sys/amd64/include/vmparam.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1990 The Regents of the University of California.
   5  * All rights reserved.
   6  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
   7  * All rights reserved.
   8  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   9  * All rights reserved.
  10  *
  11  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  12  * William Jolitz.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  23  *    must display the following acknowledgement:
  24  *      This product includes software developed by the University of
  25  *      California, Berkeley and its contributors.
  26  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  28  *    without specific prior written permission.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  *
  42  *      from: @(#)vmparam.h     5.9 (Berkeley) 5/12/91
  43  * $FreeBSD$
  44  */
  45
  46
  47 #ifndef _MACHINE_VMPARAM_H_
  48 #define _MACHINE_VMPARAM_H_ 1
  49
  50 /*
  51  * Machine dependent constants for AMD64.
  52  */
  53
  54 /*
  55  * Virtual memory related constants, all in bytes
  56  */
  57 #define MAXTSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* max text size */
  58 #ifndef DFLDSIZ
  59 #define DFLDSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* initial data size limit */
  60 #endif
  61 #ifndef MAXDSIZ
  62 #define MAXDSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* max data size */
  63 #endif
  64 #ifndef DFLSSIZ
  65 #define DFLSSIZ         (8UL*1024*1024)         /* initial stack size limit */
  66 #endif
  67 #ifndef MAXSSIZ
  68 #define MAXSSIZ         (512UL*1024*1024)       /* max stack size */
  69 #endif
  70 #ifndef SGROWSIZ
  71 #define SGROWSIZ        (128UL*1024)            /* amount to grow stack */
  72 #endif
  73
  74 /*
  75  * We provide a machine specific single page allocator through the use
  76  * of the direct mapped segment.  This uses 2MB pages for reduced
  77  * TLB pressure.
  78  */
  79 #define UMA_MD_SMALL_ALLOC
  80
  81 /*
  82  * The physical address space is densely populated.
  83  */
  84 #define VM_PHYSSEG_DENSE
  85
  86 /*
  87  * The number of PHYSSEG entries must be one greater than the number
  88  * of phys_avail entries because the phys_avail entry that spans the
  89  * largest physical address that is accessible by ISA DMA is split
  90  * into two PHYSSEG entries.
  91  */
  92 #define VM_PHYSSEG_MAX          63
  93
  94 /*
  95  * Create two free page pools: VM_FREEPOOL_DEFAULT is the default pool
  96  * from which physical pages are allocated and VM_FREEPOOL_DIRECT is
  97  * the pool from which physical pages for page tables and small UMA
  98  * objects are allocated.
  99  */
 100 #define VM_NFREEPOOL            2
 101 #define VM_FREEPOOL_DEFAULT     0
 102 #define VM_FREEPOOL_DIRECT      1
 103
 104 /*
 105  * Create up to three free page lists: VM_FREELIST_DMA32 is for physical pages
 106  * that have physical addresses below 4G but are not accessible by ISA DMA,
 107  * and VM_FREELIST_ISADMA is for physical pages that are accessible by ISA
 108  * DMA.
 109  */
 110 #define VM_NFREELIST            3
 111 #define VM_FREELIST_DEFAULT     0
 112 #define VM_FREELIST_DMA32       1
 113 #define VM_FREELIST_LOWMEM      2
 114
 115 #define VM_LOWMEM_BOUNDARY      (16 << 20)      /* 16MB ISA DMA limit */
 116
 117 /*
 118  * Create the DMA32 free list only if the number of physical pages above
 119  * physical address 4G is at least 16M, which amounts to 64GB of physical
 120  * memory.
 121  */
 122 #define VM_DMA32_NPAGES_THRESHOLD       16777216
 123
 124 /*
 125  * An allocation size of 16MB is supported in order to optimize the
 126  * use of the direct map by UMA.  Specifically, a cache line contains
 127  * at most 8 PDEs, collectively mapping 16MB of physical memory.  By
 128  * reducing the number of distinct 16MB "pages" that are used by UMA,
 129  * the physical memory allocator reduces the likelihood of both 2MB
 130  * page TLB misses and cache misses caused by 2MB page TLB misses.
 131  */
 132 #define VM_NFREEORDER           13
 133
 134 /*
 135  * Enable superpage reservations: 1 level.
 136  */
 137 #ifndef VM_NRESERVLEVEL
 138 #define VM_NRESERVLEVEL         1
 139 #endif
 140
 141 /*
 142  * Level 0 reservations consist of 512 pages.
 143  */
 144 #ifndef VM_LEVEL_0_ORDER
 145 #define VM_LEVEL_0_ORDER        9
 146 #endif
 147
 148 #ifdef  SMP
 149 #define PA_LOCK_COUNT   256
 150 #endif
 151
 152 /*
 153  * Virtual addresses of things.  Derived from the page directory and
 154  * page table indexes from pmap.h for precision.
 155  *
 156  * 0x0000000000000000 - 0x00007fffffffffff   user map
 157  * 0x0000800000000000 - 0xffff7fffffffffff   does not exist (hole)
 158  * 0xffff800000000000 - 0xffff804020100fff   recursive page table (512GB slot)
 159  * 0xffff804020100fff - 0xffff807fffffffff   unused
 160  * 0xffff808000000000 - 0xffff847fffffffff   large map (can be tuned up)
 161  * 0xffff848000000000 - 0xfffff7ffffffffff   unused (large map extends there)
 162  * 0xfffff80000000000 - 0xfffffbffffffffff   4TB direct map
 163  * 0xfffffc0000000000 - 0xfffffdffffffffff   unused
 164  * 0xfffffe0000000000 - 0xffffffffffffffff   2TB kernel map
 165  *
 166  * Within the kernel map:
 167  *
 168  * 0xfffffe0000000000                        vm_page_array
 169  * 0xffffffff80000000                        KERNBASE
 170  */
 171
 172 #define VM_MIN_KERNEL_ADDRESS   KV4ADDR(KPML4BASE, 0, 0, 0)
 173 #define VM_MAX_KERNEL_ADDRESS   KV4ADDR(KPML4BASE + NKPML4E - 1, \
 174                                         NPDPEPG-1, NPDEPG-1, NPTEPG-1)
 175
 176 #define DMAP_MIN_ADDRESS        KV4ADDR(DMPML4I, 0, 0, 0)
 177 #define DMAP_MAX_ADDRESS        KV4ADDR(DMPML4I + NDMPML4E, 0, 0, 0)
 178
 179 #define LARGEMAP_MIN_ADDRESS    KV4ADDR(LMSPML4I, 0, 0, 0)
 180 #define LARGEMAP_MAX_ADDRESS    KV4ADDR(LMEPML4I + 1, 0, 0, 0)
 181
 182 #define KERNBASE                KV4ADDR(KPML4I, KPDPI, 0, 0)
 183
 184 #define UPT_MAX_ADDRESS         KV4ADDR(PML4PML4I, PML4PML4I, PML4PML4I, PML4PML4I)
 185 #define UPT_MIN_ADDRESS         KV4ADDR(PML4PML4I, 0, 0, 0)
 186
 187 #define VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57 UVADDR(NUPML5E, 0, 0, 0, 0)
 188 #define VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 UVADDR(0, NUP4ML4E, 0, 0, 0)
 189 #define VM_MAXUSER_ADDRESS      VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57
 190
 191 #define SHAREDPAGE_LA57         (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57 - PAGE_SIZE)
 192 #define SHAREDPAGE_LA48         (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - PAGE_SIZE)
 193 #define USRSTACK_LA57           SHAREDPAGE_LA57
 194 #define USRSTACK_LA48           SHAREDPAGE_LA48
 195 #define USRSTACK                USRSTACK_LA48
 196 #define PS_STRINGS_LA57         (USRSTACK_LA57 - sizeof(struct ps_strings))
 197 #define PS_STRINGS_LA48         (USRSTACK_LA48 - sizeof(struct ps_strings))
 198
 199 #define VM_MAX_ADDRESS          UPT_MAX_ADDRESS
 200 #define VM_MIN_ADDRESS          (0)
 201
 202 /*
 203  * XXX Allowing dmaplimit == 0 is a temporary workaround for vt(4) efifb's
 204  * early use of PHYS_TO_DMAP before the mapping is actually setup. This works
 205  * because the result is not actually accessed until later, but the early
 206  * vt fb startup needs to be reworked.
 207  */
 208 #define PMAP_HAS_DMAP   1
 209 #define PHYS_TO_DMAP(x) ({                                              \
 210         KASSERT(dmaplimit == 0 || (x) < dmaplimit,                      \
 211             ("physical address %#jx not covered by the DMAP",           \
 212             (uintmax_t)x));                                             \
 213         (x) | DMAP_MIN_ADDRESS; })
 214
 215 #define DMAP_TO_PHYS(x) ({                                              \
 216         KASSERT((x) < (DMAP_MIN_ADDRESS + dmaplimit) &&                 \
 217             (x) >= DMAP_MIN_ADDRESS,                                    \
 218             ("virtual address %#jx not covered by the DMAP",            \
 219             (uintmax_t)x));                                             \
 220         (x) & ~DMAP_MIN_ADDRESS; })
 221
 222 /*
 223  * amd64 maps the page array into KVA so that it can be more easily
 224  * allocated on the correct memory domains.
 225  */
 226 #define PMAP_HAS_PAGE_ARRAY     1
 227
 228 /*
 229  * How many physical pages per kmem arena virtual page.
 230  */
 231 #ifndef VM_KMEM_SIZE_SCALE
 232 #define VM_KMEM_SIZE_SCALE      (1)
 233 #endif
 234
 235 /*
 236  * Optional ceiling (in bytes) on the size of the kmem arena: 60% of the
 237  * kernel map.
 238  */
 239 #ifndef VM_KMEM_SIZE_MAX
 240 #define VM_KMEM_SIZE_MAX        ((VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - \
 241     VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + 1) * 3 / 5)
 242 #endif
 243
 244 /* initial pagein size of beginning of executable file */
 245 #ifndef VM_INITIAL_PAGEIN
 246 #define VM_INITIAL_PAGEIN       16
 247 #endif
 248
 249 #define ZERO_REGION_SIZE        (2 * 1024 * 1024)       /* 2MB */
 250
 251 /*
 252  * Use a fairly large batch size since we expect amd64 systems to have lots of
 253  * memory.
 254  */
 255 #define VM_BATCHQUEUE_SIZE      31
 256
 257 #endif /* _MACHINE_VMPARAM_H_ */