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 #ifndef _MACHINE_VMPARAM_H_
  47 #define _MACHINE_VMPARAM_H_ 1
  48
  49 /*
  50  * Machine dependent constants for AMD64.
  51  */
  52
  53 /*
  54  * Virtual memory related constants, all in bytes
  55  */
  56 #define MAXTSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* max text size */
  57 #ifndef DFLDSIZ
  58 #define DFLDSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* initial data size limit */
  59 #endif
  60 #ifndef MAXDSIZ
  61 #define MAXDSIZ         (32768UL*1024*1024)     /* max data size */
  62 #endif
  63 #ifndef DFLSSIZ
  64 #define DFLSSIZ         (8UL*1024*1024)         /* initial stack size limit */
  65 #endif
  66 #ifndef MAXSSIZ
  67 #define MAXSSIZ         (512UL*1024*1024)       /* max stack size */
  68 #endif
  69 #ifndef SGROWSIZ
  70 #define SGROWSIZ        (128UL*1024)            /* amount to grow stack */
  71 #endif
  72
  73 /*
  74  * We provide a machine specific single page allocator through the use
  75  * of the direct mapped segment.  This uses 2MB pages for reduced
  76  * TLB pressure.
  77  */
  78 #ifndef KASAN
  79 #define UMA_MD_SMALL_ALLOC
  80 #endif
  81
  82 /*
  83  * The physical address space is densely populated.
  84  */
  85 #define VM_PHYSSEG_DENSE
  86
  87 /*
  88  * The number of PHYSSEG entries must be one greater than the number
  89  * of phys_avail entries because the phys_avail entry that spans the
  90  * largest physical address that is accessible by ISA DMA is split
  91  * into two PHYSSEG entries.
  92  */
  93 #define VM_PHYSSEG_MAX          63
  94
  95 /*
  96  * Create two free page pools: VM_FREEPOOL_DEFAULT is the default pool
  97  * from which physical pages are allocated and VM_FREEPOOL_DIRECT is
  98  * the pool from which physical pages for page tables and small UMA
  99  * objects are allocated.
 100  */
 101 #define VM_NFREEPOOL            2
 102 #define VM_FREEPOOL_DEFAULT     0
 103 #define VM_FREEPOOL_DIRECT      1
 104
 105 /*
 106  * Create up to three free page lists: VM_FREELIST_DMA32 is for physical pages
 107  * that have physical addresses below 4G but are not accessible by ISA DMA,
 108  * and VM_FREELIST_ISADMA is for physical pages that are accessible by ISA
 109  * DMA.
 110  */
 111 #define VM_NFREELIST            3
 112 #define VM_FREELIST_DEFAULT     0
 113 #define VM_FREELIST_DMA32       1
 114 #define VM_FREELIST_LOWMEM      2
 115
 116 #define VM_LOWMEM_BOUNDARY      (16 << 20)      /* 16MB ISA DMA limit */
 117
 118 /*
 119  * Create the DMA32 free list only if the number of physical pages above
 120  * physical address 4G is at least 16M, which amounts to 64GB of physical
 121  * memory.
 122  */
 123 #define VM_DMA32_NPAGES_THRESHOLD       16777216
 124
 125 /*
 126  * An allocation size of 16MB is supported in order to optimize the
 127  * use of the direct map by UMA.  Specifically, a cache line contains
 128  * at most 8 PDEs, collectively mapping 16MB of physical memory.  By
 129  * reducing the number of distinct 16MB "pages" that are used by UMA,
 130  * the physical memory allocator reduces the likelihood of both 2MB
 131  * page TLB misses and cache misses caused by 2MB page TLB misses.
 132  */
 133 #define VM_NFREEORDER           13
 134
 135 /*
 136  * Enable superpage reservations: 1 level.
 137  */
 138 #ifndef VM_NRESERVLEVEL
 139 #define VM_NRESERVLEVEL         1
 140 #endif
 141
 142 /*
 143  * Level 0 reservations consist of 512 pages.
 144  */
 145 #ifndef VM_LEVEL_0_ORDER
 146 #define VM_LEVEL_0_ORDER        9
 147 #endif
 148
 149 #ifdef  SMP
 150 #define PA_LOCK_COUNT   256
 151 #endif
 152
 153 /*
 154  * Kernel physical load address. Needs to be aligned at 2MB superpage
 155  * boundary.
 156  */
 157 #ifndef KERNLOAD
 158 #define KERNLOAD        0x200000
 159 #endif
 160
 161 /*
 162  * Virtual addresses of things.  Derived from the page directory and
 163  * page table indexes from pmap.h for precision.
 164  *
 165  * 0x0000000000000000 - 0x00007fffffffffff   user map
 166  * 0x0000800000000000 - 0xffff7fffffffffff   does not exist (hole)
 167  * 0xffff800000000000 - 0xffff804020100fff   recursive page table (512GB slot)
 168  * 0xffff804020100fff - 0xffff807fffffffff   unused
 169  * 0xffff808000000000 - 0xffff847fffffffff   large map (can be tuned up)
 170  * 0xffff848000000000 - 0xfffff77fffffffff   unused (large map extends there)
 171  * 0xfffff78000000000 - 0xfffff7ffffffffff   512GB KASAN shadow map
 172  * 0xfffff80000000000 - 0xfffffbffffffffff   4TB direct map
 173  * 0xfffffc0000000000 - 0xfffffdffffffffff   unused
 174  * 0xfffffe0000000000 - 0xffffffffffffffff   2TB kernel map
 175  *
 176  * Within the kernel map:
 177  *
 178  * 0xfffffe0000000000                        vm_page_array
 179  * 0xffffffff80000000                        KERNBASE
 180  */
 181
 182 #define VM_MIN_KERNEL_ADDRESS   KV4ADDR(KPML4BASE, 0, 0, 0)
 183 #define VM_MAX_KERNEL_ADDRESS   KV4ADDR(KPML4BASE + NKPML4E - 1, \
 184                                         NPDPEPG-1, NPDEPG-1, NPTEPG-1)
 185
 186 #define DMAP_MIN_ADDRESS        KV4ADDR(DMPML4I, 0, 0, 0)
 187 #define DMAP_MAX_ADDRESS        KV4ADDR(DMPML4I + NDMPML4E, 0, 0, 0)
 188
 189 #define KASAN_MIN_ADDRESS       KV4ADDR(KASANPML4I, 0, 0, 0)
 190 #define KASAN_MAX_ADDRESS       KV4ADDR(KASANPML4I + NKASANPML4E, 0, 0, 0)
 191
 192 #define LARGEMAP_MIN_ADDRESS    KV4ADDR(LMSPML4I, 0, 0, 0)
 193 #define LARGEMAP_MAX_ADDRESS    KV4ADDR(LMEPML4I + 1, 0, 0, 0)
 194
 195 #define KERNBASE                KV4ADDR(KPML4I, KPDPI, 0, 0)
 196
 197 #define UPT_MAX_ADDRESS         KV4ADDR(PML4PML4I, PML4PML4I, PML4PML4I, PML4PML4I)
 198 #define UPT_MIN_ADDRESS         KV4ADDR(PML4PML4I, 0, 0, 0)
 199
 200 #define VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57 UVADDR(NUPML5E, 0, 0, 0, 0)
 201 #define VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 UVADDR(0, NUP4ML4E, 0, 0, 0)
 202 #define VM_MAXUSER_ADDRESS      VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57
 203
 204 #define SHAREDPAGE_LA57         (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA57 - PAGE_SIZE)
 205 #define SHAREDPAGE_LA48         (VM_MAXUSER_ADDRESS_LA48 - PAGE_SIZE)
 206 #define USRSTACK_LA57           SHAREDPAGE_LA57
 207 #define USRSTACK_LA48           SHAREDPAGE_LA48
 208 #define USRSTACK                USRSTACK_LA48
 209 #define PS_STRINGS_LA57         (USRSTACK_LA57 - sizeof(struct ps_strings))
 210 #define PS_STRINGS_LA48         (USRSTACK_LA48 - sizeof(struct ps_strings))
 211
 212 #define VM_MAX_ADDRESS          UPT_MAX_ADDRESS
 213 #define VM_MIN_ADDRESS          (0)
 214
 215 /*
 216  * XXX Allowing dmaplimit == 0 is a temporary workaround for vt(4) efifb's
 217  * early use of PHYS_TO_DMAP before the mapping is actually setup. This works
 218  * because the result is not actually accessed until later, but the early
 219  * vt fb startup needs to be reworked.
 220  */
 221 #define PMAP_HAS_DMAP   1
 222 #define PHYS_TO_DMAP(x) ({                                              \
 223         KASSERT(dmaplimit == 0 || (x) < dmaplimit,                      \
 224             ("physical address %#jx not covered by the DMAP",           \
 225             (uintmax_t)x));                                             \
 226         (x) | DMAP_MIN_ADDRESS; })
 227
 228 #define DMAP_TO_PHYS(x) ({                                              \
 229         KASSERT((x) < (DMAP_MIN_ADDRESS + dmaplimit) &&                 \
 230             (x) >= DMAP_MIN_ADDRESS,                                    \
 231             ("virtual address %#jx not covered by the DMAP",            \
 232             (uintmax_t)x));                                             \
 233         (x) & ~DMAP_MIN_ADDRESS; })
 234
 235 /*
 236  * amd64 maps the page array into KVA so that it can be more easily
 237  * allocated on the correct memory domains.
 238  */
 239 #define PMAP_HAS_PAGE_ARRAY     1
 240
 241 /*
 242  * How many physical pages per kmem arena virtual page.
 243  */
 244 #ifndef VM_KMEM_SIZE_SCALE
 245 #define VM_KMEM_SIZE_SCALE      (1)
 246 #endif
 247
 248 /*
 249  * Optional ceiling (in bytes) on the size of the kmem arena: 60% of the
 250  * kernel map.
 251  */
 252 #ifndef VM_KMEM_SIZE_MAX
 253 #define VM_KMEM_SIZE_MAX        ((VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - \
 254     VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + 1) * 3 / 5)
 255 #endif
 256
 257 /* initial pagein size of beginning of executable file */
 258 #ifndef VM_INITIAL_PAGEIN
 259 #define VM_INITIAL_PAGEIN       16
 260 #endif
 261
 262 #define ZERO_REGION_SIZE        (2 * 1024 * 1024)       /* 2MB */
 263
 264 /*
 265  * Use a fairly large batch size since we expect amd64 systems to have lots of
 266  * memory.
 267  */
 268 #define VM_BATCHQUEUE_SIZE      31
 269
 270 /*
 271  * The pmap can create non-transparent large page mappings.
 272  */
 273 #define PMAP_HAS_LARGEPAGES     1
 274
 275 /*
 276  * Need a page dump array for minidump.
 277  */
 278 #define MINIDUMP_PAGE_TRACKING  1
 279
 280 #endif /* _MACHINE_VMPARAM_H_ */