1316                                        uint64_t max_size,
1317                                        void (*resized)(const char*,
1318                                                        uint64_t length,
1319                                                        void *host),
1320                                        Error **errp)
1321 {
1322     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1323     mr->ram = true;
1324     mr->terminates = true;
1325     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1326     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_resizeable(size, max_size, resized,
1327                                               mr, errp);
1328     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1329 }
1330
1331 #ifdef __linux__
1332 void memory_region_init_ram_from_file(MemoryRegion *mr,
1333                                       struct Object *owner,
1334                                       const char *name,
1335                                       uint64_t size,
1336                                       bool share,
1337                                       const char *path,
1338                                       Error **errp)
1339 {
1340     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1341     mr->ram = true;
1342     mr->terminates = true;
1343     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1344     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_file(size, mr, share, path, errp);
1345     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1346 }
1347 #endif
1348
1349 void memory_region_init_ram_ptr(MemoryRegion *mr,
1350                                 Object *owner,
1351                                 const char *name,
1352                                 uint64_t size,
1353                                 void *ptr)
1354 {
1355     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1356     mr->ram = true;
1357     mr->terminates = true;
1358     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1359     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1360
1361     /* qemu_ram_alloc_from_ptr cannot fail with ptr != NULL.  */
1362     assert(ptr != NULL);
1363     mr->ram_block = qemu_ram_alloc_from_ptr(size, ptr, mr, &error_fatal);
1364 }
1365
1366 void memory_region_set_skip_dump(MemoryRegion *mr)
1367 {
1368     mr->skip_dump = true;
1369 }
1370
1371 void memory_region_init_alias(MemoryRegion *mr,
1372                               Object *owner,
1373                               const char *name,
1374                               MemoryRegion *orig,
1375                               hwaddr offset,
1376                               uint64_t size)
1377 {
1378     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1379     mr->alias = orig;
1380     mr->alias_offset = offset;
1381 }
1382
1383 void memory_region_init_rom(MemoryRegion *mr,
1384                             struct Object *owner,
1385                             const char *name,
1386                             uint64_t size,
1387                             Error **errp)
1388 {
1389     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1390     mr->ram = true;
1391     mr->readonly = true;
1392     mr->terminates = true;
1393     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1394     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1395     mr->dirty_log_mask = tcg_enabled() ? (1 << DIRTY_MEMORY_CODE) : 0;
1396 }
1397
1398 void memory_region_init_rom_device(MemoryRegion *mr,
1399                                    Object *owner,
1400                                    const MemoryRegionOps *ops,
1401                                    void *opaque,
1402                                    const char *name,
1403                                    uint64_t size,
1404                                    Error **errp)
1405 {
1406     assert(ops);
1407     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1408     mr->ops = ops;
1409     mr->opaque = opaque;
1410     mr->terminates = true;
1411     mr->rom_device = true;
1412     mr->destructor = memory_region_destructor_ram;
1413     mr->ram_block = qemu_ram_alloc(size, mr, errp);
1414 }
1415
1416 void memory_region_init_iommu(MemoryRegion *mr,
1417                               Object *owner,
1418                               const MemoryRegionIOMMUOps *ops,
1419                               const char *name,
1420                               uint64_t size)
1421 {
1422     memory_region_init(mr, owner, name, size);
1423     mr->iommu_ops = ops,
1424     mr->terminates = true;  /* then re-forwards */
1425     QLIST_INIT(&mr->iommu_notify);
1426     mr->iommu_notify_flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1427 }
1428
1429 static void memory_region_finalize(Object *obj)
1430 {
1431     MemoryRegion *mr = MEMORY_REGION(obj);
1432
1433     assert(!mr->container);
1434
1435     /* We know the region is not visible in any address space (it
1436      * does not have a container and cannot be a root either because
1437      * it has no references, so we can blindly clear mr->enabled.
1438      * memory_region_set_enabled instead could trigger a transaction
1439      * and cause an infinite loop.
1440      */
1441     mr->enabled = false;
1442     memory_region_transaction_begin();
1443     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->subregions)) {
1444         MemoryRegion *subregion = QTAILQ_FIRST(&mr->subregions);
1445         memory_region_del_subregion(mr, subregion);
1446     }
1447     memory_region_transaction_commit();
1448
1449     mr->destructor(mr);
1450     memory_region_clear_coalescing(mr);
1451     g_free((char *)mr->name);
1452     g_free(mr->ioeventfds);
1453 }
1454
1455 Object *memory_region_owner(MemoryRegion *mr)
1456 {
1457     Object *obj = OBJECT(mr);
1458     return obj->parent;
1459 }
1460
1461 void memory_region_ref(MemoryRegion *mr)
1462 {
1463     /* MMIO callbacks most likely will access data that belongs
1464      * to the owner, hence the need to ref/unref the owner whenever
1465      * the memory region is in use.
1466      *
1467      * The memory region is a child of its owner.  As long as the
1468      * owner doesn't call unparent itself on the memory region,
1469      * ref-ing the owner will also keep the memory region alive.
1470      * Memory regions without an owner are supposed to never go away;
1471      * we do not ref/unref them because it slows down DMA sensibly.
1472      */
1473     if (mr && mr->owner) {
1474         object_ref(mr->owner);
1475     }
1476 }
1477
1478 void memory_region_unref(MemoryRegion *mr)
1479 {
1480     if (mr && mr->owner) {
1481         object_unref(mr->owner);
1482     }
1483 }
1484
1485 uint64_t memory_region_size(MemoryRegion *mr)
1486 {
1487     if (int128_eq(mr->size, int128_2_64())) {
1488         return UINT64_MAX;
1489     }
1490     return int128_get64(mr->size);
1491 }
1492
1493 const char *memory_region_name(const MemoryRegion *mr)
1494 {
1495     if (!mr->name) {
1496         ((MemoryRegion *)mr)->name =
1497             object_get_canonical_path_component(OBJECT(mr));
1498     }
1499     return mr->name;
1500 }
1501
1502 bool memory_region_is_skip_dump(MemoryRegion *mr)
1503 {
1504     return mr->skip_dump;
1505 }
1506
1507 uint8_t memory_region_get_dirty_log_mask(MemoryRegion *mr)
1508 {
1509     uint8_t mask = mr->dirty_log_mask;
1510     if (global_dirty_log) {
1511         mask |= (1 << DIRTY_MEMORY_MIGRATION);
1512     }
1513     return mask;
1514 }
1515
1516 bool memory_region_is_logging(MemoryRegion *mr, uint8_t client)
1517 {
1518     return memory_region_get_dirty_log_mask(mr) & (1 << client);
1519 }
1520
1521 static void memory_region_update_iommu_notify_flags(MemoryRegion *mr)
1522 {
1523     IOMMUNotifierFlag flags = IOMMU_NOTIFIER_NONE;
1524     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1525
1526     QLIST_FOREACH(iommu_notifier, &mr->iommu_notify, node) {
1527         flags |= iommu_notifier->notifier_flags;
1528     }
1529
1530     if (flags != mr->iommu_notify_flags &&
1531         mr->iommu_ops->notify_flag_changed) {
1532         mr->iommu_ops->notify_flag_changed(mr, mr->iommu_notify_flags,
1533                                            flags);
1534     }
1535
1536     mr->iommu_notify_flags = flags;
1537 }
1538
1539 void memory_region_register_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1540                                            IOMMUNotifier *n)
1541 {
1542     /* We need to register for at least one bitfield */
1543     assert(n->notifier_flags != IOMMU_NOTIFIER_NONE);
1544     QLIST_INSERT_HEAD(&mr->iommu_notify, n, node);
1545     memory_region_update_iommu_notify_flags(mr);
1546 }
1547
1548 uint64_t memory_region_iommu_get_min_page_size(MemoryRegion *mr)
1549 {
1550     assert(memory_region_is_iommu(mr));
1551     if (mr->iommu_ops && mr->iommu_ops->get_min_page_size) {
1552         return mr->iommu_ops->get_min_page_size(mr);
1553     }
1554     return TARGET_PAGE_SIZE;
1555 }
1556
1557 void memory_region_iommu_replay(MemoryRegion *mr, IOMMUNotifier *n,
1558                                 bool is_write)
1559 {
1560     hwaddr addr, granularity;
1561     IOMMUTLBEntry iotlb;
1562
1563     granularity = memory_region_iommu_get_min_page_size(mr);
1564
1565     for (addr = 0; addr < memory_region_size(mr); addr += granularity) {
1566         iotlb = mr->iommu_ops->translate(mr, addr, is_write);
1567         if (iotlb.perm != IOMMU_NONE) {
1568             n->notify(n, &iotlb);
1569         }
1570
1571         /* if (2^64 - MR size) < granularity, it's possible to get an
1572          * infinite loop here.  This should catch such a wraparound */
1573         if ((addr + granularity) < addr) {
1574             break;
1575         }
1576     }
1577 }
1578
1579 void memory_region_unregister_iommu_notifier(MemoryRegion *mr,
1580                                              IOMMUNotifier *n)
1581 {
1582     QLIST_REMOVE(n, node);
1583     memory_region_update_iommu_notify_flags(mr);
1584 }
1585
1586 void memory_region_notify_iommu(MemoryRegion *mr,
1587                                 IOMMUTLBEntry entry)
1588 {
1589     IOMMUNotifier *iommu_notifier;
1590     IOMMUNotifierFlag request_flags;
1591
1592     assert(memory_region_is_iommu(mr));
1593
1594     if (entry.perm & IOMMU_RW) {
1595         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_MAP;
1596     } else {
1597         request_flags = IOMMU_NOTIFIER_UNMAP;
1598     }
1599
1600     QLIST_FOREACH(iommu_notifier, &mr->iommu_notify, node) {
1601         if (iommu_notifier->notifier_flags & request_flags) {
1602             iommu_notifier->notify(iommu_notifier, &entry);
1603         }
1604     }
1605 }
1606
1607 void memory_region_set_log(MemoryRegion *mr, bool log, unsigned client)
1608 {
1609     uint8_t mask = 1 << client;
1610     uint8_t old_logging;
1611
1612     assert(client == DIRTY_MEMORY_VGA);
1613     old_logging = mr->vga_logging_count;
1614     mr->vga_logging_count += log ? 1 : -1;
1615     if (!!old_logging == !!mr->vga_logging_count) {
1616         return;
1617     }
1618
1619     memory_region_transaction_begin();
1620     mr->dirty_log_mask = (mr->dirty_log_mask & ~mask) | (log * mask);
1621     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1622     memory_region_transaction_commit();
1623 }
1624
1625 bool memory_region_get_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1626                              hwaddr size, unsigned client)
1627 {
1628     assert(mr->ram_block);
1629     return cpu_physical_memory_get_dirty(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1630                                          size, client);
1631 }
1632
1633 void memory_region_set_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1634                              hwaddr size)
1635 {
1636     assert(mr->ram_block);
1637     cpu_physical_memory_set_dirty_range(memory_region_get_ram_addr(mr) + addr,
1638                                         size,
1639                                         memory_region_get_dirty_log_mask(mr));
1640 }
1641
1642 bool memory_region_test_and_clear_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1643                                         hwaddr size, unsigned client)
1644 {
1645     assert(mr->ram_block);
1646     return cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
1647                 memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1648 }
1649
1650
1651 void memory_region_sync_dirty_bitmap(MemoryRegion *mr)
1652 {
1653     AddressSpace *as;
1654     FlatRange *fr;
1655
1656     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1657         FlatView *view = address_space_get_flatview(as);
1658         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
1659             if (fr->mr == mr) {
1660                 MEMORY_LISTENER_UPDATE_REGION(fr, as, Forward, log_sync);
1661             }
1662         }
1663         flatview_unref(view);
1664     }
1665 }
1666
1667 void memory_region_set_readonly(MemoryRegion *mr, bool readonly)
1668 {
1669     if (mr->readonly != readonly) {
1670         memory_region_transaction_begin();
1671         mr->readonly = readonly;
1672         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1673         memory_region_transaction_commit();
1674     }
1675 }
1676
1677 void memory_region_rom_device_set_romd(MemoryRegion *mr, bool romd_mode)
1678 {
1679     if (mr->romd_mode != romd_mode) {
1680         memory_region_transaction_begin();
1681         mr->romd_mode = romd_mode;
1682         memory_region_update_pending |= mr->enabled;
1683         memory_region_transaction_commit();
1684     }
1685 }
1686
1687 void memory_region_reset_dirty(MemoryRegion *mr, hwaddr addr,
1688                                hwaddr size, unsigned client)
1689 {
1690     assert(mr->ram_block);
1691     cpu_physical_memory_test_and_clear_dirty(
1692         memory_region_get_ram_addr(mr) + addr, size, client);
1693 }
1694
1695 int memory_region_get_fd(MemoryRegion *mr)
1696 {
1697     int fd;
1698
1699     rcu_read_lock();
1700     while (mr->alias) {
1701         mr = mr->alias;
1702     }
1703     fd = mr->ram_block->fd;
1704     rcu_read_unlock();
1705
1706     return fd;
1707 }
1708
1709 void memory_region_set_fd(MemoryRegion *mr, int fd)
1710 {
1711     rcu_read_lock();
1712     while (mr->alias) {
1713         mr = mr->alias;
1714     }
1715     mr->ram_block->fd = fd;
1716     rcu_read_unlock();
1717 }
1718
1719 void *memory_region_get_ram_ptr(MemoryRegion *mr)
1720 {
1721     void *ptr;
1722     uint64_t offset = 0;
1723
1724     rcu_read_lock();
1725     while (mr->alias) {
1726         offset += mr->alias_offset;
1727         mr = mr->alias;
1728     }
1729     assert(mr->ram_block);
1730     ptr = qemu_map_ram_ptr(mr->ram_block, offset);
1731     rcu_read_unlock();
1732
1733     return ptr;
1734 }
1735
1736 MemoryRegion *memory_region_from_host(void *ptr, ram_addr_t *offset)
1737 {
1738     RAMBlock *block;
1739
1740     block = qemu_ram_block_from_host(ptr, false, offset);
1741     if (!block) {
1742         return NULL;
1743     }
1744
1745     return block->mr;
1746 }
1747
1748 ram_addr_t memory_region_get_ram_addr(MemoryRegion *mr)
1749 {
1750     return mr->ram_block ? mr->ram_block->offset : RAM_ADDR_INVALID;
1751 }
1752
1753 void memory_region_ram_resize(MemoryRegion *mr, ram_addr_t newsize, Error **errp)
1754 {
1755     assert(mr->ram_block);
1756
1757     qemu_ram_resize(mr->ram_block, newsize, errp);
1758 }
1759
1760 static void memory_region_update_coalesced_range_as(MemoryRegion *mr, AddressSpace *as)
1761 {
1762     FlatView *view;
1763     FlatRange *fr;
1764     CoalescedMemoryRange *cmr;
1765     AddrRange tmp;
1766     MemoryRegionSection section;
1767
1768     view = address_space_get_flatview(as);
1769     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
1770         if (fr->mr == mr) {
1771             section = (MemoryRegionSection) {
1772                 .address_space = as,
1773                 .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
1774                 .size = fr->addr.size,
1775             };
1776
1777             MEMORY_LISTENER_CALL(coalesced_mmio_del, Reverse, &section,
1778                                  int128_get64(fr->addr.start),
1779                                  int128_get64(fr->addr.size));
1780             QTAILQ_FOREACH(cmr, &mr->coalesced, link) {
1781                 tmp = addrrange_shift(cmr->addr,
1782                                       int128_sub(fr->addr.start,
1783                                                  int128_make64(fr->offset_in_region)));
1784                 if (!addrrange_intersects(tmp, fr->addr)) {
1785                     continue;
1786                 }
1787                 tmp = addrrange_intersection(tmp, fr->addr);
1788                 MEMORY_LISTENER_CALL(coalesced_mmio_add, Forward, &section,
1789                                      int128_get64(tmp.start),
1790                                      int128_get64(tmp.size));
1791             }
1792         }
1793     }
1794     flatview_unref(view);
1795 }
1796
1797 static void memory_region_update_coalesced_range(MemoryRegion *mr)
1798 {
1799     AddressSpace *as;
1800
1801     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
1802         memory_region_update_coalesced_range_as(mr, as);
1803     }
1804 }
1805
1806 void memory_region_set_coalescing(MemoryRegion *mr)
1807 {
1808     memory_region_clear_coalescing(mr);
1809     memory_region_add_coalescing(mr, 0, int128_get64(mr->size));
1810 }
1811
1812 void memory_region_add_coalescing(MemoryRegion *mr,
1813                                   hwaddr offset,
1814                                   uint64_t size)
1815 {
1816     CoalescedMemoryRange *cmr = g_malloc(sizeof(*cmr));
1817
1818     cmr->addr = addrrange_make(int128_make64(offset), int128_make64(size));
1819     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->coalesced, cmr, link);
1820     memory_region_update_coalesced_range(mr);
1821     memory_region_set_flush_coalesced(mr);
1822 }
1823
1824 void memory_region_clear_coalescing(MemoryRegion *mr)
1825 {
1826     CoalescedMemoryRange *cmr;
1827     bool updated = false;
1828
1829     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1830     mr->flush_coalesced_mmio = false;
1831
1832     while (!QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
1833         cmr = QTAILQ_FIRST(&mr->coalesced);
1834         QTAILQ_REMOVE(&mr->coalesced, cmr, link);
1835         g_free(cmr);
1836         updated = true;
1837     }
1838
1839     if (updated) {
1840         memory_region_update_coalesced_range(mr);
1841     }
1842 }
1843
1844 void memory_region_set_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
1845 {
1846     mr->flush_coalesced_mmio = true;
1847 }
1848
1849 void memory_region_clear_flush_coalesced(MemoryRegion *mr)
1850 {
1851     qemu_flush_coalesced_mmio_buffer();
1852     if (QTAILQ_EMPTY(&mr->coalesced)) {
1853         mr->flush_coalesced_mmio = false;
1854     }
1855 }
1856
1857 void memory_region_set_global_locking(MemoryRegion *mr)
1858 {
1859     mr->global_locking = true;
1860 }
1861
1862 void memory_region_clear_global_locking(MemoryRegion *mr)
1863 {
1864     mr->global_locking = false;
1865 }
1866
1867 static bool userspace_eventfd_warning;
1868
1869 void memory_region_add_eventfd(MemoryRegion *mr,
1870                                hwaddr addr,
1871                                unsigned size,
1872                                bool match_data,
1873                                uint64_t data,
1874                                EventNotifier *e)
1875 {
1876     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
1877         .addr.start = int128_make64(addr),
1878         .addr.size = int128_make64(size),
1879         .match_data = match_data,
1880         .data = data,
1881         .e = e,
1882     };
1883     unsigned i;
1884
1885     if (kvm_enabled() && (!(kvm_eventfds_enabled() ||
1886                             userspace_eventfd_warning))) {
1887         userspace_eventfd_warning = true;
1888         error_report("Using eventfd without MMIO binding in KVM. "
1889                      "Suboptimal performance expected");
1890     }
1891
1892     if (size) {
1893         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
1894     }
1895     memory_region_transaction_begin();
1896     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
1897         if (memory_region_ioeventfd_before(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
1898             break;
1899         }
1900     }
1901     ++mr->ioeventfd_nb;
1902     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
1903                                   sizeof(*mr->ioeventfds) * mr->ioeventfd_nb);
1904     memmove(&mr->ioeventfds[i+1], &mr->ioeventfds[i],
1905             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb-1 - i));
1906     mr->ioeventfds[i] = mrfd;
1907     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
1908     memory_region_transaction_commit();
1909 }
1910
1911 void memory_region_del_eventfd(MemoryRegion *mr,
1912                                hwaddr addr,
1913                                unsigned size,
1914                                bool match_data,
1915                                uint64_t data,
1916                                EventNotifier *e)
1917 {
1918     MemoryRegionIoeventfd mrfd = {
1919         .addr.start = int128_make64(addr),
1920         .addr.size = int128_make64(size),
1921         .match_data = match_data,
1922         .data = data,
1923         .e = e,
1924     };
1925     unsigned i;
1926
1927     if (size) {
1928         adjust_endianness(mr, &mrfd.data, size);
1929     }
1930     memory_region_transaction_begin();
1931     for (i = 0; i < mr->ioeventfd_nb; ++i) {
1932         if (memory_region_ioeventfd_equal(mrfd, mr->ioeventfds[i])) {
1933             break;
1934         }
1935     }
1936     assert(i != mr->ioeventfd_nb);
1937     memmove(&mr->ioeventfds[i], &mr->ioeventfds[i+1],
1938             sizeof(*mr->ioeventfds) * (mr->ioeventfd_nb - (i+1)));
1939     --mr->ioeventfd_nb;
1940     mr->ioeventfds = g_realloc(mr->ioeventfds,
1941                                   sizeof(*mr->ioeventfds)*mr->ioeventfd_nb + 1);
1942     ioeventfd_update_pending |= mr->enabled;
1943     memory_region_transaction_commit();
1944 }
1945
1946 static void memory_region_update_container_subregions(MemoryRegion *subregion)
1947 {
1948     MemoryRegion *mr = subregion->container;
1949     MemoryRegion *other;
1950
1951     memory_region_transaction_begin();
1952
1953     memory_region_ref(subregion);
1954     QTAILQ_FOREACH(other, &mr->subregions, subregions_link) {
1955         if (subregion->priority >= other->priority) {
1956             QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, subregion, subregions_link);
1957             goto done;
1958         }
1959     }
1960     QTAILQ_INSERT_TAIL(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
1961 done:
1962     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
1963     memory_region_transaction_commit();
1964 }
1965
1966 static void memory_region_add_subregion_common(MemoryRegion *mr,
1967                                                hwaddr offset,
1968                                                MemoryRegion *subregion)
1969 {
1970     assert(!subregion->container);
1971     subregion->container = mr;
1972     subregion->addr = offset;
1973     memory_region_update_container_subregions(subregion);
1974 }
1975
1976 void memory_region_add_subregion(MemoryRegion *mr,
1977                                  hwaddr offset,
1978                                  MemoryRegion *subregion)
1979 {
1980     subregion->priority = 0;
1981     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
1982 }
1983
1984 void memory_region_add_subregion_overlap(MemoryRegion *mr,
1985                                          hwaddr offset,
1986                                          MemoryRegion *subregion,
1987                                          int priority)
1988 {
1989     subregion->priority = priority;
1990     memory_region_add_subregion_common(mr, offset, subregion);
1991 }
1992
1993 void memory_region_del_subregion(MemoryRegion *mr,
1994                                  MemoryRegion *subregion)
1995 {
1996     memory_region_transaction_begin();
1997     assert(subregion->container == mr);
1998     subregion->container = NULL;
1999     QTAILQ_REMOVE(&mr->subregions, subregion, subregions_link);
2000     memory_region_unref(subregion);
2001     memory_region_update_pending |= mr->enabled && subregion->enabled;
2002     memory_region_transaction_commit();
2003 }
2004
2005 void memory_region_set_enabled(MemoryRegion *mr, bool enabled)
2006 {
2007     if (enabled == mr->enabled) {
2008         return;
2009     }
2010     memory_region_transaction_begin();
2011     mr->enabled = enabled;
2012     memory_region_update_pending = true;
2013     memory_region_transaction_commit();
2014 }
2015
2016 void memory_region_set_size(MemoryRegion *mr, uint64_t size)
2017 {
2018     Int128 s = int128_make64(size);
2019
2020     if (size == UINT64_MAX) {
2021         s = int128_2_64();
2022     }
2023     if (int128_eq(s, mr->size)) {
2024         return;
2025     }
2026     memory_region_transaction_begin();
2027     mr->size = s;
2028     memory_region_update_pending = true;
2029     memory_region_transaction_commit();
2030 }
2031
2032 static void memory_region_readd_subregion(MemoryRegion *mr)
2033 {
2034     MemoryRegion *container = mr->container;
2035
2036     if (container) {
2037         memory_region_transaction_begin();
2038         memory_region_ref(mr);
2039         memory_region_del_subregion(container, mr);
2040         mr->container = container;
2041         memory_region_update_container_subregions(mr);
2042         memory_region_unref(mr);
2043         memory_region_transaction_commit();
2044     }
2045 }
2046
2047 void memory_region_set_address(MemoryRegion *mr, hwaddr addr)
2048 {
2049     if (addr != mr->addr) {
2050         mr->addr = addr;
2051         memory_region_readd_subregion(mr);
2052     }
2053 }
2054
2055 void memory_region_set_alias_offset(MemoryRegion *mr, hwaddr offset)
2056 {
2057     assert(mr->alias);
2058
2059     if (offset == mr->alias_offset) {
2060         return;
2061     }
2062
2063     memory_region_transaction_begin();
2064     mr->alias_offset = offset;
2065     memory_region_update_pending |= mr->enabled;
2066     memory_region_transaction_commit();
2067 }
2068
2069 uint64_t memory_region_get_alignment(const MemoryRegion *mr)
2070 {
2071     return mr->align;
2072 }
2073
2074 static int cmp_flatrange_addr(const void *addr_, const void *fr_)
2075 {
2076     const AddrRange *addr = addr_;
2077     const FlatRange *fr = fr_;
2078
2079     if (int128_le(addrrange_end(*addr), fr->addr.start)) {
2080         return -1;
2081     } else if (int128_ge(addr->start, addrrange_end(fr->addr))) {
2082         return 1;
2083     }
2084     return 0;
2085 }
2086
2087 static FlatRange *flatview_lookup(FlatView *view, AddrRange addr)
2088 {
2089     return bsearch(&addr, view->ranges, view->nr,
2090                    sizeof(FlatRange), cmp_flatrange_addr);
2091 }
2092
2093 bool memory_region_is_mapped(MemoryRegion *mr)
2094 {
2095     return mr->container ? true : false;
2096 }
2097
2098 /* Same as memory_region_find, but it does not add a reference to the
2099  * returned region.  It must be called from an RCU critical section.
2100  */
2101 static MemoryRegionSection memory_region_find_rcu(MemoryRegion *mr,
2102                                                   hwaddr addr, uint64_t size)
2103 {
2104     MemoryRegionSection ret = { .mr = NULL };
2105     MemoryRegion *root;
2106     AddressSpace *as;
2107     AddrRange range;
2108     FlatView *view;
2109     FlatRange *fr;
2110
2111     addr += mr->addr;
2112     for (root = mr; root->container; ) {
2113         root = root->container;
2114         addr += root->addr;
2115     }
2116
2117     as = memory_region_to_address_space(root);
2118     if (!as) {
2119         return ret;
2120     }
2121     range = addrrange_make(int128_make64(addr), int128_make64(size));
2122
2123     view = atomic_rcu_read(&as->current_map);
2124     fr = flatview_lookup(view, range);
2125     if (!fr) {
2126         return ret;
2127     }
2128
2129     while (fr > view->ranges && addrrange_intersects(fr[-1].addr, range)) {
2130         --fr;
2131     }
2132
2133     ret.mr = fr->mr;
2134     ret.address_space = as;
2135     range = addrrange_intersection(range, fr->addr);
2136     ret.offset_within_region = fr->offset_in_region;
2137     ret.offset_within_region += int128_get64(int128_sub(range.start,
2138                                                         fr->addr.start));
2139     ret.size = range.size;
2140     ret.offset_within_address_space = int128_get64(range.start);
2141     ret.readonly = fr->readonly;
2142     return ret;
2143 }
2144
2145 MemoryRegionSection memory_region_find(MemoryRegion *mr,
2146                                        hwaddr addr, uint64_t size)
2147 {
2148     MemoryRegionSection ret;
2149     rcu_read_lock();
2150     ret = memory_region_find_rcu(mr, addr, size);
2151     if (ret.mr) {
2152         memory_region_ref(ret.mr);
2153     }
2154     rcu_read_unlock();
2155     return ret;
2156 }
2157
2158 bool memory_region_present(MemoryRegion *container, hwaddr addr)
2159 {
2160     MemoryRegion *mr;
2161
2162     rcu_read_lock();
2163     mr = memory_region_find_rcu(container, addr, 1).mr;
2164     rcu_read_unlock();
2165     return mr && mr != container;
2166 }
2167
2168 void memory_global_dirty_log_sync(void)
2169 {
2170     MemoryListener *listener;
2171     AddressSpace *as;
2172     FlatView *view;
2173     FlatRange *fr;
2174
2175     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2176         if (!listener->log_sync) {
2177             continue;
2178         }
2179         /* Global listeners are being phased out.  */
2180         assert(listener->address_space_filter);
2181         as = listener->address_space_filter;
2182         view = address_space_get_flatview(as);
2183         FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2184             MemoryRegionSection mrs = section_from_flat_range(fr, as);
2185             listener->log_sync(listener, &mrs);
2186         }
2187         flatview_unref(view);
2188     }
2189 }
2190
2191 void memory_global_dirty_log_start(void)
2192 {
2193     global_dirty_log = true;
2194
2195     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_start, Forward);
2196
2197     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2198     memory_region_transaction_begin();
2199     memory_region_update_pending = true;
2200     memory_region_transaction_commit();
2201 }
2202
2203 void memory_global_dirty_log_stop(void)
2204 {
2205     global_dirty_log = false;
2206
2207     /* Refresh DIRTY_LOG_MIGRATION bit.  */
2208     memory_region_transaction_begin();
2209     memory_region_update_pending = true;
2210     memory_region_transaction_commit();
2211
2212     MEMORY_LISTENER_CALL_GLOBAL(log_global_stop, Reverse);
2213 }
2214
2215 static void listener_add_address_space(MemoryListener *listener,
2216                                        AddressSpace *as)
2217 {
2218     FlatView *view;
2219     FlatRange *fr;
2220
2221     if (listener->address_space_filter
2222         && listener->address_space_filter != as) {
2223         return;
2224     }
2225
2226     if (listener->begin) {
2227         listener->begin(listener);
2228     }
2229     if (global_dirty_log) {
2230         if (listener->log_global_start) {
2231             listener->log_global_start(listener);
2232         }
2233     }
2234
2235     view = address_space_get_flatview(as);
2236     FOR_EACH_FLAT_RANGE(fr, view) {
2237         MemoryRegionSection section = {
2238             .mr = fr->mr,
2239             .address_space = as,
2240             .offset_within_region = fr->offset_in_region,
2241             .size = fr->addr.size,
2242             .offset_within_address_space = int128_get64(fr->addr.start),
2243             .readonly = fr->readonly,
2244         };
2245         if (fr->dirty_log_mask && listener->log_start) {
2246             listener->log_start(listener, &section, 0, fr->dirty_log_mask);
2247         }
2248         if (listener->region_add) {
2249             listener->region_add(listener, &section);
2250         }
2251     }
2252     if (listener->commit) {
2253         listener->commit(listener);
2254     }
2255     flatview_unref(view);
2256 }
2257
2258 void memory_listener_register(MemoryListener *listener, AddressSpace *filter)
2259 {
2260     MemoryListener *other = NULL;
2261     AddressSpace *as;
2262
2263     listener->address_space_filter = filter;
2264     if (QTAILQ_EMPTY(&memory_listeners)
2265         || listener->priority >= QTAILQ_LAST(&memory_listeners,
2266                                              memory_listeners)->priority) {
2267         QTAILQ_INSERT_TAIL(&memory_listeners, listener, link);
2268     } else {
2269         QTAILQ_FOREACH(other, &memory_listeners, link) {
2270             if (listener->priority < other->priority) {
2271                 break;
2272             }
2273         }
2274         QTAILQ_INSERT_BEFORE(other, listener, link);
2275     }
2276
2277     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2278         listener_add_address_space(listener, as);
2279     }
2280 }
2281
2282 void memory_listener_unregister(MemoryListener *listener)
2283 {
2284     QTAILQ_REMOVE(&memory_listeners, listener, link);
2285 }
2286
2287 void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
2288 {
2289     memory_region_ref(root);
2290     memory_region_transaction_begin();
2291     as->ref_count = 1;
2292     as->root = root;
2293     as->malloced = false;
2294     as->current_map = g_new(FlatView, 1);
2295     flatview_init(as->current_map);
2296     as->ioeventfd_nb = 0;
2297     as->ioeventfds = NULL;
2298     QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2299     as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
2300     address_space_init_dispatch(as);
2301     memory_region_update_pending |= root->enabled;
2302     memory_region_transaction_commit();
2303 }
2304
2305 static void do_address_space_destroy(AddressSpace *as)
2306 {
2307     MemoryListener *listener;
2308     bool do_free = as->malloced;
2309
2310     address_space_destroy_dispatch(as);
2311
2312     QTAILQ_FOREACH(listener, &memory_listeners, link) {
2313         assert(listener->address_space_filter != as);
2314     }
2315
2316     flatview_unref(as->current_map);
2317     g_free(as->name);
2318     g_free(as->ioeventfds);
2319     memory_region_unref(as->root);
2320     if (do_free) {
2321         g_free(as);
2322     }
2323 }
2324
2325 AddressSpace *address_space_init_shareable(MemoryRegion *root, const char *name)
2326 {
2327     AddressSpace *as;
2328
2329     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2330         if (root == as->root && as->malloced) {
2331             as->ref_count++;
2332             return as;
2333         }
2334     }
2335
2336     as = g_malloc0(sizeof *as);
2337     address_space_init(as, root, name);
2338     as->malloced = true;
2339     return as;
2340 }
2341
2342 void address_space_destroy(AddressSpace *as)
2343 {
2344     MemoryRegion *root = as->root;
2345
2346     as->ref_count--;
2347     if (as->ref_count) {
2348         return;
2349     }
2350     /* Flush out anything from MemoryListeners listening in on this */
2351     memory_region_transaction_begin();
2352     as->root = NULL;
2353     memory_region_transaction_commit();
2354     QTAILQ_REMOVE(&address_spaces, as, address_spaces_link);
2355     address_space_unregister(as);
2356
2357     /* At this point, as->dispatch and as->current_map are dummy
2358      * entries that the guest should never use.  Wait for the old
2359      * values to expire before freeing the data.
2360      */
2361     as->root = root;
2362     call_rcu(as, do_address_space_destroy, rcu);
2363 }
2364
2365 typedef struct MemoryRegionList MemoryRegionList;
2366
2367 struct MemoryRegionList {
2368     const MemoryRegion *mr;
2369     QTAILQ_ENTRY(MemoryRegionList) queue;
2370 };
2371
2372 typedef QTAILQ_HEAD(queue, MemoryRegionList) MemoryRegionListHead;
2373
2374 static void mtree_print_mr(fprintf_function mon_printf, void *f,
2375                            const MemoryRegion *mr, unsigned int level,
2376                            hwaddr base,
2377                            MemoryRegionListHead *alias_print_queue)
2378 {
2379     MemoryRegionList *new_ml, *ml, *next_ml;
2380     MemoryRegionListHead submr_print_queue;
2381     const MemoryRegion *submr;
2382     unsigned int i;
2383
2384     if (!mr) {
2385         return;
2386     }
2387
2388     for (i = 0; i < level; i++) {
2389         mon_printf(f, "  ");
2390     }
2391
2392     if (mr->alias) {
2393         MemoryRegionList *ml;
2394         bool found = false;
2395
2396         /* check if the alias is already in the queue */
2397         QTAILQ_FOREACH(ml, alias_print_queue, queue) {
2398             if (ml->mr == mr->alias) {
2399                 found = true;
2400             }
2401         }
2402
2403         if (!found) {
2404             ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2405             ml->mr = mr->alias;
2406             QTAILQ_INSERT_TAIL(alias_print_queue, ml, queue);
2407         }
2408         mon_printf(f, TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx
2409                    " (prio %d, %c%c): alias %s @%s " TARGET_FMT_plx
2410                    "-" TARGET_FMT_plx "%s\n",
2411                    base + mr->addr,
2412                    base + mr->addr
2413                    + (int128_nz(mr->size) ?
2414                       (hwaddr)int128_get64(int128_sub(mr->size,
2415                                                       int128_one())) : 0),
2416                    mr->priority,
2417                    mr->romd_mode ? 'R' : '-',
2418                    !mr->readonly && !(mr->rom_device && mr->romd_mode) ? 'W'
2419                                                                        : '-',
2420                    memory_region_name(mr),
2421                    memory_region_name(mr->alias),
2422                    mr->alias_offset,
2423                    mr->alias_offset
2424                    + (int128_nz(mr->size) ?
2425                       (hwaddr)int128_get64(int128_sub(mr->size,
2426                                                       int128_one())) : 0),
2427                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2428     } else {
2429         mon_printf(f,
2430                    TARGET_FMT_plx "-" TARGET_FMT_plx " (prio %d, %c%c): %s%s\n",
2431                    base + mr->addr,
2432                    base + mr->addr
2433                    + (int128_nz(mr->size) ?
2434                       (hwaddr)int128_get64(int128_sub(mr->size,
2435                                                       int128_one())) : 0),
2436                    mr->priority,
2437                    mr->romd_mode ? 'R' : '-',
2438                    !mr->readonly && !(mr->rom_device && mr->romd_mode) ? 'W'
2439                                                                        : '-',
2440                    memory_region_name(mr),
2441                    mr->enabled ? "" : " [disabled]");
2442     }
2443
2444     QTAILQ_INIT(&submr_print_queue);
2445
2446     QTAILQ_FOREACH(submr, &mr->subregions, subregions_link) {
2447         new_ml = g_new(MemoryRegionList, 1);
2448         new_ml->mr = submr;
2449         QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, queue) {
2450             if (new_ml->mr->addr < ml->mr->addr ||
2451                 (new_ml->mr->addr == ml->mr->addr &&
2452                  new_ml->mr->priority > ml->mr->priority)) {
2453                 QTAILQ_INSERT_BEFORE(ml, new_ml, queue);
2454                 new_ml = NULL;
2455                 break;
2456             }
2457         }
2458         if (new_ml) {
2459             QTAILQ_INSERT_TAIL(&submr_print_queue, new_ml, queue);
2460         }
2461     }
2462
2463     QTAILQ_FOREACH(ml, &submr_print_queue, queue) {
2464         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, level + 1, base + mr->addr,
2465                        alias_print_queue);
2466     }
2467
2468     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &submr_print_queue, queue, next_ml) {
2469         g_free(ml);
2470     }
2471 }
2472
2473 void mtree_info(fprintf_function mon_printf, void *f)
2474 {
2475     MemoryRegionListHead ml_head;
2476     MemoryRegionList *ml, *ml2;
2477     AddressSpace *as;
2478
2479     QTAILQ_INIT(&ml_head);
2480
2481     QTAILQ_FOREACH(as, &address_spaces, address_spaces_link) {
2482         mon_printf(f, "address-space: %s\n", as->name);
2483         mtree_print_mr(mon_printf, f, as->root, 1, 0, &ml_head);
2484         mon_printf(f, "\n");
2485     }
2486
2487     /* print aliased regions */
2488     QTAILQ_FOREACH(ml, &ml_head, queue) {
2489         mon_printf(f, "memory-region: %s\n", memory_region_name(ml->mr));
2490         mtree_print_mr(mon_printf, f, ml->mr, 1, 0, &ml_head);
2491         mon_printf(f, "\n");
2492     }
2493
2494     QTAILQ_FOREACH_SAFE(ml, &ml_head, queue, ml2) {
2495         g_free(ml);
2496     }
2497 }
2498
2499 static const TypeInfo memory_region_info = {
2500     .parent             = TYPE_OBJECT,
2501     .name               = TYPE_MEMORY_REGION,
2502     .instance_size      = sizeof(MemoryRegion),
2503     .instance_init      = memory_region_initfn,
2504     .instance_finalize  = memory_region_finalize,
2505 };
2506
2507 static void memory_register_types(void)
2508 {
2509     type_register_static(&memory_region_info);
2510 }
2511
2512 type_init(memory_register_types)