]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.3.git/blob - sys/mips/mips/pmap.c
Copy stable/9 to releng/9.3 as part of the 9.3-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.3.git] / sys / mips / mips / pmap.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
7  * All rights reserved.
8  *
9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
10  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
11  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
38  *      from: src/sys/i386/i386/pmap.c,v 1.250.2.8 2000/11/21 00:09:14 ps
39  *      JNPR: pmap.c,v 1.11.2.1 2007/08/16 11:51:06 girish
40  */
41
42 /*
43  *      Manages physical address maps.
44  *
45  *      In addition to hardware address maps, this
46  *      module is called upon to provide software-use-only
47  *      maps which may or may not be stored in the same
48  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
49  *      used to store intermediate results from copy
50  *      operations to and from address spaces.
51  *
52  *      Since the information managed by this module is
53  *      also stored by the logical address mapping module,
54  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
55  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
56  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
57  *      requested.
58  *
59  *      In order to cope with hardware architectures which
60  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
61  *      this module may delay invalidate or reduced protection
62  *      operations until such time as they are actually
63  *      necessary.  This module is given full information as
64  *      to which processors are currently using which maps,
65  *      and to when physical maps must be made correct.
66  */
67
68 #include <sys/cdefs.h>
69 __FBSDID("$FreeBSD$");
70
71 #include "opt_ddb.h"
72
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/msgbuf.h>
77 #include <sys/vmmeter.h>
78 #include <sys/mman.h>
79 #include <sys/smp.h>
80 #ifdef DDB
81 #include <ddb/ddb.h>
82 #endif
83
84 #include <vm/vm.h>
85 #include <vm/vm_param.h>
86 #include <vm/vm_phys.h>
87 #include <sys/lock.h>
88 #include <sys/mutex.h>
89 #include <vm/vm_kern.h>
90 #include <vm/vm_page.h>
91 #include <vm/vm_map.h>
92 #include <vm/vm_object.h>
93 #include <vm/vm_extern.h>
94 #include <vm/vm_pageout.h>
95 #include <vm/vm_pager.h>
96 #include <vm/uma.h>
97 #include <sys/pcpu.h>
98 #include <sys/sched.h>
99 #ifdef SMP
100 #include <sys/smp.h>
101 #endif
102
103 #include <machine/cache.h>
104 #include <machine/md_var.h>
105 #include <machine/tlb.h>
106
107 #undef PMAP_DEBUG
108
109 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
110 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
111 #endif
112
113 #if !defined(DIAGNOSTIC)
114 #define PMAP_INLINE __inline
115 #else
116 #define PMAP_INLINE
117 #endif
118
119 /*
120  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
121  */
122 #define pmap_seg_index(v)       (((v) >> SEGSHIFT) & (NPDEPG - 1))
123 #define pmap_pde_index(v)       (((v) >> PDRSHIFT) & (NPDEPG - 1))
124 #define pmap_pte_index(v)       (((v) >> PAGE_SHIFT) & (NPTEPG - 1))
125 #define pmap_pde_pindex(v)      ((v) >> PDRSHIFT)
126
127 #ifdef __mips_n64
128 #define NUPDE                   (NPDEPG * NPDEPG)
129 #define NUSERPGTBLS             (NUPDE + NPDEPG)
130 #else
131 #define NUPDE                   (NPDEPG)
132 #define NUSERPGTBLS             (NUPDE)
133 #endif
134
135 #define is_kernel_pmap(x)       ((x) == kernel_pmap)
136
137 struct pmap kernel_pmap_store;
138 pd_entry_t *kernel_segmap;
139
140 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
141 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
142
143 static int nkpt;
144 unsigned pmap_max_asid;         /* max ASID supported by the system */
145
146 #define PMAP_ASID_RESERVED      0
147
148 vm_offset_t kernel_vm_end = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
149
150 static void pmap_asid_alloc(pmap_t pmap);
151
152 /*
153  * Data for the pv entry allocation mechanism
154  */
155 static uma_zone_t pvzone;
156 static struct vm_object pvzone_obj;
157 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
158
159 static PMAP_INLINE void free_pv_entry(pv_entry_t pv);
160 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap);
161 static void pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
162 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
163     vm_offset_t va);
164 static __inline void pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem);
165 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
166     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
167 static int pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va);
168 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va);
169 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va);
170 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte,
171     vm_offset_t va, vm_page_t m);
172 static void pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte);
173 static void pmap_invalidate_all(pmap_t pmap);
174 static void pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
175 static void _pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
176
177 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
178 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
179 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
180 static pt_entry_t init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot);
181
182 #ifdef SMP
183 static void pmap_invalidate_page_action(void *arg);
184 static void pmap_invalidate_all_action(void *arg);
185 static void pmap_update_page_action(void *arg);
186 #endif
187
188 #ifndef __mips_n64
189 /*
190  * This structure is for high memory (memory above 512Meg in 32 bit) support.
191  * The highmem area does not have a KSEG0 mapping, and we need a mechanism to
192  * do temporary per-CPU mappings for pmap_zero_page, pmap_copy_page etc.
193  *
194  * At bootup, we reserve 2 virtual pages per CPU for mapping highmem pages. To 
195  * access a highmem physical address on a CPU, we map the physical address to
196  * the reserved virtual address for the CPU in the kernel pagetable.  This is 
197  * done with interrupts disabled(although a spinlock and sched_pin would be 
198  * sufficient).
199  */
200 struct local_sysmaps {
201         vm_offset_t     base;
202         uint32_t        saved_intr;
203         uint16_t        valid1, valid2;
204 };
205 static struct local_sysmaps sysmap_lmem[MAXCPU];
206
207 static __inline void
208 pmap_alloc_lmem_map(void)
209 {
210         int i;
211
212         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
213                 sysmap_lmem[i].base = virtual_avail;
214                 virtual_avail += PAGE_SIZE * 2;
215                 sysmap_lmem[i].valid1 = sysmap_lmem[i].valid2 = 0;
216         }
217 }
218
219 static __inline vm_offset_t
220 pmap_lmem_map1(vm_paddr_t phys)
221 {
222         struct local_sysmaps *sysm;
223         pt_entry_t *pte, npte;
224         vm_offset_t va;
225         uint32_t intr;
226         int cpu;
227
228         intr = intr_disable();
229         cpu = PCPU_GET(cpuid);
230         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
231         sysm->saved_intr = intr;
232         va = sysm->base;
233         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(phys) |
234             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
235         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
236         *pte = npte;
237         sysm->valid1 = 1;
238         return (va);
239 }
240
241 static __inline vm_offset_t
242 pmap_lmem_map2(vm_paddr_t phys1, vm_paddr_t phys2)
243 {
244         struct local_sysmaps *sysm;
245         pt_entry_t *pte, npte;
246         vm_offset_t va1, va2;
247         uint32_t intr;
248         int cpu;
249
250         intr = intr_disable();
251         cpu = PCPU_GET(cpuid);
252         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
253         sysm->saved_intr = intr;
254         va1 = sysm->base;
255         va2 = sysm->base + PAGE_SIZE;
256         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(phys1) |
257             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
258         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va1);
259         *pte = npte;
260         npte =  TLBLO_PA_TO_PFN(phys2) |
261             PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
262         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va2);
263         *pte = npte;
264         sysm->valid1 = 1;
265         sysm->valid2 = 1;
266         return (va1);
267 }
268
269 static __inline void
270 pmap_lmem_unmap(void)
271 {
272         struct local_sysmaps *sysm;
273         pt_entry_t *pte;
274         int cpu;
275
276         cpu = PCPU_GET(cpuid);
277         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
278         pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
279         *pte = PTE_G;
280         tlb_invalidate_address(kernel_pmap, sysm->base);
281         sysm->valid1 = 0;
282         if (sysm->valid2) {
283                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base + PAGE_SIZE);
284                 *pte = PTE_G;
285                 tlb_invalidate_address(kernel_pmap, sysm->base + PAGE_SIZE);
286                 sysm->valid2 = 0;
287         }
288         intr_restore(sysm->saved_intr);
289 }
290 #else  /* __mips_n64 */
291
292 static __inline void
293 pmap_alloc_lmem_map(void)
294 {
295 }
296
297 static __inline vm_offset_t
298 pmap_lmem_map1(vm_paddr_t phys)
299 {
300
301         return (0);
302 }
303
304 static __inline vm_offset_t
305 pmap_lmem_map2(vm_paddr_t phys1, vm_paddr_t phys2)
306 {
307
308         return (0);
309 }
310
311 static __inline vm_offset_t 
312 pmap_lmem_unmap(void)
313 {
314
315         return (0);
316 }
317 #endif /* !__mips_n64 */
318
319 /*
320  * Page table entry lookup routines.
321  */
322 static __inline pd_entry_t *
323 pmap_segmap(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
324 {
325
326         return (&pmap->pm_segtab[pmap_seg_index(va)]);
327 }
328
329 #ifdef __mips_n64
330 static __inline pd_entry_t *
331 pmap_pdpe_to_pde(pd_entry_t *pdpe, vm_offset_t va)
332 {
333         pd_entry_t *pde;
334
335         pde = (pd_entry_t *)*pdpe;
336         return (&pde[pmap_pde_index(va)]);
337 }
338
339 static __inline pd_entry_t *
340 pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
341 {
342         pd_entry_t *pdpe;
343
344         pdpe = pmap_segmap(pmap, va);
345         if (pdpe == NULL || *pdpe == NULL)
346                 return (NULL);
347
348         return (pmap_pdpe_to_pde(pdpe, va));
349 }
350 #else
351 static __inline pd_entry_t *
352 pmap_pdpe_to_pde(pd_entry_t *pdpe, vm_offset_t va)
353 {
354
355         return (pdpe);
356 }
357
358 static __inline 
359 pd_entry_t *pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
360 {
361
362         return (pmap_segmap(pmap, va));
363 }
364 #endif
365
366 static __inline pt_entry_t *
367 pmap_pde_to_pte(pd_entry_t *pde, vm_offset_t va)
368 {
369         pt_entry_t *pte;
370
371         pte = (pt_entry_t *)*pde;
372         return (&pte[pmap_pte_index(va)]);
373 }
374
375 pt_entry_t *
376 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
377 {
378         pd_entry_t *pde;
379
380         pde = pmap_pde(pmap, va);
381         if (pde == NULL || *pde == NULL)
382                 return (NULL);
383
384         return (pmap_pde_to_pte(pde, va));
385 }
386
387 vm_offset_t
388 pmap_steal_memory(vm_size_t size)
389 {
390         vm_paddr_t bank_size, pa;
391         vm_offset_t va;
392
393         size = round_page(size);
394         bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
395         while (size > bank_size) {
396                 int i;
397
398                 for (i = 0; phys_avail[i + 2]; i += 2) {
399                         phys_avail[i] = phys_avail[i + 2];
400                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i + 3];
401                 }
402                 phys_avail[i] = 0;
403                 phys_avail[i + 1] = 0;
404                 if (!phys_avail[0])
405                         panic("pmap_steal_memory: out of memory");
406                 bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
407         }
408
409         pa = phys_avail[0];
410         phys_avail[0] += size;
411         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa) == 0)
412                 panic("Out of memory below 512Meg?");
413         va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(pa);
414         bzero((caddr_t)va, size);
415         return (va);
416 }
417
418 /*
419  * Bootstrap the system enough to run with virtual memory.  This
420  * assumes that the phys_avail array has been initialized.
421  */
422 static void 
423 pmap_create_kernel_pagetable(void)
424 {
425         int i, j;
426         vm_offset_t ptaddr;
427         pt_entry_t *pte;
428 #ifdef __mips_n64
429         pd_entry_t *pde;
430         vm_offset_t pdaddr;
431         int npt, npde;
432 #endif
433
434         /*
435          * Allocate segment table for the kernel
436          */
437         kernel_segmap = (pd_entry_t *)pmap_steal_memory(PAGE_SIZE);
438
439         /*
440          * Allocate second level page tables for the kernel
441          */
442 #ifdef __mips_n64
443         npde = howmany(NKPT, NPDEPG);
444         pdaddr = pmap_steal_memory(PAGE_SIZE * npde);
445 #endif
446         nkpt = NKPT;
447         ptaddr = pmap_steal_memory(PAGE_SIZE * nkpt);
448
449         /*
450          * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in the
451          * translation lookaside buffer for each 2 page entry. Thus invalid
452          * entrys must have the Global bit set so when Entry LO and Entry HI
453          * G bits are anded together they will produce a global bit to store
454          * in the tlb.
455          */
456         for (i = 0, pte = (pt_entry_t *)ptaddr; i < (nkpt * NPTEPG); i++, pte++)
457                 *pte = PTE_G;
458
459 #ifdef __mips_n64
460         for (i = 0,  npt = nkpt; npt > 0; i++) {
461                 kernel_segmap[i] = (pd_entry_t)(pdaddr + i * PAGE_SIZE);
462                 pde = (pd_entry_t *)kernel_segmap[i];
463
464                 for (j = 0; j < NPDEPG && npt > 0; j++, npt--)
465                         pde[j] = (pd_entry_t)(ptaddr + (i * NPDEPG + j) * PAGE_SIZE);
466         }
467 #else
468         for (i = 0, j = pmap_seg_index(VM_MIN_KERNEL_ADDRESS); i < nkpt; i++, j++)
469                 kernel_segmap[j] = (pd_entry_t)(ptaddr + (i * PAGE_SIZE));
470 #endif
471
472         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
473         kernel_pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
474         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
475         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
476         kernel_pmap->pm_asid[0].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
477         kernel_pmap->pm_asid[0].gen = 0;
478         kernel_vm_end += nkpt * NPTEPG * PAGE_SIZE;
479 }
480
481 void
482 pmap_bootstrap(void)
483 {
484         int i;
485         int need_local_mappings = 0; 
486
487         /* Sort. */
488 again:
489         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
490                 /*
491                  * Keep the memory aligned on page boundary.
492                  */
493                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
494                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
495
496                 if (i < 2)
497                         continue;
498                 if (phys_avail[i - 2] > phys_avail[i]) {
499                         vm_paddr_t ptemp[2];
500
501                         ptemp[0] = phys_avail[i + 0];
502                         ptemp[1] = phys_avail[i + 1];
503
504                         phys_avail[i + 0] = phys_avail[i - 2];
505                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i - 1];
506
507                         phys_avail[i - 2] = ptemp[0];
508                         phys_avail[i - 1] = ptemp[1];
509                         goto again;
510                 }
511         }
512
513         /*
514          * In 32 bit, we may have memory which cannot be mapped directly.
515          * This memory will need temporary mapping before it can be
516          * accessed.
517          */
518         if (!MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_avail[i - 1] - 1))
519                 need_local_mappings = 1;
520
521         /*
522          * Copy the phys_avail[] array before we start stealing memory from it.
523          */
524         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
525                 physmem_desc[i] = phys_avail[i];
526                 physmem_desc[i + 1] = phys_avail[i + 1];
527         }
528
529         Maxmem = atop(phys_avail[i - 1]);
530
531         if (bootverbose) {
532                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
533                 for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
534                         vm_paddr_t size;
535
536                         size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
537                         printf("%#08jx - %#08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
538                             (uintmax_t) phys_avail[i],
539                             (uintmax_t) phys_avail[i + 1] - 1,
540                             (uintmax_t) size, (uintmax_t) size / PAGE_SIZE);
541                 }
542                 printf("Maxmem is 0x%0jx\n", ptoa((uintmax_t)Maxmem));
543         }
544         /*
545          * Steal the message buffer from the beginning of memory.
546          */
547         msgbufp = (struct msgbuf *)pmap_steal_memory(msgbufsize);
548         msgbufinit(msgbufp, msgbufsize);
549
550         /*
551          * Steal thread0 kstack.
552          */
553         kstack0 = pmap_steal_memory(KSTACK_PAGES << PAGE_SHIFT);
554
555         virtual_avail = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
556         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
557
558 #ifdef SMP
559         /*
560          * Steal some virtual address space to map the pcpu area.
561          */
562         virtual_avail = roundup2(virtual_avail, PAGE_SIZE * 2);
563         pcpup = (struct pcpu *)virtual_avail;
564         virtual_avail += PAGE_SIZE * 2;
565
566         /*
567          * Initialize the wired TLB entry mapping the pcpu region for
568          * the BSP at 'pcpup'. Up until this point we were operating
569          * with the 'pcpup' for the BSP pointing to a virtual address
570          * in KSEG0 so there was no need for a TLB mapping.
571          */
572         mips_pcpu_tlb_init(PCPU_ADDR(0));
573
574         if (bootverbose)
575                 printf("pcpu is available at virtual address %p.\n", pcpup);
576 #endif
577
578         if (need_local_mappings)
579                 pmap_alloc_lmem_map();
580         pmap_create_kernel_pagetable();
581         pmap_max_asid = VMNUM_PIDS;
582         mips_wr_entryhi(0);
583         mips_wr_pagemask(0);
584 }
585
586 /*
587  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
588  */
589 void
590 pmap_page_init(vm_page_t m)
591 {
592
593         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
594         m->md.pv_list_count = 0;
595         m->md.pv_flags = 0;
596 }
597
598 /*
599  *      Initialize the pmap module.
600  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
601  *      system needs to map virtual memory.
602  *      pmap_init has been enhanced to support in a fairly consistant
603  *      way, discontiguous physical memory.
604  */
605 void
606 pmap_init(void)
607 {
608
609         /*
610          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
611          * high water mark so that the system can recover from excessive
612          * numbers of pv entries.
613          */
614         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof(struct pv_entry), NULL, NULL,
615             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
616         pv_entry_max = PMAP_SHPGPERPROC * maxproc + cnt.v_page_count;
617         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
618         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
619 }
620
621 /***************************************************
622  * Low level helper routines.....
623  ***************************************************/
624
625 static __inline void
626 pmap_invalidate_all_local(pmap_t pmap)
627 {
628         u_int cpuid;
629
630         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
631
632         if (pmap == kernel_pmap) {
633                 tlb_invalidate_all();
634                 return;
635         }
636         if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
637                 tlb_invalidate_all_user(pmap);
638         else
639                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
640 }
641
642 #ifdef SMP
643 static void
644 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
645 {
646
647         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_all_action, 0, pmap);
648 }
649
650 static void
651 pmap_invalidate_all_action(void *arg)
652 {
653
654         pmap_invalidate_all_local((pmap_t)arg);
655 }
656 #else
657 static void
658 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
659 {
660
661         pmap_invalidate_all_local(pmap);
662 }
663 #endif
664
665 static __inline void
666 pmap_invalidate_page_local(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
667 {
668         u_int cpuid;
669
670         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
671
672         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
673                 tlb_invalidate_address(pmap, va);
674                 return;
675         }
676         if (pmap->pm_asid[cpuid].gen != PCPU_GET(asid_generation))
677                 return;
678         else if (!CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active)) {
679                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
680                 return;
681         }
682         tlb_invalidate_address(pmap, va);
683 }
684
685 #ifdef SMP
686 struct pmap_invalidate_page_arg {
687         pmap_t pmap;
688         vm_offset_t va;
689 };
690
691 static void
692 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
693 {
694         struct pmap_invalidate_page_arg arg;
695
696         arg.pmap = pmap;
697         arg.va = va;
698         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_page_action, 0, &arg);
699 }
700
701 static void
702 pmap_invalidate_page_action(void *arg)
703 {
704         struct pmap_invalidate_page_arg *p = arg;
705
706         pmap_invalidate_page_local(p->pmap, p->va);
707 }
708 #else
709 static void
710 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
711 {
712
713         pmap_invalidate_page_local(pmap, va);
714 }
715 #endif
716
717 static __inline void
718 pmap_update_page_local(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
719 {
720         u_int cpuid;
721
722         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
723
724         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
725                 tlb_update(pmap, va, pte);
726                 return;
727         }
728         if (pmap->pm_asid[cpuid].gen != PCPU_GET(asid_generation))
729                 return;
730         else if (!CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active)) {
731                 pmap->pm_asid[cpuid].gen = 0;
732                 return;
733         }
734         tlb_update(pmap, va, pte);
735 }
736
737 #ifdef SMP
738 struct pmap_update_page_arg {
739         pmap_t pmap;
740         vm_offset_t va;
741         pt_entry_t pte;
742 };
743
744 static void
745 pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
746 {
747         struct pmap_update_page_arg arg;
748
749         arg.pmap = pmap;
750         arg.va = va;
751         arg.pte = pte;
752         smp_rendezvous(0, pmap_update_page_action, 0, &arg);
753 }
754
755 static void
756 pmap_update_page_action(void *arg)
757 {
758         struct pmap_update_page_arg *p = arg;
759
760         pmap_update_page_local(p->pmap, p->va, p->pte);
761 }
762 #else
763 static void
764 pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
765 {
766
767         pmap_update_page_local(pmap, va, pte);
768 }
769 #endif
770
771 /*
772  *      Routine:        pmap_extract
773  *      Function:
774  *              Extract the physical page address associated
775  *              with the given map/virtual_address pair.
776  */
777 vm_paddr_t
778 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
779 {
780         pt_entry_t *pte;
781         vm_offset_t retval = 0;
782
783         PMAP_LOCK(pmap);
784         pte = pmap_pte(pmap, va);
785         if (pte) {
786                 retval = TLBLO_PTE_TO_PA(*pte) | (va & PAGE_MASK);
787         }
788         PMAP_UNLOCK(pmap);
789         return (retval);
790 }
791
792 /*
793  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
794  *      Function:
795  *              Atomically extract and hold the physical page
796  *              with the given pmap and virtual address pair
797  *              if that mapping permits the given protection.
798  */
799 vm_page_t
800 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
801 {
802         pt_entry_t pte;
803         vm_page_t m;
804         vm_paddr_t pa;
805
806         m = NULL;
807         pa = 0;
808         PMAP_LOCK(pmap);
809 retry:
810         pte = *pmap_pte(pmap, va);
811         if (pte != 0 && pte_test(&pte, PTE_V) &&
812             (pte_test(&pte, PTE_D) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
813                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, TLBLO_PTE_TO_PA(pte), &pa))
814                         goto retry;
815
816                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLBLO_PTE_TO_PA(pte));
817                 vm_page_hold(m);
818         }
819         PA_UNLOCK_COND(pa);
820         PMAP_UNLOCK(pmap);
821         return (m);
822 }
823
824 /***************************************************
825  * Low level mapping routines.....
826  ***************************************************/
827
828 /*
829  * add a wired page to the kva
830  */
831 void
832 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int attr)
833 {
834         pt_entry_t *pte;
835         pt_entry_t opte, npte;
836
837 #ifdef PMAP_DEBUG
838         printf("pmap_kenter:  va: %p -> pa: %p\n", (void *)va, (void *)pa);
839 #endif
840
841         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
842         opte = *pte;
843         npte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | attr | PTE_D | PTE_V | PTE_G;
844         *pte = npte;
845         if (pte_test(&opte, PTE_V) && opte != npte)
846                 pmap_update_page(kernel_pmap, va, npte);
847 }
848
849 void
850 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
851 {
852
853         KASSERT(is_cacheable_mem(pa),
854                 ("pmap_kenter: memory at 0x%lx is not cacheable", (u_long)pa));
855
856         pmap_kenter_attr(va, pa, PTE_C_CACHE);
857 }
858
859 /*
860  * remove a page from the kernel pagetables
861  */
862  /* PMAP_INLINE */ void
863 pmap_kremove(vm_offset_t va)
864 {
865         pt_entry_t *pte;
866
867         /*
868          * Write back all caches from the page being destroyed
869          */
870         mips_dcache_wbinv_range_index(va, PAGE_SIZE);
871
872         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
873         *pte = PTE_G;
874         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
875 }
876
877 /*
878  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
879  *      virtual address space.
880  *
881  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
882  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
883  *      physical to virtual region can return the appropriate address
884  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
885  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
886  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
887  *      region.
888  *
889  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
890  */
891 vm_offset_t
892 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
893 {
894         vm_offset_t va, sva;
895
896         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(end - 1))
897                 return (MIPS_PHYS_TO_DIRECT(start));
898
899         va = sva = *virt;
900         while (start < end) {
901                 pmap_kenter(va, start);
902                 va += PAGE_SIZE;
903                 start += PAGE_SIZE;
904         }
905         *virt = va;
906         return (sva);
907 }
908
909 /*
910  * Add a list of wired pages to the kva
911  * this routine is only used for temporary
912  * kernel mappings that do not need to have
913  * page modification or references recorded.
914  * Note that old mappings are simply written
915  * over.  The page *must* be wired.
916  */
917 void
918 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
919 {
920         int i;
921         vm_offset_t origva = va;
922
923         for (i = 0; i < count; i++) {
924                 pmap_flush_pvcache(m[i]);
925                 pmap_kenter(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]));
926                 va += PAGE_SIZE;
927         }
928
929         mips_dcache_wbinv_range_index(origva, PAGE_SIZE*count);
930 }
931
932 /*
933  * this routine jerks page mappings from the
934  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
935  */
936 void
937 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
938 {
939         /*
940          * No need to wb/inv caches here, 
941          *   pmap_kremove will do it for us
942          */
943
944         while (count-- > 0) {
945                 pmap_kremove(va);
946                 va += PAGE_SIZE;
947         }
948 }
949
950 /***************************************************
951  * Page table page management routines.....
952  ***************************************************/
953
954 /*
955  * Decrements a page table page's wire count, which is used to record the
956  * number of valid page table entries within the page.  If the wire count
957  * drops to zero, then the page table page is unmapped.  Returns TRUE if the
958  * page table page was unmapped and FALSE otherwise.
959  */
960 static PMAP_INLINE boolean_t
961 pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
962 {
963
964         --m->wire_count;
965         if (m->wire_count == 0) {
966                 _pmap_unwire_ptp(pmap, va, m);
967                 return (TRUE);
968         } else
969                 return (FALSE);
970 }
971
972 static void
973 _pmap_unwire_ptp(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
974 {
975         pd_entry_t *pde;
976
977         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
978         /*
979          * unmap the page table page
980          */
981 #ifdef __mips_n64
982         if (m->pindex < NUPDE)
983                 pde = pmap_pde(pmap, va);
984         else
985                 pde = pmap_segmap(pmap, va);
986 #else
987         pde = pmap_pde(pmap, va);
988 #endif
989         *pde = 0;
990         pmap->pm_stats.resident_count--;
991
992 #ifdef __mips_n64
993         if (m->pindex < NUPDE) {
994                 pd_entry_t *pdp;
995                 vm_page_t pdpg;
996
997                 /*
998                  * Recursively decrement next level pagetable refcount
999                  */
1000                 pdp = (pd_entry_t *)*pmap_segmap(pmap, va);
1001                 pdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(pdp));
1002                 pmap_unwire_ptp(pmap, va, pdpg);
1003         }
1004 #endif
1005         if (pmap->pm_ptphint == m)
1006                 pmap->pm_ptphint = NULL;
1007
1008         /*
1009          * If the page is finally unwired, simply free it.
1010          */
1011         vm_page_free_zero(m);
1012         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * After removing a page table entry, this routine is used to
1017  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1018  */
1019 static int
1020 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte)
1021 {
1022         unsigned ptepindex;
1023         pd_entry_t pteva;
1024
1025         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1026                 return (0);
1027
1028         if (mpte == NULL) {
1029                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1030                 if (pmap->pm_ptphint &&
1031                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1032                         mpte = pmap->pm_ptphint;
1033                 } else {
1034                         pteva = *pmap_pde(pmap, va);
1035                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(pteva));
1036                         pmap->pm_ptphint = mpte;
1037                 }
1038         }
1039         return (pmap_unwire_ptp(pmap, va, mpte));
1040 }
1041
1042 void
1043 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1044 {
1045         int i;
1046
1047         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1048         pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
1049         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1050         pmap->pm_ptphint = NULL;
1051         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1052                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1053                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1054         }
1055         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1056         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1057         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1058 }
1059
1060 void
1061 pmap_grow_direct_page_cache()
1062 {
1063
1064 #ifdef __mips_n64
1065         vm_contig_grow_cache(3, 0, MIPS_XKPHYS_LARGEST_PHYS);
1066 #else
1067         vm_contig_grow_cache(3, 0, MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS);
1068 #endif
1069 }
1070
1071 vm_page_t
1072 pmap_alloc_direct_page(unsigned int index, int req)
1073 {
1074         vm_page_t m;
1075
1076         m = vm_page_alloc_freelist(VM_FREELIST_DIRECT, req | VM_ALLOC_WIRED |
1077             VM_ALLOC_ZERO);
1078         if (m == NULL)
1079                 return (NULL);
1080
1081         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1082                 pmap_zero_page(m);
1083
1084         m->pindex = index;
1085         return (m);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1090  * such as one in a vmspace structure.
1091  */
1092 int
1093 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1094 {
1095         vm_offset_t ptdva;
1096         vm_page_t ptdpg;
1097         int i;
1098
1099         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1100
1101         /*
1102          * allocate the page directory page
1103          */
1104         while ((ptdpg = pmap_alloc_direct_page(NUSERPGTBLS, VM_ALLOC_NORMAL)) == NULL)
1105                pmap_grow_direct_page_cache();
1106
1107         ptdva = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1108         pmap->pm_segtab = (pd_entry_t *)ptdva;
1109         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1110         pmap->pm_ptphint = NULL;
1111         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1112                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1113                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1114         }
1115         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1116         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1117
1118         return (1);
1119 }
1120
1121 /*
1122  * this routine is called if the page table page is not
1123  * mapped correctly.
1124  */
1125 static vm_page_t
1126 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags)
1127 {
1128         vm_offset_t pageva;
1129         vm_page_t m;
1130
1131         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1132             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1133             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1134
1135         /*
1136          * Find or fabricate a new pagetable page
1137          */
1138         if ((m = pmap_alloc_direct_page(ptepindex, VM_ALLOC_NORMAL)) == NULL) {
1139                 if (flags & M_WAITOK) {
1140                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1141                         vm_page_unlock_queues();
1142                         pmap_grow_direct_page_cache();
1143                         vm_page_lock_queues();
1144                         PMAP_LOCK(pmap);
1145                 }
1146
1147                 /*
1148                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page
1149                  * table page may have been allocated.
1150                  */
1151                 return (NULL);
1152         }
1153
1154         /*
1155          * Map the pagetable page into the process address space, if it
1156          * isn't already there.
1157          */
1158         pageva = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1159
1160 #ifdef __mips_n64
1161         if (ptepindex >= NUPDE) {
1162                 pmap->pm_segtab[ptepindex - NUPDE] = (pd_entry_t)pageva;
1163         } else {
1164                 pd_entry_t *pdep, *pde;
1165                 int segindex = ptepindex >> (SEGSHIFT - PDRSHIFT);
1166                 int pdeindex = ptepindex & (NPDEPG - 1);
1167                 vm_page_t pg;
1168                 
1169                 pdep = &pmap->pm_segtab[segindex];
1170                 if (*pdep == NULL) { 
1171                         /* recurse for allocating page dir */
1172                         if (_pmap_allocpte(pmap, NUPDE + segindex, 
1173                             flags) == NULL) {
1174                                 /* alloc failed, release current */
1175                                 --m->wire_count;
1176                                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1177                                 vm_page_free_zero(m);
1178                                 return (NULL);
1179                         }
1180                 } else {
1181                         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pdep));
1182                         pg->wire_count++;
1183                 }
1184                 /* Next level entry */
1185                 pde = (pd_entry_t *)*pdep;
1186                 pde[pdeindex] = (pd_entry_t)pageva;
1187                 pmap->pm_ptphint = m;
1188         }
1189 #else
1190         pmap->pm_segtab[ptepindex] = (pd_entry_t)pageva;
1191 #endif
1192         pmap->pm_stats.resident_count++;
1193
1194         /*
1195          * Set the page table hint
1196          */
1197         pmap->pm_ptphint = m;
1198         return (m);
1199 }
1200
1201 static vm_page_t
1202 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1203 {
1204         unsigned ptepindex;
1205         pd_entry_t *pde;
1206         vm_page_t m;
1207
1208         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1209             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1210             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1211
1212         /*
1213          * Calculate pagetable page index
1214          */
1215         ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
1216 retry:
1217         /*
1218          * Get the page directory entry
1219          */
1220         pde = pmap_pde(pmap, va);
1221
1222         /*
1223          * If the page table page is mapped, we just increment the hold
1224          * count, and activate it.
1225          */
1226         if (pde != NULL && *pde != NULL) {
1227                 /*
1228                  * In order to get the page table page, try the hint first.
1229                  */
1230                 if (pmap->pm_ptphint &&
1231                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1232                         m = pmap->pm_ptphint;
1233                 } else {
1234                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pde));
1235                         pmap->pm_ptphint = m;
1236                 }
1237                 m->wire_count++;
1238         } else {
1239                 /*
1240                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been
1241                  * deallocated.
1242                  */
1243                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1244                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1245                         goto retry;
1246         }
1247         return (m);
1248 }
1249
1250
1251 /***************************************************
1252 * Pmap allocation/deallocation routines.
1253  ***************************************************/
1254 /*
1255  *  Revision 1.397
1256  *  - Merged pmap_release and pmap_release_free_page.  When pmap_release is
1257  *    called only the page directory page(s) can be left in the pmap pte
1258  *    object, since all page table pages will have been freed by
1259  *    pmap_remove_pages and pmap_remove.  In addition, there can only be one
1260  *    reference to the pmap and the page directory is wired, so the page(s)
1261  *    can never be busy.  So all there is to do is clear the magic mappings
1262  *    from the page directory and free the page(s).
1263  */
1264
1265
1266 /*
1267  * Release any resources held by the given physical map.
1268  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1269  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1270  */
1271 void
1272 pmap_release(pmap_t pmap)
1273 {
1274         vm_offset_t ptdva;
1275         vm_page_t ptdpg;
1276
1277         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1278             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1279             pmap->pm_stats.resident_count));
1280
1281         ptdva = (vm_offset_t)pmap->pm_segtab;
1282         ptdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_DIRECT_TO_PHYS(ptdva));
1283
1284         ptdpg->wire_count--;
1285         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1286         vm_page_free_zero(ptdpg);
1287         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1292  */
1293 void
1294 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1295 {
1296         vm_page_t nkpg;
1297         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1298         pt_entry_t *pte;
1299         int i;
1300
1301         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1302         addr = roundup2(addr, NBSEG);
1303         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1304                 addr = kernel_map->max_offset;
1305         while (kernel_vm_end < addr) {
1306                 pdpe = pmap_segmap(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1307 #ifdef __mips_n64
1308                 if (*pdpe == 0) {
1309                         /* new intermediate page table entry */
1310                         nkpg = pmap_alloc_direct_page(nkpt, VM_ALLOC_INTERRUPT);
1311                         if (nkpg == NULL)
1312                                 panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1313                         *pdpe = (pd_entry_t)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg));
1314                         continue; /* try again */
1315                 }
1316 #endif
1317                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, kernel_vm_end);
1318                 if (*pde != 0) {
1319                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
1320                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1321                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1322                                 break;
1323                         }
1324                         continue;
1325                 }
1326
1327                 /*
1328                  * This index is bogus, but out of the way
1329                  */
1330                 nkpg = pmap_alloc_direct_page(nkpt, VM_ALLOC_INTERRUPT);
1331                 if (!nkpg)
1332                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1333                 nkpt++;
1334                 *pde = (pd_entry_t)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg));
1335
1336                 /*
1337                  * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in
1338                  * the translation lookaside buffer for each 2 page entry.
1339                  * Thus invalid entrys must have the Global bit set so when
1340                  * Entry LO and Entry HI G bits are anded together they will
1341                  * produce a global bit to store in the tlb.
1342                  */
1343                 pte = (pt_entry_t *)*pde;
1344                 for (i = 0; i < NPTEPG; i++)
1345                         pte[i] = PTE_G;
1346
1347                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
1348                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1349                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1350                         break;
1351                 }
1352         }
1353 }
1354
1355 /***************************************************
1356 * page management routines.
1357  ***************************************************/
1358
1359 /*
1360  * free the pv_entry back to the free list
1361  */
1362 static PMAP_INLINE void
1363 free_pv_entry(pv_entry_t pv)
1364 {
1365
1366         pv_entry_count--;
1367         uma_zfree(pvzone, pv);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
1372  * when needed.
1373  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
1374  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
1375  */
1376 static pv_entry_t
1377 get_pv_entry(pmap_t locked_pmap)
1378 {
1379         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
1380         static struct timeval lastprint;
1381         struct vpgqueues *vpq;
1382         pt_entry_t *pte, oldpte;
1383         pmap_t pmap;
1384         pv_entry_t allocated_pv, next_pv, pv;
1385         vm_offset_t va;
1386         vm_page_t m;
1387
1388         PMAP_LOCK_ASSERT(locked_pmap, MA_OWNED);
1389         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1390         allocated_pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
1391         if (allocated_pv != NULL) {
1392                 pv_entry_count++;
1393                 if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
1394                         pagedaemon_wakeup();
1395                 else
1396                         return (allocated_pv);
1397         }
1398         /*
1399          * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to inactive
1400          * pages.  After that, if a pv entry is still needed, destroy
1401          * mappings to active pages.
1402          */
1403         if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
1404                 printf("Approaching the limit on PV entries, "
1405                     "increase the vm.pmap.shpgperproc tunable.\n");
1406         vpq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
1407 retry:
1408         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
1409                 if ((m->flags & PG_MARKER) != 0 || m->hold_count || m->busy)
1410                         continue;
1411                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
1412                         va = pv->pv_va;
1413                         pmap = pv->pv_pmap;
1414                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
1415                         if (pmap > locked_pmap)
1416                                 PMAP_LOCK(pmap);
1417                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
1418                                 continue;
1419                         pmap->pm_stats.resident_count--;
1420                         pte = pmap_pte(pmap, va);
1421                         KASSERT(pte != NULL, ("pte"));
1422                         oldpte = *pte;
1423                         if (is_kernel_pmap(pmap))
1424                                 *pte = PTE_G;
1425                         else
1426                                 *pte = 0;
1427                         KASSERT(!pte_test(&oldpte, PTE_W),
1428                             ("wired pte for unwired page"));
1429                         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1430                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1431                         if (pte_test(&oldpte, PTE_D))
1432                                 vm_page_dirty(m);
1433                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1434                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1435                         m->md.pv_list_count--;
1436                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1437                         pmap_unuse_pt(pmap, va, pv->pv_ptem);
1438                         if (pmap != locked_pmap)
1439                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1440                         if (allocated_pv == NULL)
1441                                 allocated_pv = pv;
1442                         else
1443                                 free_pv_entry(pv);
1444                 }
1445                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
1446                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1447                         m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1448                 }
1449         }
1450         if (allocated_pv == NULL) {
1451                 if (vpq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
1452                         vpq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
1453                         goto retry;
1454                 }
1455                 panic("get_pv_entry: increase the vm.pmap.shpgperproc tunable");
1456         }
1457         return (allocated_pv);
1458 }
1459
1460 /*
1461  *  Revision 1.370
1462  *
1463  *  Move pmap_collect() out of the machine-dependent code, rename it
1464  *  to reflect its new location, and add page queue and flag locking.
1465  *
1466  *  Notes: (1) alpha, i386, and ia64 had identical implementations
1467  *  of pmap_collect() in terms of machine-independent interfaces;
1468  *  (2) sparc64 doesn't require it; (3) powerpc had it as a TODO.
1469  *
1470  *  MIPS implementation was identical to alpha [Junos 8.2]
1471  */
1472
1473 /*
1474  * If it is the first entry on the list, it is actually
1475  * in the header and we must copy the following entry up
1476  * to the header.  Otherwise we must search the list for
1477  * the entry.  In either case we free the now unused entry.
1478  */
1479
1480 static pv_entry_t
1481 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1482 {
1483         pv_entry_t pv;
1484
1485         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1486         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1487         if (pvh->pv_list_count < pmap->pm_stats.resident_count) {
1488                 TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
1489                         if (pmap == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1490                                 break;
1491                 }
1492         } else {
1493                 TAILQ_FOREACH(pv, &pmap->pm_pvlist, pv_plist) {
1494                         if (va == pv->pv_va)
1495                                 break;
1496                 }
1497         }
1498         if (pv != NULL) {
1499                 TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
1500                 pvh->pv_list_count--;
1501                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1502         }
1503         return (pv);
1504 }
1505
1506 static void
1507 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1508 {
1509         pv_entry_t pv;
1510
1511         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
1512         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found, pa %lx va %lx",
1513              (u_long)VM_PAGE_TO_PHYS(member2struct(vm_page, md, pvh)),
1514              (u_long)va));
1515         free_pv_entry(pv);
1516 }
1517
1518 static void
1519 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
1520 {
1521
1522         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1523         pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
1524         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1525                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Conditionally create a pv entry.
1530  */
1531 static boolean_t
1532 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte, vm_offset_t va,
1533     vm_page_t m)
1534 {
1535         pv_entry_t pv;
1536
1537         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1538         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1539         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
1540             (pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT)) != NULL) {
1541                 pv_entry_count++;
1542                 pv->pv_va = va;
1543                 pv->pv_pmap = pmap;
1544                 pv->pv_ptem = mpte;
1545                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1546                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1547                 m->md.pv_list_count++;
1548                 return (TRUE);
1549         } else
1550                 return (FALSE);
1551 }
1552
1553 /*
1554  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
1555  */
1556 static int
1557 pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va)
1558 {
1559         pt_entry_t oldpte;
1560         vm_page_t m;
1561         vm_paddr_t pa;
1562
1563         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1564         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1565
1566         oldpte = *ptq;
1567         if (is_kernel_pmap(pmap))
1568                 *ptq = PTE_G;
1569         else
1570                 *ptq = 0;
1571
1572         if (pte_test(&oldpte, PTE_W))
1573                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1574
1575         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
1576         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(oldpte);
1577
1578         if (page_is_managed(pa)) {
1579                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1580                 if (pte_test(&oldpte, PTE_D)) {
1581                         KASSERT(!pte_test(&oldpte, PTE_RO),
1582                             ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1583                             __func__, (void *)va, (uintmax_t)oldpte));
1584                         vm_page_dirty(m);
1585                 }
1586                 if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1587                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1588                 m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1589
1590                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
1591         }
1592         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, NULL));
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Remove a single page from a process address space
1597  */
1598 static void
1599 pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va)
1600 {
1601         pt_entry_t *ptq;
1602
1603         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1604         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1605         ptq = pmap_pte(pmap, va);
1606
1607         /*
1608          * if there is no pte for this address, just skip it!!!
1609          */
1610         if (!ptq || !pte_test(ptq, PTE_V)) {
1611                 return;
1612         }
1613
1614         /*
1615          * Write back all caches from the page being destroyed
1616          */
1617         mips_dcache_wbinv_range_index(va, PAGE_SIZE);
1618
1619         /*
1620          * get a local va for mappings for this pmap.
1621          */
1622         (void)pmap_remove_pte(pmap, ptq, va);
1623         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1624
1625         return;
1626 }
1627
1628 /*
1629  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1630  *
1631  *      It is assumed that the start and end are properly
1632  *      rounded to the page size.
1633  */
1634 void
1635 pmap_remove(struct pmap *pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1636 {
1637         vm_offset_t va_next;
1638         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1639         pt_entry_t *pte;
1640
1641         if (pmap == NULL)
1642                 return;
1643
1644         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1645                 return;
1646
1647         vm_page_lock_queues();
1648         PMAP_LOCK(pmap);
1649
1650         /*
1651          * special handling of removing one page.  a very common operation
1652          * and easy to short circuit some code.
1653          */
1654         if ((sva + PAGE_SIZE) == eva) {
1655                 pmap_remove_page(pmap, sva);
1656                 goto out;
1657         }
1658         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1659                 pdpe = pmap_segmap(pmap, sva);
1660 #ifdef __mips_n64
1661                 if (*pdpe == 0) {
1662                         va_next = (sva + NBSEG) & ~SEGMASK;
1663                         if (va_next < sva)
1664                                 va_next = eva;
1665                         continue;
1666                 }
1667 #endif
1668                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
1669                 if (va_next < sva)
1670                         va_next = eva;
1671
1672                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
1673                 if (*pde == 0)
1674                         continue;
1675                 if (va_next > eva)
1676                         va_next = eva;
1677                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; 
1678                     pte++, sva += PAGE_SIZE) {
1679                         pmap_remove_page(pmap, sva);
1680                 }
1681         }
1682 out:
1683         vm_page_unlock_queues();
1684         PMAP_UNLOCK(pmap);
1685 }
1686
1687 /*
1688  *      Routine:        pmap_remove_all
1689  *      Function:
1690  *              Removes this physical page from
1691  *              all physical maps in which it resides.
1692  *              Reflects back modify bits to the pager.
1693  *
1694  *      Notes:
1695  *              Original versions of this routine were very
1696  *              inefficient because they iteratively called
1697  *              pmap_remove (slow...)
1698  */
1699
1700 void
1701 pmap_remove_all(vm_page_t m)
1702 {
1703         pv_entry_t pv;
1704         pt_entry_t *pte, tpte;
1705
1706         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1707             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
1708         vm_page_lock_queues();
1709
1710         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1711                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1712
1713         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
1714                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1715
1716                 /*
1717                  * If it's last mapping writeback all caches from 
1718                  * the page being destroyed
1719                  */
1720                 if (m->md.pv_list_count == 1) 
1721                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1722
1723                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
1724
1725                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1726
1727                 tpte = *pte;
1728                 if (is_kernel_pmap(pv->pv_pmap))
1729                         *pte = PTE_G;
1730                 else
1731                         *pte = 0;
1732
1733                 if (pte_test(&tpte, PTE_W))
1734                         pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
1735
1736                 /*
1737                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
1738                  */
1739                 if (pte_test(&tpte, PTE_D)) {
1740                         KASSERT(!pte_test(&tpte, PTE_RO),
1741                             ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1742                             __func__, (void *)pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
1743                         vm_page_dirty(m);
1744                 }
1745                 pmap_invalidate_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1746
1747                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1748                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1749                 m->md.pv_list_count--;
1750                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
1751                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1752                 free_pv_entry(pv);
1753         }
1754
1755         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1756         m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1757         vm_page_unlock_queues();
1758 }
1759
1760 /*
1761  *      Set the physical protection on the
1762  *      specified range of this map as requested.
1763  */
1764 void
1765 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
1766 {
1767         pt_entry_t *pte;
1768         pd_entry_t *pde, *pdpe;
1769         vm_offset_t va_next;
1770
1771         if (pmap == NULL)
1772                 return;
1773
1774         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1775                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
1776                 return;
1777         }
1778         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1779                 return;
1780
1781         vm_page_lock_queues();
1782         PMAP_LOCK(pmap);
1783         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1784                 pt_entry_t pbits;
1785                 vm_page_t m;
1786                 vm_paddr_t pa;
1787
1788                 pdpe = pmap_segmap(pmap, sva);
1789 #ifdef __mips_n64
1790                 if (*pdpe == 0) {
1791                         va_next = (sva + NBSEG) & ~SEGMASK;
1792                         if (va_next < sva)
1793                                 va_next = eva;
1794                         continue;
1795                 }
1796 #endif
1797                 va_next = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
1798                 if (va_next < sva)
1799                         va_next = eva;
1800
1801                 pde = pmap_pdpe_to_pde(pdpe, sva);
1802                 if (pde == NULL || *pde == NULL)
1803                         continue;
1804                 if (va_next > eva)
1805                         va_next = eva;
1806
1807                 for (pte = pmap_pde_to_pte(pde, sva); sva != va_next; pte++,
1808                      sva += PAGE_SIZE) {
1809
1810                         /* Skip invalid PTEs */
1811                         if (!pte_test(pte, PTE_V))
1812                                 continue;
1813                         pbits = *pte;
1814                         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pbits);
1815                         if (page_is_managed(pa) && pte_test(&pbits, PTE_D)) {
1816                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1817                                 vm_page_dirty(m);
1818                                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
1819                         }
1820                         pte_clear(&pbits, PTE_D);
1821                         pte_set(&pbits, PTE_RO);
1822                         
1823                         if (pbits != *pte) {
1824                                 *pte = pbits;
1825                                 pmap_update_page(pmap, sva, pbits);
1826                         }
1827                 }
1828         }
1829         vm_page_unlock_queues();
1830         PMAP_UNLOCK(pmap);
1831 }
1832
1833 /*
1834  *      Insert the given physical page (p) at
1835  *      the specified virtual address (v) in the
1836  *      target physical map with the protection requested.
1837  *
1838  *      If specified, the page will be wired down, meaning
1839  *      that the related pte can not be reclaimed.
1840  *
1841  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
1842  *      or lose information.  That is, this routine must actually
1843  *      insert this page into the given map NOW.
1844  */
1845 void
1846 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
1847     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1848 {
1849         vm_paddr_t pa, opa;
1850         pt_entry_t *pte;
1851         pt_entry_t origpte, newpte;
1852         pv_entry_t pv;
1853         vm_page_t mpte, om;
1854         pt_entry_t rw = 0;
1855
1856         if (pmap == NULL)
1857                 return;
1858
1859         va &= ~PAGE_MASK;
1860         KASSERT(va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS, ("pmap_enter: toobig"));
1861         KASSERT((m->oflags & (VPO_UNMANAGED | VPO_BUSY)) != 0,
1862             ("pmap_enter: page %p is not busy", m));
1863
1864         mpte = NULL;
1865
1866         vm_page_lock_queues();
1867         PMAP_LOCK(pmap);
1868
1869         /*
1870          * In the case that a page table page is not resident, we are
1871          * creating it here.
1872          */
1873         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
1874                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
1875         }
1876         pte = pmap_pte(pmap, va);
1877
1878         /*
1879          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
1880          */
1881         if (pte == NULL) {
1882                 panic("pmap_enter: invalid page directory, pdir=%p, va=%p",
1883                     (void *)pmap->pm_segtab, (void *)va);
1884         }
1885         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1886         om = NULL;
1887         origpte = *pte;
1888         opa = TLBLO_PTE_TO_PA(origpte);
1889
1890         /*
1891          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
1892          */
1893         if (pte_test(&origpte, PTE_V) && opa == pa) {
1894                 /*
1895                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
1896                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
1897                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is
1898                  * wired, the PT page will be also.
1899                  */
1900                 if (wired && !pte_test(&origpte, PTE_W))
1901                         pmap->pm_stats.wired_count++;
1902                 else if (!wired && pte_test(&origpte, PTE_W))
1903                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1904
1905                 KASSERT(!pte_test(&origpte, PTE_D | PTE_RO),
1906                     ("%s: modified page not writable: va: %p, pte: %#jx",
1907                     __func__, (void *)va, (uintmax_t)origpte));
1908
1909                 /*
1910                  * Remove extra pte reference
1911                  */
1912                 if (mpte)
1913                         mpte->wire_count--;
1914
1915                 if (page_is_managed(opa)) {
1916                         om = m;
1917                 }
1918                 goto validate;
1919         }
1920
1921         pv = NULL;
1922
1923         /*
1924          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
1925          * handle validating new mapping.
1926          */
1927         if (opa) {
1928                 if (pte_test(&origpte, PTE_W))
1929                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1930
1931                 if (page_is_managed(opa)) {
1932                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
1933                         pv = pmap_pvh_remove(&om->md, pmap, va);
1934                 }
1935                 if (mpte != NULL) {
1936                         mpte->wire_count--;
1937                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
1938                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
1939                             " va: %p", (void *)va));
1940                 }
1941         } else
1942                 pmap->pm_stats.resident_count++;
1943
1944         /*
1945          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
1946          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
1947          * called at interrupt time.
1948          */
1949         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
1950                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
1951                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
1952                 if (pv == NULL)
1953                         pv = get_pv_entry(pmap);
1954                 pv->pv_va = va;
1955                 pv->pv_pmap = pmap;
1956                 pv->pv_ptem = mpte;
1957                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1958                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1959                 m->md.pv_list_count++;
1960         } else if (pv != NULL)
1961                 free_pv_entry(pv);
1962
1963         /*
1964          * Increment counters
1965          */
1966         if (wired)
1967                 pmap->pm_stats.wired_count++;
1968
1969 validate:
1970         if ((access & VM_PROT_WRITE) != 0)
1971                 m->md.pv_flags |= PV_TABLE_MOD | PV_TABLE_REF;
1972         rw = init_pte_prot(va, m, prot);
1973
1974 #ifdef PMAP_DEBUG
1975         printf("pmap_enter:  va: %p -> pa: %p\n", (void *)va, (void *)pa);
1976 #endif
1977         /*
1978          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
1979          */
1980         newpte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | rw | PTE_V;
1981
1982         if (is_cacheable_mem(pa))
1983                 newpte |= PTE_C_CACHE;
1984         else
1985                 newpte |= PTE_C_UNCACHED;
1986
1987         if (wired)
1988                 newpte |= PTE_W;
1989
1990         if (is_kernel_pmap(pmap))
1991                  newpte |= PTE_G;
1992
1993         /*
1994          * if the mapping or permission bits are different, we need to
1995          * update the pte.
1996          */
1997         if (origpte != newpte) {
1998                 if (pte_test(&origpte, PTE_V)) {
1999                         *pte = newpte;
2000                         if (page_is_managed(opa) && (opa != pa)) {
2001                                 if (om->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
2002                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
2003                                 om->md.pv_flags &=
2004                                     ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
2005                         }
2006                         if (pte_test(&origpte, PTE_D)) {
2007                                 KASSERT(!pte_test(&origpte, PTE_RO),
2008                                     ("pmap_enter: modified page not writable:"
2009                                     " va: %p, pte: %#jx", (void *)va, (uintmax_t)origpte));
2010                                 if (page_is_managed(opa))
2011                                         vm_page_dirty(om);
2012                         }
2013                         if (page_is_managed(opa) &&
2014                             TAILQ_EMPTY(&om->md.pv_list))
2015                                 vm_page_aflag_clear(om, PGA_WRITEABLE);
2016                 } else {
2017                         *pte = newpte;
2018                 }
2019         }
2020         pmap_update_page(pmap, va, newpte);
2021
2022         /*
2023          * Sync I & D caches for executable pages.  Do this only if the
2024          * target pmap belongs to the current process.  Otherwise, an
2025          * unresolvable TLB miss may occur.
2026          */
2027         if (!is_kernel_pmap(pmap) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) &&
2028             (prot & VM_PROT_EXECUTE)) {
2029                 mips_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2030                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2031         }
2032         vm_page_unlock_queues();
2033         PMAP_UNLOCK(pmap);
2034 }
2035
2036 /*
2037  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2038  * 1. Current pmap & pmap exists.
2039  * 2. Not wired.
2040  * 3. Read access.
2041  * 4. No page table pages.
2042  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2043  */
2044
2045 void
2046 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2047 {
2048
2049         vm_page_lock_queues();
2050         PMAP_LOCK(pmap);
2051         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL);
2052         vm_page_unlock_queues();
2053         PMAP_UNLOCK(pmap);
2054 }
2055
2056 static vm_page_t
2057 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2058     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2059 {
2060         pt_entry_t *pte;
2061         vm_paddr_t pa;
2062
2063         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2064             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
2065             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2066         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2067         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2068
2069         /*
2070          * In the case that a page table page is not resident, we are
2071          * creating it here.
2072          */
2073         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2074                 pd_entry_t *pde;
2075                 unsigned ptepindex;
2076
2077                 /*
2078                  * Calculate pagetable page index
2079                  */
2080                 ptepindex = pmap_pde_pindex(va);
2081                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2082                         mpte->wire_count++;
2083                 } else {
2084                         /*
2085                          * Get the page directory entry
2086                          */
2087                         pde = pmap_pde(pmap, va);
2088
2089                         /*
2090                          * If the page table page is mapped, we just
2091                          * increment the hold count, and activate it.
2092                          */
2093                         if (pde && *pde != 0) {
2094                                 if (pmap->pm_ptphint &&
2095                                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
2096                                         mpte = pmap->pm_ptphint;
2097                                 } else {
2098                                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(
2099                                                 MIPS_DIRECT_TO_PHYS(*pde));
2100                                         pmap->pm_ptphint = mpte;
2101                                 }
2102                                 mpte->wire_count++;
2103                         } else {
2104                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
2105                                     M_NOWAIT);
2106                                 if (mpte == NULL)
2107                                         return (mpte);
2108                         }
2109                 }
2110         } else {
2111                 mpte = NULL;
2112         }
2113
2114         pte = pmap_pte(pmap, va);
2115         if (pte_test(pte, PTE_V)) {
2116                 if (mpte != NULL) {
2117                         mpte->wire_count--;
2118                         mpte = NULL;
2119                 }
2120                 return (mpte);
2121         }
2122
2123         /*
2124          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2125          */
2126         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
2127             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, mpte, va, m)) {
2128                 if (mpte != NULL) {
2129                         pmap_unwire_ptp(pmap, va, mpte);
2130                         mpte = NULL;
2131                 }
2132                 return (mpte);
2133         }
2134
2135         /*
2136          * Increment counters
2137          */
2138         pmap->pm_stats.resident_count++;
2139
2140         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2141
2142         /*
2143          * Now validate mapping with RO protection
2144          */
2145         *pte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | PTE_V;
2146
2147         if (is_cacheable_mem(pa))
2148                 *pte |= PTE_C_CACHE;
2149         else
2150                 *pte |= PTE_C_UNCACHED;
2151
2152         if (is_kernel_pmap(pmap))
2153                 *pte |= PTE_G;
2154         else {
2155                 *pte |= PTE_RO;
2156                 /*
2157                  * Sync I & D caches.  Do this only if the target pmap
2158                  * belongs to the current process.  Otherwise, an
2159                  * unresolvable TLB miss may occur. */
2160                 if (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) {
2161                         va &= ~PAGE_MASK;
2162                         mips_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2163                         mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2164                 }
2165         }
2166         return (mpte);
2167 }
2168
2169 /*
2170  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2171  * to be used for panic dumps.
2172  *
2173  * Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2174  */
2175 void *
2176 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2177 {
2178         vm_offset_t va;
2179
2180         if (i != 0)
2181                 printf("%s: ERROR!!! More than one page of virtual address mapping not supported\n",
2182                     __func__);
2183
2184         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa)) {
2185                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(pa);
2186         } else {
2187 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2188                 int cpu;
2189                 register_t intr;
2190                 struct local_sysmaps *sysm;
2191                 pt_entry_t *pte, npte;
2192
2193                 /* If this is used other than for dumps, we may need to leave
2194                  * interrupts disasbled on return. If crash dumps don't work when
2195                  * we get to this point, we might want to consider this (leaving things
2196                  * disabled as a starting point ;-)
2197                  */
2198                 intr = intr_disable();
2199                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2200                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2201                 /* Since this is for the debugger, no locks or any other fun */
2202                 npte = TLBLO_PA_TO_PFN(pa) | PTE_D | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_C_CACHE;
2203                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
2204                 *pte = npte;
2205                 sysm->valid1 = 1;
2206                 pmap_update_page(kernel_pmap, sysm->base, npte);
2207                 va = sysm->base;
2208                 intr_restore(intr);
2209 #endif
2210         }
2211         return ((void *)va);
2212 }
2213
2214 void
2215 pmap_kenter_temporary_free(vm_paddr_t pa)
2216 {
2217 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2218         int cpu;
2219         register_t intr;
2220         struct local_sysmaps *sysm;
2221 #endif
2222
2223         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa)) {
2224                 /* nothing to do for this case */
2225                 return;
2226         }
2227 #ifndef __mips_n64    /* XXX : to be converted to new style */
2228         cpu = PCPU_GET(cpuid);
2229         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2230         if (sysm->valid1) {
2231                 pt_entry_t *pte;
2232
2233                 intr = intr_disable();
2234                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, sysm->base);
2235                 *pte = PTE_G;
2236                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sysm->base);
2237                 intr_restore(intr);
2238                 sysm->valid1 = 0;
2239         }
2240 #endif
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Moved the code to Machine Independent
2245  *       vm_map_pmap_enter()
2246  */
2247
2248 /*
2249  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2250  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2251  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2252  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2253  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2254  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2255  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2256  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2257  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2258  * corresponding offset from m_start are mapped.
2259  */
2260 void
2261 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2262     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2263 {
2264         vm_page_t m, mpte;
2265         vm_pindex_t diff, psize;
2266
2267         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2268         psize = atop(end - start);
2269         mpte = NULL;
2270         m = m_start;
2271         vm_page_lock_queues();
2272         PMAP_LOCK(pmap);
2273         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2274                 mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, start + ptoa(diff), m,
2275                     prot, mpte);
2276                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2277         }
2278         vm_page_unlock_queues();
2279         PMAP_UNLOCK(pmap);
2280 }
2281
2282 /*
2283  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
2284  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
2285  * faults on process startup and immediately after an mmap.
2286  */
2287 void
2288 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2289     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2290 {
2291         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2292         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2293             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2294 }
2295
2296 /*
2297  *      Routine:        pmap_change_wiring
2298  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2299  *                      pair.
2300  *      In/out conditions:
2301  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2302  */
2303 void
2304 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2305 {
2306         pt_entry_t *pte;
2307
2308         if (pmap == NULL)
2309                 return;
2310
2311         PMAP_LOCK(pmap);
2312         pte = pmap_pte(pmap, va);
2313
2314         if (wired && !pte_test(pte, PTE_W))
2315                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2316         else if (!wired && pte_test(pte, PTE_W))
2317                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2318
2319         /*
2320          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2321          * invalidate TLB.
2322          */
2323         if (wired)
2324                 pte_set(pte, PTE_W);
2325         else
2326                 pte_clear(pte, PTE_W);
2327         PMAP_UNLOCK(pmap);
2328 }
2329
2330 /*
2331  *      Copy the range specified by src_addr/len
2332  *      from the source map to the range dst_addr/len
2333  *      in the destination map.
2334  *
2335  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2336  */
2337
2338 void
2339 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
2340     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
2341 {
2342 }
2343
2344 /*
2345  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
2346  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2347  *
2348  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2349  */
2350 void
2351 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2352 {
2353         vm_offset_t va;
2354         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2355
2356         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2357                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2358                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2359                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2360         } else {
2361                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2362                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2363                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2364                 pmap_lmem_unmap();
2365         }
2366 }
2367
2368 /*
2369  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
2370  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2371  *
2372  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2373  */
2374 void
2375 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2376 {
2377         vm_offset_t va;
2378         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2379
2380         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2381                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2382                 bzero((char *)(caddr_t)va + off, size);
2383                 mips_dcache_wbinv_range(va + off, size);
2384         } else {
2385                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2386                 bzero((char *)va + off, size);
2387                 mips_dcache_wbinv_range(va + off, size);
2388                 pmap_lmem_unmap();
2389         }
2390 }
2391
2392 void
2393 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2394 {
2395         vm_offset_t va;
2396         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2397
2398         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys)) {
2399                 va = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys);
2400                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2401                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2402         } else {
2403                 va = pmap_lmem_map1(phys);
2404                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2405                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2406                 pmap_lmem_unmap();
2407         }
2408 }
2409
2410 /*
2411  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2412  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2413  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2414  *      time.
2415  *
2416  *      Use XKPHYS for 64 bit, and KSEG0 where possible for 32 bit.
2417  */
2418 void
2419 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
2420 {
2421         vm_offset_t va_src, va_dst;
2422         vm_paddr_t phys_src = VM_PAGE_TO_PHYS(src);
2423         vm_paddr_t phys_dst = VM_PAGE_TO_PHYS(dst);
2424
2425         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_src) && MIPS_DIRECT_MAPPABLE(phys_dst)) {
2426                 /* easy case, all can be accessed via KSEG0 */
2427                 /*
2428                  * Flush all caches for VA that are mapped to this page
2429                  * to make sure that data in SDRAM is up to date
2430                  */
2431                 pmap_flush_pvcache(src);
2432                 mips_dcache_wbinv_range_index(
2433                     MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_dst), PAGE_SIZE);
2434                 va_src = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_src);
2435                 va_dst = MIPS_PHYS_TO_DIRECT(phys_dst);
2436                 bcopy((caddr_t)va_src, (caddr_t)va_dst, PAGE_SIZE);
2437                 mips_dcache_wbinv_range(va_dst, PAGE_SIZE);
2438         } else {
2439                 va_src = pmap_lmem_map2(phys_src, phys_dst);
2440                 va_dst = va_src + PAGE_SIZE;
2441                 bcopy((void *)va_src, (void *)va_dst, PAGE_SIZE);
2442                 mips_dcache_wbinv_range(va_dst, PAGE_SIZE);
2443                 pmap_lmem_unmap();
2444         }
2445 }
2446
2447 int unmapped_buf_allowed;
2448
2449 void
2450 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
2451     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
2452 {
2453         char *a_cp, *b_cp;
2454         vm_page_t a_m, b_m;
2455         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
2456         vm_paddr_t a_phys, b_phys;
2457         int cnt;
2458
2459         while (xfersize > 0) {
2460                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
2461                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
2462                 a_m = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
2463                 a_phys = VM_PAGE_TO_PHYS(a_m);
2464                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
2465                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
2466                 b_m = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
2467                 b_phys = VM_PAGE_TO_PHYS(b_m);
2468                 if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(a_phys) &&
2469                     MIPS_DIRECT_MAPPABLE(b_phys)) {
2470                         pmap_flush_pvcache(a_m);
2471                         mips_dcache_wbinv_range_index(
2472                             MIPS_PHYS_TO_DIRECT(b_phys), PAGE_SIZE);
2473                         a_cp = (char *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(a_phys) +
2474                             a_pg_offset;
2475                         b_cp = (char *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT(b_phys) +
2476                             b_pg_offset;
2477                         bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2478                         mips_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)b_cp, cnt);
2479                 } else {
2480                         a_cp = (char *)pmap_lmem_map2(a_phys, b_phys);
2481                         b_cp = (char *)a_cp + PAGE_SIZE;
2482                         a_cp += a_pg_offset;
2483                         b_cp += b_pg_offset;
2484                         bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2485                         mips_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)b_cp, cnt);
2486                         pmap_lmem_unmap();
2487                 }
2488                 a_offset += cnt;
2489                 b_offset += cnt;
2490                 xfersize -= cnt;
2491         }
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2496  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2497  * be changed upwards or downwards in the future; it
2498  * is only necessary that true be returned for a small
2499  * subset of pmaps for proper page aging.
2500  */
2501 boolean_t
2502 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2503 {
2504         pv_entry_t pv;
2505         int loops = 0;
2506         boolean_t rv;
2507
2508         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2509             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2510         rv = FALSE;
2511         vm_page_lock_queues();
2512         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2513                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
2514                         rv = TRUE;
2515                         break;
2516                 }
2517                 loops++;
2518                 if (loops >= 16)
2519                         break;
2520         }
2521         vm_page_unlock_queues();
2522         return (rv);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * Remove all pages from specified address space
2527  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2528  * is special cased for current process only, but
2529  * can have the more generic (and slightly slower)
2530  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2531  * in the case of running down an entire address space.
2532  */
2533 void
2534 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2535 {
2536         pt_entry_t *pte, tpte;
2537         pv_entry_t pv, npv;
2538         vm_page_t m;
2539
2540         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
2541                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
2542                 return;
2543         }
2544         vm_page_lock_queues();
2545         PMAP_LOCK(pmap);
2546         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv != NULL; pv = npv) {
2547
2548                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2549                 if (!pte_test(pte, PTE_V))
2550                         panic("pmap_remove_pages: page on pm_pvlist has no pte");
2551                 tpte = *pte;
2552
2553 /*
2554  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2555  */
2556                 if (pte_test(&tpte, PTE_W)) {
2557                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2558                         continue;
2559                 }
2560                 *pte = is_kernel_pmap(pmap) ? PTE_G : 0;
2561
2562                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(TLBLO_PTE_TO_PA(tpte));
2563                 KASSERT(m != NULL,
2564                     ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2565
2566                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
2567
2568                 /*
2569                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2570                  */
2571                 if (pte_test(&tpte, PTE_D)) {
2572                         vm_page_dirty(m);
2573                 }
2574                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2575                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2576
2577                 m->md.pv_list_count--;
2578                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2579                 if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL) {
2580                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2581                 }
2582                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
2583                 free_pv_entry(pv);
2584         }
2585         pmap_invalidate_all(pmap);
2586         PMAP_UNLOCK(pmap);
2587         vm_page_unlock_queues();
2588 }
2589
2590 /*
2591  * pmap_testbit tests bits in pte's
2592  * note that the testbit/changebit routines are inline,
2593  * and a lot of things compile-time evaluate.
2594  */
2595 static boolean_t
2596 pmap_testbit(vm_page_t m, int bit)
2597 {
2598         pv_entry_t pv;
2599         pt_entry_t *pte;
2600         boolean_t rv = FALSE;
2601
2602         if (m->oflags & VPO_UNMANAGED)
2603                 return (rv);
2604
2605         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
2606                 return (rv);
2607
2608         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2609         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2610                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2611                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2612                 rv = pte_test(pte, bit);
2613                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2614                 if (rv)
2615                         break;
2616         }
2617         return (rv);
2618 }
2619
2620 /*
2621  * this routine is used to clear dirty bits in ptes
2622  */
2623 static __inline void
2624 pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem)
2625 {
2626         pv_entry_t pv;
2627         pt_entry_t *pte;
2628
2629         if (m->oflags & VPO_UNMANAGED)
2630                 return;
2631
2632         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2633         /*
2634          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
2635          * setting RO do we need to clear the VAC?
2636          */
2637         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2638                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2639                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2640                 if (setem) {
2641                         *pte |= bit;
2642                         pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2643                 } else {
2644                         pt_entry_t pbits = *pte;
2645
2646                         if (pbits & bit) {
2647                                 if (bit == PTE_D) {
2648                                         if (pbits & PTE_D)
2649                                                 vm_page_dirty(m);
2650                                         *pte = (pbits & ~PTE_D) | PTE_RO;
2651                                 } else {
2652                                         *pte = pbits & ~bit;
2653                                 }
2654                                 pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2655                         }
2656                 }
2657                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2658         }
2659         if (!setem && bit == PTE_D)
2660                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2661 }
2662
2663 /*
2664  *      pmap_page_wired_mappings:
2665  *
2666  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
2667  *      that are wired.
2668  */
2669 int
2670 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
2671 {
2672         pv_entry_t pv;
2673         pmap_t pmap;
2674         pt_entry_t *pte;
2675         int count;
2676
2677         count = 0;
2678         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2679                 return (count);
2680         vm_page_lock_queues();
2681         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2682                 pmap = pv->pv_pmap;
2683                 PMAP_LOCK(pmap);
2684                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va);
2685                 if (pte_test(pte, PTE_W))
2686                         count++;
2687                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2688         }
2689         vm_page_unlock_queues();
2690         return (count);
2691 }
2692
2693 /*
2694  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
2695  */
2696 void
2697 pmap_remove_write(vm_page_t m)
2698 {
2699         pv_entry_t pv, npv;
2700         vm_offset_t va;
2701         pt_entry_t *pte;
2702
2703         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2704             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
2705
2706         /*
2707          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be set by
2708          * another thread while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
2709          * is clear, no page table entries need updating.
2710          */
2711         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2712         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
2713             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2714                 return;
2715
2716         /*
2717          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos.
2718          */
2719         vm_page_lock_queues();
2720         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv; pv = npv) {
2721                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2722                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2723                 if (pte == NULL || !pte_test(pte, PTE_V))
2724                         panic("page on pm_pvlist has no pte");
2725
2726                 va = pv->pv_va;
2727                 pmap_protect(pv->pv_pmap, va, va + PAGE_SIZE,
2728                     VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE);
2729         }
2730         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2731         vm_page_unlock_queues();
2732 }
2733
2734 /*
2735  *      pmap_ts_referenced:
2736  *
2737  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
2738  */
2739 int
2740 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
2741 {
2742
2743         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2744             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
2745         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2746                 vm_page_lock_queues();
2747                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2748                 vm_page_unlock_queues();
2749                 return (1);
2750         }
2751         return (0);
2752 }
2753
2754 /*
2755  *      pmap_is_modified:
2756  *
2757  *      Return whether or not the specified physical page was modified
2758  *      in any physical maps.
2759  */
2760 boolean_t
2761 pmap_is_modified(vm_page_t m)
2762 {
2763         boolean_t rv;
2764
2765         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2766             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
2767
2768         /*
2769          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be
2770          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
2771          * is clear, no PTEs can have PTE_D set.
2772          */
2773         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2774         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
2775             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2776                 return (FALSE);
2777         vm_page_lock_queues();
2778         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD)
2779                 rv = TRUE;
2780         else
2781                 rv = pmap_testbit(m, PTE_D);
2782         vm_page_unlock_queues();
2783         return (rv);
2784 }
2785
2786 /* N/C */
2787
2788 /*
2789  *      pmap_is_prefaultable:
2790  *
2791  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2792  *      for prefault.
2793  */
2794 boolean_t
2795 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2796 {
2797         pd_entry_t *pde;
2798         pt_entry_t *pte;
2799         boolean_t rv;
2800
2801         rv = FALSE;
2802         PMAP_LOCK(pmap);
2803         pde = pmap_pde(pmap, addr);
2804         if (pde != NULL && *pde != 0) {
2805                 pte = pmap_pde_to_pte(pde, addr);
2806                 rv = (*pte == 0);
2807         }
2808         PMAP_UNLOCK(pmap);
2809         return (rv);
2810 }
2811
2812 /*
2813  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
2814  */
2815 void
2816 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
2817 {
2818
2819         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2820             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
2821         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2822         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
2823             ("pmap_clear_modify: page %p is busy", m));
2824
2825         /*
2826          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PTE_D set.
2827          * If the object containing the page is locked and the page is not
2828          * VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
2829          */
2830         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
2831                 return;
2832         vm_page_lock_queues();
2833         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) {
2834                 pmap_changebit(m, PTE_D, FALSE);
2835                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
2836         }
2837         vm_page_unlock_queues();
2838 }
2839
2840 /*
2841  *      pmap_is_referenced:
2842  *
2843  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
2844  *      in any physical maps.
2845  */
2846 boolean_t
2847 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
2848 {
2849
2850         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2851             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
2852         return ((m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) != 0);
2853 }
2854
2855 /*
2856  *      pmap_clear_reference:
2857  *
2858  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
2859  */
2860 void
2861 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
2862 {
2863
2864         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2865             ("pmap_clear_reference: page %p is not managed", m));
2866         vm_page_lock_queues();
2867         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2868                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2869         }
2870         vm_page_unlock_queues();
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Miscellaneous support routines follow
2875  */
2876
2877 /*
2878  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2879  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2880  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2881  * NOT real memory.
2882  */
2883
2884 /*
2885  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2886  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2887  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2888  * NOT real memory.
2889  *
2890  * Use XKPHYS uncached for 64 bit, and KSEG1 where possible for 32 bit.
2891  */
2892 void *
2893 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2894 {
2895         vm_offset_t va, tmpva, offset;
2896
2897         /* 
2898          * KSEG1 maps only first 512M of phys address space. For 
2899          * pa > 0x20000000 we should make proper mapping * using pmap_kenter.
2900          */
2901         if (MIPS_DIRECT_MAPPABLE(pa + size - 1))
2902                 return ((void *)MIPS_PHYS_TO_DIRECT_UNCACHED(pa));
2903         else {
2904                 offset = pa & PAGE_MASK;
2905                 size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2906         
2907                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
2908                 if (!va)
2909                         panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
2910                 pa = trunc_page(pa);
2911                 for (tmpva = va; size > 0;) {
2912                         pmap_kenter_attr(tmpva, pa, PTE_C_UNCACHED);
2913                         size -= PAGE_SIZE;
2914                         tmpva += PAGE_SIZE;
2915                         pa += PAGE_SIZE;
2916                 }
2917         }
2918
2919         return ((void *)(va + offset));
2920 }
2921
2922 void
2923 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
2924 {
2925 #ifndef __mips_n64
2926         vm_offset_t base, offset;
2927
2928         /* If the address is within KSEG1 then there is nothing to do */
2929         if (va >= MIPS_KSEG1_START && va <= MIPS_KSEG1_END)
2930                 return;
2931
2932         base = trunc_page(va);
2933         offset = va & PAGE_MASK;
2934         size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2935         kmem_free(kernel_map, base, size);
2936 #endif
2937 }
2938
2939 /*
2940  * perform the pmap work for mincore
2941  */
2942 int
2943 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
2944 {
2945         pt_entry_t *ptep, pte;
2946         vm_paddr_t pa;
2947         vm_page_t m;
2948         int val;
2949         boolean_t managed;
2950
2951         PMAP_LOCK(pmap);
2952 retry:
2953         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
2954         pte = (ptep != NULL) ? *ptep : 0;
2955         if (!pte_test(&pte, PTE_V)) {
2956                 val = 0;
2957                 goto out;
2958         }
2959         val = MINCORE_INCORE;
2960         if (pte_test(&pte, PTE_D))
2961                 val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
2962         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pte);
2963         managed = page_is_managed(pa);
2964         if (managed) {
2965                 /*
2966                  * This may falsely report the given address as
2967                  * MINCORE_REFERENCED.  Unfortunately, due to the lack of
2968                  * per-PTE reference information, it is impossible to
2969                  * determine if the address is MINCORE_REFERENCED.  
2970                  */
2971                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2972                 if ((m->aflags & PGA_REFERENCED) != 0)
2973                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
2974         }
2975         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
2976             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
2977                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
2978                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
2979                         goto retry;
2980         } else
2981 out:
2982                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
2983         PMAP_UNLOCK(pmap);
2984         return (val);
2985 }
2986
2987 void
2988 pmap_activate(struct thread *td)
2989 {
2990         pmap_t pmap, oldpmap;
2991         struct proc *p = td->td_proc;
2992         u_int cpuid;
2993
2994         critical_enter();
2995
2996         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
2997         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
2998         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
2999
3000         if (oldpmap)
3001                 CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, &oldpmap->pm_active);
3002         CPU_SET_ATOMIC(cpuid, &pmap->pm_active);
3003         pmap_asid_alloc(pmap);
3004         if (td == curthread) {
3005                 PCPU_SET(segbase, pmap->pm_segtab);
3006                 mips_wr_entryhi(pmap->pm_asid[cpuid].asid);
3007         }
3008
3009         PCPU_SET(curpmap, pmap);
3010         critical_exit();
3011 }
3012
3013 void
3014 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
3015 {
3016 }
3017
3018 /*
3019  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
3020  *      different alignment might result in more superpage mappings.
3021  */
3022 void
3023 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
3024     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
3025 {
3026         vm_offset_t superpage_offset;
3027
3028         if (size < NBSEG)
3029                 return;
3030         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
3031                 offset += ptoa(object->pg_color);
3032         superpage_offset = offset & SEGMASK;
3033         if (size - ((NBSEG - superpage_offset) & SEGMASK) < NBSEG ||
3034             (*addr & SEGMASK) == superpage_offset)
3035                 return;
3036         if ((*addr & SEGMASK) < superpage_offset)
3037                 *addr = (*addr & ~SEGMASK) + superpage_offset;
3038         else
3039                 *addr = ((*addr + SEGMASK) & ~SEGMASK) + superpage_offset;
3040 }
3041
3042 /*
3043  *      Increase the starting virtual address of the given mapping so
3044  *      that it is aligned to not be the second page in a TLB entry.
3045  *      This routine assumes that the length is appropriately-sized so
3046  *      that the allocation does not share a TLB entry at all if required.
3047  */
3048 void
3049 pmap_align_tlb(vm_offset_t *addr)
3050 {
3051         if ((*addr & PAGE_SIZE) == 0)
3052                 return;
3053         *addr += PAGE_SIZE;
3054         return;
3055 }
3056
3057 #ifdef DDB
3058 DB_SHOW_COMMAND(ptable, ddb_pid_dump)
3059 {
3060         pmap_t pmap;
3061         struct thread *td = NULL;
3062         struct proc *p;
3063         int i, j, k;
3064         vm_paddr_t pa;
3065         vm_offset_t va;
3066
3067         if (have_addr) {
3068                 td = db_lookup_thread(addr, TRUE);
3069                 if (td == NULL) {
3070                         db_printf("Invalid pid or tid");
3071                         return;
3072                 }
3073                 p = td->td_proc;
3074                 if (p->p_vmspace == NULL) {
3075                         db_printf("No vmspace for process");
3076                         return;
3077                 }
3078                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
3079         } else
3080                 pmap = kernel_pmap;
3081
3082         db_printf("pmap:%p segtab:%p asid:%x generation:%x\n",
3083             pmap, pmap->pm_segtab, pmap->pm_asid[0].asid,
3084             pmap->pm_asid[0].gen);
3085         for (i = 0; i < NPDEPG; i++) {
3086                 pd_entry_t *pdpe;
3087                 pt_entry_t *pde;
3088                 pt_entry_t pte;
3089
3090                 pdpe = (pd_entry_t *)pmap->pm_segtab[i];
3091                 if (pdpe == NULL)
3092                         continue;
3093                 db_printf("[%4d] %p\n", i, pdpe);
3094 #ifdef __mips_n64
3095                 for (j = 0; j < NPDEPG; j++) {
3096                         pde = (pt_entry_t *)pdpe[j];
3097                         if (pde == NULL)
3098                                 continue;
3099                         db_printf("\t[%4d] %p\n", j, pde);
3100 #else
3101                 {
3102                         j = 0;
3103                         pde =  (pt_entry_t *)pdpe;
3104 #endif
3105                         for (k = 0; k < NPTEPG; k++) {
3106                                 pte = pde[k];
3107                                 if (pte == 0 || !pte_test(&pte, PTE_V))
3108                                         continue;
3109                                 pa = TLBLO_PTE_TO_PA(pte);
3110                                 va = ((u_long)i << SEGSHIFT) | (j << PDRSHIFT) | (k << PAGE_SHIFT);
3111                                 db_printf("\t\t[%04d] va: %p pte: %8jx pa:%jx\n",
3112                                        k, (void *)va, (uintmax_t)pte, (uintmax_t)pa);
3113                         }
3114                 }
3115         }
3116 }
3117 #endif
3118
3119 #if defined(DEBUG)
3120
3121 static void pads(pmap_t pm);
3122 void pmap_pvdump(vm_offset_t pa);
3123
3124 /* print address space of pmap*/
3125 static void
3126 pads(pmap_t pm)
3127 {
3128         unsigned va, i, j;
3129         pt_entry_t *ptep;
3130
3131         if (pm == kernel_pmap)
3132                 return;
3133         for (i = 0; i < NPTEPG; i++)
3134                 if (pm->pm_segtab[i])
3135                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
3136                                 va = (i << SEGSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
3137                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
3138                                         continue;
3139                                 if (pm != kernel_pmap &&
3140                                     va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3141                                         continue;
3142                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
3143                                 if (pte_test(ptep, PTE_V))
3144                                         printf("%x:%x ", va, *(int *)ptep);
3145                         }
3146
3147 }
3148
3149 void
3150 pmap_pvdump(vm_offset_t pa)
3151 {
3152         register pv_entry_t pv;
3153         vm_page_t m;
3154
3155         printf("pa %x", pa);
3156         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3157         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3158             pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3159                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3160                 pads(pv->pv_pmap);
3161         }
3162         printf(" ");
3163 }
3164
3165 /* N/C */
3166 #endif
3167
3168
3169 /*
3170  * Allocate TLB address space tag (called ASID or TLBPID) and return it.
3171  * It takes almost as much or more time to search the TLB for a
3172  * specific ASID and flush those entries as it does to flush the entire TLB.
3173  * Therefore, when we allocate a new ASID, we just take the next number. When
3174  * we run out of numbers, we flush the TLB, increment the generation count
3175  * and start over. ASID zero is reserved for kernel use.
3176  */
3177 static void
3178 pmap_asid_alloc(pmap)
3179         pmap_t pmap;
3180 {
3181         if (pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid != PMAP_ASID_RESERVED &&
3182             pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen == PCPU_GET(asid_generation));
3183         else {
3184                 if (PCPU_GET(next_asid) == pmap_max_asid) {
3185                         tlb_invalidate_all_user(NULL);
3186                         PCPU_SET(asid_generation,
3187                             (PCPU_GET(asid_generation) + 1) & ASIDGEN_MASK);
3188                         if (PCPU_GET(asid_generation) == 0) {
3189                                 PCPU_SET(asid_generation, 1);
3190                         }
3191                         PCPU_SET(next_asid, 1); /* 0 means invalid */
3192                 }
3193                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid = PCPU_GET(next_asid);
3194                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = PCPU_GET(asid_generation);
3195                 PCPU_SET(next_asid, PCPU_GET(next_asid) + 1);
3196         }
3197 }
3198
3199 int
3200 page_is_managed(vm_paddr_t pa)
3201 {
3202         vm_offset_t pgnum = atop(pa);
3203
3204         if (pgnum >= first_page) {
3205                 vm_page_t m;
3206
3207                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3208                 if (m == NULL)
3209                         return (0);
3210                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3211                         return (1);
3212         }
3213         return (0);
3214 }
3215
3216 static pt_entry_t
3217 init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3218 {
3219         pt_entry_t rw;
3220
3221         if (!(prot & VM_PROT_WRITE))
3222                 rw =  PTE_V | PTE_RO | PTE_C_CACHE;
3223         else if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3224                 if ((m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) != 0)
3225                         rw =  PTE_V | PTE_D | PTE_C_CACHE;
3226                 else
3227                         rw = PTE_V | PTE_C_CACHE;
3228                 vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3229         } else
3230                 /* Needn't emulate a modified bit for unmanaged pages. */
3231                 rw =  PTE_V | PTE_D | PTE_C_CACHE;
3232         return (rw);
3233 }
3234
3235 /*
3236  * pmap_emulate_modified : do dirty bit emulation
3237  *
3238  * On SMP, update just the local TLB, other CPUs will update their
3239  * TLBs from PTE lazily, if they get the exception.
3240  * Returns 0 in case of sucess, 1 if the page is read only and we
3241  * need to fault.
3242  */
3243 int
3244 pmap_emulate_modified(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3245 {
3246         vm_page_t m;
3247         pt_entry_t *pte;
3248         vm_paddr_t pa;
3249
3250         PMAP_LOCK(pmap);
3251         pte = pmap_pte(pmap, va);
3252         if (pte == NULL)
3253                 panic("pmap_emulate_modified: can't find PTE");
3254 #ifdef SMP
3255         /* It is possible that some other CPU changed m-bit */
3256         if (!pte_test(pte, PTE_V) || pte_test(pte, PTE_D)) {
3257                 pmap_update_page_local(pmap, va, *pte);
3258                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3259                 return (0);
3260         }
3261 #else
3262         if (!pte_test(pte, PTE_V) || pte_test(pte, PTE_D))
3263                 panic("pmap_emulate_modified: invalid pte");
3264 #endif
3265         if (pte_test(pte, PTE_RO)) {
3266                 /* write to read only page in the kernel */
3267                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3268                 return (1);
3269         }
3270         pte_set(pte, PTE_D);
3271         pmap_update_page_local(pmap, va, *pte);
3272         pa = TLBLO_PTE_TO_PA(*pte);
3273         if (!page_is_managed(pa))
3274                 panic("pmap_emulate_modified: unmanaged page");
3275         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3276         m->md.pv_flags |= (PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
3277         PMAP_UNLOCK(pmap);
3278         return (0);
3279 }
3280
3281 /*
3282  *      Routine:        pmap_kextract
3283  *      Function:
3284  *              Extract the physical page address associated
3285  *              virtual address.
3286  */
3287  /* PMAP_INLINE */ vm_offset_t
3288 pmap_kextract(vm_offset_t va)
3289 {
3290         int mapped;
3291
3292         /*
3293          * First, the direct-mapped regions.
3294          */
3295 #if defined(__mips_n64)
3296         if (va >= MIPS_XKPHYS_START && va < MIPS_XKPHYS_END)
3297                 return (MIPS_XKPHYS_TO_PHYS(va));
3298 #endif
3299         if (va >= MIPS_KSEG0_START && va < MIPS_KSEG0_END)
3300                 return (MIPS_KSEG0_TO_PHYS(va));
3301
3302         if (va >= MIPS_KSEG1_START && va < MIPS_KSEG1_END)
3303                 return (MIPS_KSEG1_TO_PHYS(va));
3304
3305         /*
3306          * User virtual addresses.
3307          */
3308         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3309                 pt_entry_t *ptep;
3310
3311                 if (curproc && curproc->p_vmspace) {
3312                         ptep = pmap_pte(&curproc->p_vmspace->vm_pmap, va);
3313                         if (ptep) {
3314                                 return (TLBLO_PTE_TO_PA(*ptep) |
3315                                     (va & PAGE_MASK));
3316                         }
3317                         return (0);
3318                 }
3319         }
3320
3321         /*
3322          * Should be kernel virtual here, otherwise fail
3323          */
3324         mapped = (va >= MIPS_KSEG2_START || va < MIPS_KSEG2_END);
3325 #if defined(__mips_n64)
3326         mapped = mapped || (va >= MIPS_XKSEG_START || va < MIPS_XKSEG_END);
3327 #endif 
3328         /*
3329          * Kernel virtual.
3330          */
3331
3332         if (mapped) {
3333                 pt_entry_t *ptep;
3334
3335                 /* Is the kernel pmap initialized? */
3336                 if (!CPU_EMPTY(&kernel_pmap->pm_active)) {
3337                         /* It's inside the virtual address range */
3338                         ptep = pmap_pte(kernel_pmap, va);
3339                         if (ptep) {
3340                                 return (TLBLO_PTE_TO_PA(*ptep) |
3341                                     (va & PAGE_MASK));
3342                         }
3343                 }
3344                 return (0);
3345         }
3346
3347         panic("%s for unknown address space %p.", __func__, (void *)va);
3348 }
3349
3350
3351 void 
3352 pmap_flush_pvcache(vm_page_t m)
3353 {
3354         pv_entry_t pv;
3355
3356         if (m != NULL) {
3357                 for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3358                     pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3359                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3360                 }
3361         }
3362 }