]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/arm/pmap-v4.c
Implement pci_enable_msi() and pci_disable_msi() in the LinuxKPI.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / arm / pmap-v4.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
4  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
20  *      Wasabi Systems, Inc.
21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
22  *    or promote products derived from this software without specific prior
23  *    written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
40  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
41  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
42  * All rights reserved.
43  *
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
50  *    endorse or promote products derived from this software without specific
51  *    prior written permission.
52  *
53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
54  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
55  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
56  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
57  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
58  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
59  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
63  * SUCH DAMAGE.
64  */
65 /*-
66  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
67  * All rights reserved.
68  *
69  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
70  * by Charles M. Hannum.
71  *
72  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
73  * modification, are permitted provided that the following conditions
74  * are met:
75  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
76  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
77  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
78  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
79  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
80  *
81  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
82  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
83  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
84  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
85  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
86  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
87  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
88  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
89  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
90  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
91  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
92  */
93
94 /*-
95  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
96  * Copyright (c) 1994 Brini.
97  * All rights reserved.
98  *
99  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
100  *
101  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
102  * modification, are permitted provided that the following conditions
103  * are met:
104  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
105  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
106  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
107  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
108  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
109  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
110  *    must display the following acknowledgement:
111  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
112  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
113  *    derived from this software without specific prior written permission.
114  *
115  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
116  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
117  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
118  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
119  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
120  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
121  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
122  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
123  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
124  *
125  * RiscBSD kernel project
126  *
127  * pmap.c
128  *
129  * Machine dependent vm stuff
130  *
131  * Created      : 20/09/94
132  */
133
134 /*
135  * Special compilation symbols
136  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
137  *
138  * Note that pmap_mapdev() and pmap_unmapdev() are implemented in arm/devmap.c
139  */
140 /* Include header files */
141
142 #include "opt_vm.h"
143
144 #include <sys/cdefs.h>
145 __FBSDID("$FreeBSD$");
146 #include <sys/param.h>
147 #include <sys/systm.h>
148 #include <sys/kernel.h>
149 #include <sys/ktr.h>
150 #include <sys/lock.h>
151 #include <sys/proc.h>
152 #include <sys/malloc.h>
153 #include <sys/msgbuf.h>
154 #include <sys/mutex.h>
155 #include <sys/vmmeter.h>
156 #include <sys/mman.h>
157 #include <sys/rwlock.h>
158 #include <sys/smp.h>
159 #include <sys/sched.h>
160
161 #include <vm/vm.h>
162 #include <vm/vm_param.h>
163 #include <vm/uma.h>
164 #include <vm/pmap.h>
165 #include <vm/vm_kern.h>
166 #include <vm/vm_object.h>
167 #include <vm/vm_map.h>
168 #include <vm/vm_page.h>
169 #include <vm/vm_pageout.h>
170 #include <vm/vm_phys.h>
171 #include <vm/vm_pagequeue.h>
172 #include <vm/vm_extern.h>
173
174 #include <machine/md_var.h>
175 #include <machine/cpu.h>
176 #include <machine/cpufunc.h>
177 #include <machine/pcb.h>
178
179 #ifdef PMAP_DEBUG
180 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
181         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
182                 ((_stat_))
183 #define dprintf printf
184
185 int pmap_debug_level = 0;
186 #define PMAP_INLINE
187 #else   /* PMAP_DEBUG */
188 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
189 #define dprintf(x, arg...)
190 #define PMAP_INLINE __inline
191 #endif  /* PMAP_DEBUG */
192
193 extern struct pv_addr systempage;
194
195 extern int last_fault_code;
196
197 #define l1pte_section_p(pde)    (((pde) & L1_TYPE_MASK) == L1_TYPE_S)
198 #define l2pte_index(v)          (((v) & L1_S_OFFSET) >> L2_S_SHIFT)
199 #define l2pte_valid(pte)        ((pte) != 0)
200 #define l2pte_pa(pte)           ((pte) & L2_S_FRAME)
201
202 /*
203  * Internal function prototypes
204  */
205 static void pmap_free_pv_entry (pv_entry_t);
206 static pv_entry_t pmap_get_pv_entry(void);
207
208 static int              pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
209     vm_prot_t, u_int);
210 static vm_paddr_t       pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
211 static void             pmap_fix_cache(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
212 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
213 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
214
215 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
216
217 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
218 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
219 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
220 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
221
222 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
223
224 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
225 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
226 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
227 vm_paddr_t kernel_l1pa;
228
229 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
230
231 vm_offset_t vm_max_kernel_address;
232
233 struct pmap kernel_pmap_store;
234
235 static pt_entry_t *csrc_pte, *cdst_pte;
236 static vm_offset_t csrcp, cdstp, qmap_addr;
237 static struct mtx cmtx, qmap_mtx;
238
239 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
240 /*
241  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
242  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
243  *
244  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
245  * them (though, they shouldn't).
246  */
247
248 static pt_entry_t       pte_l1_s_cache_mode;
249 static pt_entry_t       pte_l1_s_cache_mode_pt;
250 static pt_entry_t       pte_l1_s_cache_mask;
251
252 static pt_entry_t       pte_l2_l_cache_mode;
253 static pt_entry_t       pte_l2_l_cache_mode_pt;
254 static pt_entry_t       pte_l2_l_cache_mask;
255
256 static pt_entry_t       pte_l2_s_cache_mode;
257 static pt_entry_t       pte_l2_s_cache_mode_pt;
258 static pt_entry_t       pte_l2_s_cache_mask;
259
260 /*
261  * Crashdump maps.
262  */
263 static caddr_t crashdumpmap;
264
265 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
266 extern void bzero_page(vm_offset_t);
267
268 extern vm_offset_t alloc_firstaddr;
269
270 char *_tmppt;
271
272 /*
273  * Metadata for L1 translation tables.
274  */
275 struct l1_ttable {
276         /* Entry on the L1 Table list */
277         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
278
279         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
280         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
281
282         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
283         volatile u_int l1_domain_use_count;
284
285         /*
286          * A free-list of domain numbers for this L1.
287          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
288          * is slow on ARM.
289          */
290         u_int8_t l1_domain_first;
291         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
292
293         /* Physical address of this L1 page table */
294         vm_paddr_t l1_physaddr;
295
296         /* KVA of this L1 page table */
297         pd_entry_t *l1_kva;
298 };
299
300 /*
301  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
302  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
303  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
304  *
305  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
306  */
307 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
308
309 /*
310  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
311  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
312  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
313  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
314  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
315  */
316 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
317 /*
318  * A list of all L1 tables
319  */
320 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
321 static struct mtx l1_lru_lock;
322
323 /*
324  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
325  *
326  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
327  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
328  * freed when empty.
329  */
330 struct l2_dtable {
331         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
332         u_int l2_occupancy;
333
334         /* List of L2 page descriptors */
335         struct l2_bucket {
336                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
337                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
338                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
339                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
340         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
341 };
342
343 /* pmap_kenter_internal flags */
344 #define KENTER_CACHE    0x1
345 #define KENTER_USER     0x2
346
347 /*
348  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
349  * and bucket index within the l2_dtable.
350  */
351 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
352                                  (L2_SIZE - 1))
353 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
354
355 /*
356  * Given a virtual address, this macro returns the
357  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
358  */
359 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
360
361 /*
362  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
363  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
364  * the cache when we frob page tables.
365  *
366  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
367  * not always possible to do that, hence this run-time var.
368  */
369 int     pmap_needs_pte_sync;
370
371 /*
372  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
373  * instruction cache and/or TLB
374  */
375 #define PV_BEEN_EXECD(f)  (((f) & (PVF_REF | PVF_EXEC)) == (PVF_REF | PVF_EXEC))
376
377 /*
378  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
379  * data cache and/or TLB
380  */
381 #define PV_BEEN_REFD(f)   (((f) & PVF_REF) != 0)
382
383 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
384 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
385 #endif
386
387 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == kernel_pmap || \
388             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
389 static uma_zone_t pvzone = NULL;
390 uma_zone_t l2zone;
391 static uma_zone_t l2table_zone;
392 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
393 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
394 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
395 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
396 static struct rwlock pvh_global_lock;
397
398 void pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
399     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
400
401 /*
402  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
403  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
404  * find them as necessary.
405  *
406  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
407  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
408  */
409 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
410
411 static void
412 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
413 {
414         int i;
415
416         l1->l1_kva = l1pt;
417         l1->l1_domain_use_count = 0;
418         l1->l1_domain_first = 0;
419
420         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
421                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
422
423         /*
424          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
425          */
426         if (l1pt != kernel_pmap->pm_l1->l1_kva)
427                 memcpy(l1pt, kernel_pmap->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
428
429         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(kernel_pmap, (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
430                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
431         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
432         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
433 }
434
435 static vm_offset_t
436 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
437 {
438         struct pv_addr *pv;
439
440         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
441                 if (pv->pv_pa == pa)
442                         return (pv->pv_va);
443         }
444         return (0);
445 }
446
447 void
448 pmap_pte_init_generic(void)
449 {
450
451         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C;
452         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK;
453
454         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
455         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK;
456
457         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
458         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK;
459
460         /*
461          * If we have a write-through cache, set B and C.  If
462          * we have a write-back cache, then we assume setting
463          * only C will make those pages write-through.
464          */
465         if (cpufuncs.cf_dcache_wb_range == (void *) cpufunc_nullop) {
466                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
467                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
468                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
469         } else {
470                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
471                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
472                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
473         }
474 }
475
476 /*
477  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
478  * This is called at pmap creation time.
479  */
480 static void
481 pmap_alloc_l1(pmap_t pm)
482 {
483         struct l1_ttable *l1;
484         u_int8_t domain;
485
486         /*
487          * Remove the L1 at the head of the LRU list
488          */
489         mtx_lock(&l1_lru_lock);
490         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
491         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
492
493         /*
494          * Pick the first available domain number, and update
495          * the link to the next number.
496          */
497         domain = l1->l1_domain_first;
498         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
499
500         /*
501          * If there are still free domain numbers in this L1,
502          * put it back on the TAIL of the LRU list.
503          */
504         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
505                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
506
507         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
508
509         /*
510          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
511          */
512         pm->pm_l1 = l1;
513         pm->pm_domain = domain + 1;
514 }
515
516 /*
517  * Free an L1 translation table.
518  * This is called at pmap destruction time.
519  */
520 static void
521 pmap_free_l1(pmap_t pm)
522 {
523         struct l1_ttable *l1 = pm->pm_l1;
524
525         mtx_lock(&l1_lru_lock);
526
527         /*
528          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
529          */
530         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
531                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
532
533         /*
534          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
535          */
536         l1->l1_domain_free[pm->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
537         l1->l1_domain_first = pm->pm_domain - 1;
538         l1->l1_domain_use_count--;
539
540         /*
541          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
542          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
543          * put it at the head of the list, otherwise it goes
544          * to the tail.
545          */
546         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
547                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
548         }       else
549                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
550
551         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
552 }
553
554 /*
555  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
556  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
557  */
558 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
559 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
560 {
561         struct l2_dtable *l2;
562         struct l2_bucket *l2b;
563         u_short l1idx;
564
565         l1idx = L1_IDX(va);
566
567         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
568             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
569                 return (NULL);
570
571         return (l2b);
572 }
573
574 /*
575  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
576  * and VA.
577  *
578  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
579  * bucket/page table in place.
580  *
581  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
582  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before*
583  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
584  * the bucket/page in the meantime.
585  */
586 static struct l2_bucket *
587 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
588 {
589         struct l2_dtable *l2;
590         struct l2_bucket *l2b;
591         u_short l1idx;
592
593         l1idx = L1_IDX(va);
594
595         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
596         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
597         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
598                 /*
599                  * No mapping at this address, as there is
600                  * no entry in the L1 table.
601                  * Need to allocate a new l2_dtable.
602                  */
603                 PMAP_UNLOCK(pm);
604                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
605                 if ((l2 = uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT)) == NULL) {
606                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
607                         PMAP_LOCK(pm);
608                         return (NULL);
609                 }
610                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
611                 PMAP_LOCK(pm);
612                 if (pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
613                         /*
614                          * Someone already allocated the l2_dtable while
615                          * we were doing the same.
616                          */
617                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
618                         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
619                 } else {
620                         bzero(l2, sizeof(*l2));
621                         /*
622                          * Link it into the parent pmap
623                          */
624                         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
625                 }
626         }
627
628         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
629
630         /*
631          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
632          */
633         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
634                 pt_entry_t *ptep;
635
636                 /*
637                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
638                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
639                  */
640                 l2->l2_occupancy++;
641                 PMAP_UNLOCK(pm);
642                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
643                 ptep = uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT);
644                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
645                 PMAP_LOCK(pm);
646                 if (l2b->l2b_kva != NULL) {
647                         /* We lost the race. */
648                         l2->l2_occupancy--;
649                         uma_zfree(l2zone, ptep);
650                         return (l2b);
651                 }
652                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
653                 if (ptep == NULL) {
654                         /*
655                          * Oops, no more L2 page tables available at this
656                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
657                          * if we allocated a new one above.
658                          */
659                         l2->l2_occupancy--;
660                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
661                                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
662                                 uma_zfree(l2table_zone, l2);
663                         }
664                         return (NULL);
665                 }
666
667                 l2b->l2b_kva = ptep;
668                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
669         }
670
671         return (l2b);
672 }
673
674 static PMAP_INLINE void
675 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
676 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
677 #else
678 pmap_free_l2_ptp(boolean_t need_sync, pt_entry_t *l2)
679 #endif
680 {
681 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
682         /*
683          * Note: With a write-back cache, we may need to sync this
684          * L2 table before re-using it.
685          * This is because it may have belonged to a non-current
686          * pmap, in which case the cache syncs would have been
687          * skipped when the pages were being unmapped. If the
688          * L2 table were then to be immediately re-allocated to
689          * the *current* pmap, it may well contain stale mappings
690          * which have not yet been cleared by a cache write-back
691          * and so would still be visible to the mmu.
692          */
693         if (need_sync)
694                 PTE_SYNC_RANGE(l2, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
695 #endif
696         uma_zfree(l2zone, l2);
697 }
698 /*
699  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
700  * invalidated.
701  *
702  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
703  *
704  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
705  * for the kernel pmap).
706  */
707 static void
708 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pm, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
709 {
710         struct l2_dtable *l2;
711         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
712         pt_entry_t *ptep;
713         u_short l1idx;
714
715
716         /*
717          * Update the bucket's reference count according to how many
718          * PTEs the caller has just invalidated.
719          */
720         l2b->l2b_occupancy -= count;
721
722         /*
723          * Note:
724          *
725          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
726          * as that would require checking all Level 1 page tables and
727          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
728          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
729          *
730          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
731          *
732          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
733          * to a performance win over time as we don't need to continually
734          * alloc/free.
735          */
736         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pm == kernel_pmap)
737                 return;
738
739         /*
740          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
741          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
742          * free the page table.
743          */
744         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
745         ptep = l2b->l2b_kva;
746         l2b->l2b_kva = NULL;
747
748         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
749
750         /*
751          * If the L1 slot matches the pmap's domain
752          * number, then invalidate it.
753          */
754         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
755         if (l1pd == (L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
756                 *pl1pd = 0;
757                 PTE_SYNC(pl1pd);
758         }
759
760         /*
761          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
762          */
763 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
764         pmap_free_l2_ptp(ptep);
765 #else
766         pmap_free_l2_ptp(!pmap_is_current(pm), ptep);
767 #endif
768
769         /*
770          * Update the reference count in the associated l2_dtable
771          */
772         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
773         if (--l2->l2_occupancy > 0)
774                 return;
775
776         /*
777          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
778          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
779          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
780          */
781         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
782         uma_zfree(l2table_zone, l2);
783 }
784
785 /*
786  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
787  * structures.
788  */
789 static int
790 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
791 {
792 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
793         struct l2_bucket *l2b;
794         pt_entry_t *ptep, pte;
795
796         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
797
798         /*
799          * The mappings for these page tables were initially made using
800          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
801          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
802          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
803          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
804          * correct.
805          */
806                 l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
807                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
808                 pte = *ptep;
809
810                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
811                         /*
812                          * Page tables must have the cache-mode set to
813                          * Write-Thru.
814                          */
815                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
816                         PTE_SYNC(ptep);
817                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
818                         cpu_cpwait();
819                 }
820 #endif
821         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
822         PTE_SYNC_RANGE(mem, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
823         return (0);
824 }
825
826 /*
827  * A bunch of routines to conditionally flush the caches/TLB depending
828  * on whether the specified pmap actually needs to be flushed at any
829  * given time.
830  */
831 static PMAP_INLINE void
832 pmap_tlb_flushID_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
833 {
834
835         if (pmap_is_current(pm))
836                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
837 }
838
839 static PMAP_INLINE void
840 pmap_tlb_flushD_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
841 {
842
843         if (pmap_is_current(pm))
844                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
845 }
846
847 static PMAP_INLINE void
848 pmap_tlb_flushID(pmap_t pm)
849 {
850
851         if (pmap_is_current(pm))
852                 cpu_tlb_flushID();
853 }
854 static PMAP_INLINE void
855 pmap_tlb_flushD(pmap_t pm)
856 {
857
858         if (pmap_is_current(pm))
859                 cpu_tlb_flushD();
860 }
861
862 static int
863 pmap_has_valid_mapping(pmap_t pm, vm_offset_t va)
864 {
865         pd_entry_t *pde;
866         pt_entry_t *ptep;
867
868         if (pmap_get_pde_pte(pm, va, &pde, &ptep) &&
869             ptep && ((*ptep & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV))
870                 return (1);
871
872         return (0);
873 }
874
875 static PMAP_INLINE void
876 pmap_idcache_wbinv_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len)
877 {
878         vm_size_t rest;
879
880         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wbinv_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x"
881             " len 0x%x ", pm, pm == kernel_pmap, va, len);
882
883         if (pmap_is_current(pm) || pm == kernel_pmap) {
884                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
885                 while (len > 0) {
886                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
887                                 cpu_idcache_wbinv_range(va, rest);
888                                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
889                         }
890                         len -= rest;
891                         va += rest;
892                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
893                 }
894         }
895 }
896
897 static PMAP_INLINE void
898 pmap_dcache_wb_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len, boolean_t do_inv,
899     boolean_t rd_only)
900 {
901         vm_size_t rest;
902
903         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wb_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x "
904             "len 0x%x ", pm, pm == kernel_pmap, va, len);
905         CTR2(KTR_PMAP, " do_inv %d rd_only %d", do_inv, rd_only);
906
907         if (pmap_is_current(pm)) {
908                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
909                 while (len > 0) {
910                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
911                                 if (do_inv && rd_only) {
912                                         cpu_dcache_inv_range(va, rest);
913                                         cpu_l2cache_inv_range(va, rest);
914                                 } else if (do_inv) {
915                                         cpu_dcache_wbinv_range(va, rest);
916                                         cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
917                                 } else if (!rd_only) {
918                                         cpu_dcache_wb_range(va, rest);
919                                         cpu_l2cache_wb_range(va, rest);
920                                 }
921                         }
922                         len -= rest;
923                         va += rest;
924
925                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
926                 }
927         }
928 }
929
930 static PMAP_INLINE void
931 pmap_idcache_wbinv_all(pmap_t pm)
932 {
933
934         if (pmap_is_current(pm)) {
935                 cpu_idcache_wbinv_all();
936                 cpu_l2cache_wbinv_all();
937         }
938 }
939
940 #ifdef notyet
941 static PMAP_INLINE void
942 pmap_dcache_wbinv_all(pmap_t pm)
943 {
944
945         if (pmap_is_current(pm)) {
946                 cpu_dcache_wbinv_all();
947                 cpu_l2cache_wbinv_all();
948         }
949 }
950 #endif
951
952 /*
953  * PTE_SYNC_CURRENT:
954  *
955  *     Make sure the pte is written out to RAM.
956  *     We need to do this for one of two cases:
957  *       - We're dealing with the kernel pmap
958  *       - There is no pmap active in the cache/tlb.
959  *       - The specified pmap is 'active' in the cache/tlb.
960  */
961 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
962 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      \
963 do {                                    \
964         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC &&      \
965             pmap_is_current(pm))        \
966                 PTE_SYNC(ptep);         \
967 } while (/*CONSTCOND*/0)
968 #else
969 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      /* nothing */
970 #endif
971
972 /*
973  * cacheable == -1 means we must make the entry uncacheable, 1 means
974  * cacheable;
975  */
976 static __inline void
977 pmap_set_cache_entry(pv_entry_t pv, pmap_t pm, vm_offset_t va, int cacheable)
978 {
979         struct l2_bucket *l2b;
980         pt_entry_t *ptep, pte;
981
982         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
983         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
984
985         if (cacheable == 1) {
986                 pte = (*ptep & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode;
987                 if (l2pte_valid(pte)) {
988                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
989                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
990                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
991                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
992                         }
993                 }
994         } else {
995                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
996                 if ((va != pv->pv_va || pm != pv->pv_pmap) &&
997                             l2pte_valid(pte)) {
998                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
999                                 pmap_idcache_wbinv_range(pv->pv_pmap,
1000                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1001                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1002                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1003                                 pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap,
1004                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE,
1005                                             (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
1006                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap,
1007                                             pv->pv_va);
1008                         }
1009                 }
1010         }
1011         *ptep = pte;
1012         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
1013 }
1014
1015 static void
1016 pmap_fix_cache(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1017 {
1018         int pmwc = 0;
1019         int writable = 0, kwritable = 0, uwritable = 0;
1020         int entries = 0, kentries = 0, uentries = 0;
1021         struct pv_entry *pv;
1022
1023         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1024
1025         /* the cache gets written back/invalidated on context switch.
1026          * therefore, if a user page shares an entry in the same page or
1027          * with the kernel map and at least one is writable, then the
1028          * cache entry must be set write-through.
1029          */
1030
1031         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1032                         /* generate a count of the pv_entry uses */
1033                 if (pv->pv_flags & PVF_WRITE) {
1034                         if (pv->pv_pmap == kernel_pmap)
1035                                 kwritable++;
1036                         else if (pv->pv_pmap == pm)
1037                                 uwritable++;
1038                         writable++;
1039                 }
1040                 if (pv->pv_pmap == kernel_pmap)
1041                         kentries++;
1042                 else {
1043                         if (pv->pv_pmap == pm)
1044                                 uentries++;
1045                         entries++;
1046                 }
1047         }
1048                 /*
1049                  * check if the user duplicate mapping has
1050                  * been removed.
1051                  */
1052         if ((pm != kernel_pmap) && (((uentries > 1) && uwritable) ||
1053             (uwritable > 1)))
1054                         pmwc = 1;
1055
1056         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1057                 /* check for user uncachable conditions - order is important */
1058                 if (pm != kernel_pmap &&
1059                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == kernel_pmap)) {
1060
1061                         if ((uentries > 1 && uwritable) || uwritable > 1) {
1062
1063                                 /* user duplicate mapping */
1064                                 if (pv->pv_pmap != kernel_pmap)
1065                                         pv->pv_flags |= PVF_MWC;
1066
1067                                 if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1068                                         pv->pv_flags |= PVF_NC;
1069                                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1070                                 }
1071                                 continue;
1072                         } else  /* no longer a duplicate user */
1073                                 pv->pv_flags &= ~PVF_MWC;
1074                 }
1075
1076                 /*
1077                  * check for kernel uncachable conditions
1078                  * kernel writable or kernel readable with writable user entry
1079                  */
1080                 if ((kwritable && (entries || kentries > 1)) ||
1081                     (kwritable > 1) ||
1082                     ((kwritable != writable) && kentries &&
1083                      (pv->pv_pmap == kernel_pmap ||
1084                       (pv->pv_flags & PVF_WRITE) ||
1085                       (pv->pv_flags & PVF_MWC)))) {
1086
1087                         if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1088                                 pv->pv_flags |= PVF_NC;
1089                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1090                         }
1091                         continue;
1092                 }
1093
1094                         /* kernel and user are cachable */
1095                 if ((pm == kernel_pmap) && !(pv->pv_flags & PVF_MWC) &&
1096                     (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1097
1098                         pv->pv_flags &= ~PVF_NC;
1099                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1100                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1101                         continue;
1102                 }
1103                         /* user is no longer sharable and writable */
1104                 if (pm != kernel_pmap &&
1105                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == kernel_pmap) &&
1106                     !pmwc && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1107
1108                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1109                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1110                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1111                 }
1112         }
1113
1114         if ((kwritable == 0) && (writable == 0)) {
1115                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1116                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1117                 return;
1118         }
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
1123  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
1124  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
1125  */
1126 static int
1127 pmap_clearbit(struct vm_page *pg, u_int maskbits)
1128 {
1129         struct l2_bucket *l2b;
1130         struct pv_entry *pv;
1131         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
1132         pmap_t pm;
1133         vm_offset_t va;
1134         u_int oflags;
1135         int count = 0;
1136
1137         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1138
1139         if (maskbits & PVF_WRITE)
1140                 maskbits |= PVF_MOD;
1141         /*
1142          * Clear saved attributes (modify, reference)
1143          */
1144         pg->md.pvh_attrs &= ~(maskbits & (PVF_MOD | PVF_REF));
1145
1146         if (TAILQ_EMPTY(&pg->md.pv_list)) {
1147                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1148                 return (0);
1149         }
1150
1151         /*
1152          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1153          */
1154         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1155                 va = pv->pv_va;
1156                 pm = pv->pv_pmap;
1157                 oflags = pv->pv_flags;
1158
1159                 if (!(oflags & maskbits)) {
1160                         if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1161                                 if (pg->md.pv_memattr !=
1162                                     VM_MEMATTR_UNCACHEABLE) {
1163                                         PMAP_LOCK(pm);
1164                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1165                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1166                                         *ptep |= pte_l2_s_cache_mode;
1167                                         PTE_SYNC(ptep);
1168                                         PMAP_UNLOCK(pm);
1169                                 }
1170                                 pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1171                         }
1172                         continue;
1173                 }
1174                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1175
1176                 PMAP_LOCK(pm);
1177
1178                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1179
1180                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1181                 npte = opte = *ptep;
1182
1183                 if (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) {
1184                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1185                                 /*
1186                                  * Entry is not cacheable:
1187                                  *
1188                                  * Don't turn caching on again if this is a
1189                                  * modified emulation. This would be
1190                                  * inconsistent with the settings created by
1191                                  * pmap_fix_cache(). Otherwise, it's safe
1192                                  * to re-enable caching.
1193                                  *
1194                                  * There's no need to call pmap_fix_cache()
1195                                  * here: all pages are losing their write
1196                                  * permission.
1197                                  */
1198                                 if (maskbits & PVF_WRITE) {
1199                                         if (pg->md.pv_memattr !=
1200                                             VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1201                                                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
1202                                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1203                                 }
1204                         } else
1205                         if (opte & L2_S_PROT_W) {
1206                                 vm_page_dirty(pg);
1207                                 /*
1208                                  * Entry is writable/cacheable: check if pmap
1209                                  * is current if it is flush it, otherwise it
1210                                  * won't be in the cache
1211                                  */
1212                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1213                                         pmap_idcache_wbinv_range(pm, pv->pv_va,
1214                                             PAGE_SIZE);
1215                                 else
1216                                 if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1217                                         pmap_dcache_wb_range(pm, pv->pv_va,
1218                                             PAGE_SIZE,
1219                                             (maskbits & PVF_REF) ? TRUE : FALSE,
1220                                             FALSE);
1221                         }
1222
1223                         /* make the pte read only */
1224                         npte &= ~L2_S_PROT_W;
1225                 }
1226
1227                 if (maskbits & PVF_REF) {
1228                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC) == 0 &&
1229                             (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) == 0) {
1230                                 /*
1231                                  * Check npte here; we may have already
1232                                  * done the wbinv above, and the validity
1233                                  * of the PTE is the same for opte and
1234                                  * npte.
1235                                  */
1236                                 if (npte & L2_S_PROT_W) {
1237                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1238                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1239                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1240                                         else
1241                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1242                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1243                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1244                                                     TRUE, FALSE);
1245                                 } else
1246                                 if ((npte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1247                                         /* XXXJRT need idcache_inv_range */
1248                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1249                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1250                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1251                                         else
1252                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1253                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1254                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1255                                                     TRUE, TRUE);
1256                                 }
1257                         }
1258
1259                         /*
1260                          * Make the PTE invalid so that we will take a
1261                          * page fault the next time the mapping is
1262                          * referenced.
1263                          */
1264                         npte &= ~L2_TYPE_MASK;
1265                         npte |= L2_TYPE_INV;
1266                 }
1267
1268                 if (npte != opte) {
1269                         count++;
1270                         *ptep = npte;
1271                         PTE_SYNC(ptep);
1272                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1273                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1274                                 pmap_tlb_flushID_SE(pm, pv->pv_va);
1275                         else
1276                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1277                                 pmap_tlb_flushD_SE(pm, pv->pv_va);
1278                 }
1279
1280                 PMAP_UNLOCK(pm);
1281
1282         }
1283
1284         if (maskbits & PVF_WRITE)
1285                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1286         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1287         return (count);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * main pv_entry manipulation functions:
1292  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1293  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1294  *
1295  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1296  *       pmap_remove_pv expects the caller to lock the pvh before calling
1297  */
1298
1299 /*
1300  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page's PV list
1301  *
1302  * => caller should hold the proper lock on pvh_global_lock
1303  * => caller should have pmap locked
1304  * => we will (someday) gain the lock on the vm_page's PV list
1305  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1306  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1307  */
1308 static void
1309 pmap_enter_pv(struct vm_page *pg, struct pv_entry *pve, pmap_t pm,
1310     vm_offset_t va, u_int flags)
1311 {
1312
1313         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1314         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1315         if (pg->md.pv_kva != 0) {
1316                 pve->pv_pmap = kernel_pmap;
1317                 pve->pv_va = pg->md.pv_kva;
1318                 pve->pv_flags = PVF_WRITE | PVF_UNMAN;
1319                 if (pm != kernel_pmap)
1320                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1321                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1322                 TAILQ_INSERT_HEAD(&kernel_pmap->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1323                 if (pm != kernel_pmap)
1324                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1325                 pg->md.pv_kva = 0;
1326                 if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
1327                         panic("pmap_kenter_pv: no pv entries");
1328         }
1329         pve->pv_pmap = pm;
1330         pve->pv_va = va;
1331         pve->pv_flags = flags;
1332         TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1333         TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1334         pg->md.pvh_attrs |= flags & (PVF_REF | PVF_MOD);
1335         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1336                 ++pm->pm_stats.wired_count;
1337         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1338 }
1339
1340 /*
1341  *
1342  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1343  *
1344  * => caller should hold lock on vm_page
1345  */
1346 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1347 pmap_find_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1348 {
1349         struct pv_entry *pv;
1350
1351         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1352         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list)
1353             if (pm == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1354                     break;
1355         return (pv);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * vector_page_setprot:
1360  *
1361  *      Manipulate the protection of the vector page.
1362  */
1363 void
1364 vector_page_setprot(int prot)
1365 {
1366         struct l2_bucket *l2b;
1367         pt_entry_t *ptep;
1368
1369         l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, vector_page);
1370
1371         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1372
1373         *ptep = (*ptep & ~L1_S_PROT_MASK) | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot);
1374         PTE_SYNC(ptep);
1375         cpu_tlb_flushD_SE(vector_page);
1376         cpu_cpwait();
1377 }
1378
1379 /*
1380  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1381  *
1382  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1383  * => pmap should be locked
1384  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1385  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1386  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1387  * => we return the removed pve
1388  */
1389
1390 static void
1391 pmap_nuke_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, struct pv_entry *pve)
1392 {
1393
1394         struct pv_entry *pv;
1395         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1396         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1397         TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1398         TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1399         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1400                 --pm->pm_stats.wired_count;
1401         if (pg->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
1402                 vm_page_dirty(pg);
1403         if (TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list) == NULL)
1404                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1405         else
1406                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1407         if ((pve->pv_flags & PVF_NC) && ((pm == kernel_pmap) ||
1408              (pve->pv_flags & PVF_WRITE) || !(pve->pv_flags & PVF_MWC)))
1409                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1410         else if (pve->pv_flags & PVF_WRITE) {
1411                 TAILQ_FOREACH(pve, &pg->md.pv_list, pv_list)
1412                     if (pve->pv_flags & PVF_WRITE)
1413                             break;
1414                 if (!pve) {
1415                         pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1416                         vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1417                 }
1418         }
1419         pv = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1420         if (pv != NULL && (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) &&
1421             TAILQ_NEXT(pv, pv_list) == NULL) {
1422                 pm = kernel_pmap;
1423                 pg->md.pv_kva = pv->pv_va;
1424                         /* a recursive pmap_nuke_pv */
1425                 TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pv, pv_list);
1426                 TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1427                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
1428                         --pm->pm_stats.wired_count;
1429                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1430                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1431                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1432                 pmap_free_pv_entry(pv);
1433         }
1434 }
1435
1436 static struct pv_entry *
1437 pmap_remove_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1438 {
1439         struct pv_entry *pve;
1440
1441         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1442         pve = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1443
1444         while (pve) {
1445                 if (pve->pv_pmap == pm && pve->pv_va == va) {   /* match? */
1446                         pmap_nuke_pv(pg, pm, pve);
1447                         break;
1448                 }
1449                 pve = TAILQ_NEXT(pve, pv_list);
1450         }
1451
1452         if (pve == NULL && pg->md.pv_kva == va)
1453                 pg->md.pv_kva = 0;
1454
1455         return(pve);                            /* return removed pve */
1456 }
1457 /*
1458  *
1459  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1460  *
1461  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1462  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1463  * => we return the old flags
1464  *
1465  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1466  */
1467 static u_int
1468 pmap_modify_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va,
1469     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1470 {
1471         struct pv_entry *npv;
1472         u_int flags, oflags;
1473
1474         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1475         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1476         if ((npv = pmap_find_pv(pg, pm, va)) == NULL)
1477                 return (0);
1478
1479         /*
1480          * There is at least one VA mapping this page.
1481          */
1482
1483         if (clr_mask & (PVF_REF | PVF_MOD))
1484                 pg->md.pvh_attrs |= set_mask & (PVF_REF | PVF_MOD);
1485
1486         oflags = npv->pv_flags;
1487         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1488
1489         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1490                 if (flags & PVF_WIRED)
1491                         ++pm->pm_stats.wired_count;
1492                 else
1493                         --pm->pm_stats.wired_count;
1494         }
1495
1496         if ((flags ^ oflags) & PVF_WRITE)
1497                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1498
1499         return (oflags);
1500 }
1501
1502 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1503 #ifdef PMAP_DEBUG
1504 void
1505 pmap_debug(int level)
1506 {
1507         pmap_debug_level = level;
1508         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1509 }
1510 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1511
1512 void
1513 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1514 {
1515         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1516
1517         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1518         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1519         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1520 }
1521
1522 /*
1523  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1524  */
1525 void
1526 pmap_page_init(vm_page_t m)
1527 {
1528
1529         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1530         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
1531         m->md.pvh_attrs = 0;
1532         m->md.pv_kva = 0;
1533 }
1534
1535 /*
1536  *      Initialize the pmap module.
1537  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1538  *      system needs to map virtual memory.
1539  */
1540 void
1541 pmap_init(void)
1542 {
1543         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1544
1545         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1546             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1547         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable), NULL,
1548             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1549
1550         /*
1551          * Initialize the PV entry allocator.
1552          */
1553         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), NULL, NULL,
1554             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1555         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1556         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + vm_cnt.v_page_count;
1557         uma_zone_reserve_kva(pvzone, pv_entry_max);
1558         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1559
1560         /*
1561          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1562          */
1563         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1564 }
1565
1566 int
1567 pmap_fault_fixup(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1568 {
1569         struct l2_dtable *l2;
1570         struct l2_bucket *l2b;
1571         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1572         pt_entry_t *ptep, pte;
1573         vm_paddr_t pa;
1574         u_int l1idx;
1575         int rv = 0;
1576
1577         l1idx = L1_IDX(va);
1578         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1579         PMAP_LOCK(pm);
1580
1581         /*
1582          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1583          * has no business accessing it.
1584          *
1585          * Note: This will catch userland processes trying to access
1586          * kernel addresses.
1587          */
1588         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1589         if (l2 == NULL)
1590                 goto out;
1591
1592         /*
1593          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1594          */
1595         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1596         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1597                 goto out;
1598
1599         /*
1600          * Check the PTE itself.
1601          */
1602         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1603         pte = *ptep;
1604         if (pte == 0)
1605                 goto out;
1606
1607         /*
1608          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1609          */
1610         if (user && (pte & L2_S_PROT_U) == 0)
1611                 goto out;
1612         if (va == vector_page)
1613                 goto out;
1614
1615         pa = l2pte_pa(pte);
1616
1617         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_S_PROT_W) == 0) {
1618                 /*
1619                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1620                  * emulation...
1621                  */
1622                 struct pv_entry *pv;
1623                 struct vm_page *pg;
1624
1625                 /* Extract the physical address of the page */
1626                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1627                         goto out;
1628                 }
1629                 /* Get the current flags for this page. */
1630
1631                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1632                 if (pv == NULL) {
1633                         goto out;
1634                 }
1635
1636                 /*
1637                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1638                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1639                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1640                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1641                  * and also set the modified bit
1642                  */
1643                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1644                         goto out;
1645                 }
1646
1647                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF | PVF_MOD;
1648                 vm_page_dirty(pg);
1649                 pv->pv_flags |= PVF_REF | PVF_MOD;
1650
1651                 /*
1652                  * Re-enable write permissions for the page.  No need to call
1653                  * pmap_fix_cache(), since this is just a
1654                  * modified-emulation fault, and the PVF_WRITE bit isn't
1655                  * changing. We've already set the cacheable bits based on
1656                  * the assumption that we can write to this page.
1657                  */
1658                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO | L2_S_PROT_W;
1659                 PTE_SYNC(ptep);
1660                 rv = 1;
1661         } else
1662         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_INV) {
1663                 /*
1664                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
1665                  * emulation.
1666                  */
1667                 struct pv_entry *pv;
1668                 struct vm_page *pg;
1669
1670                 /* Extract the physical address of the page */
1671                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
1672                         goto out;
1673                 /* Get the current flags for this page. */
1674
1675                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1676                 if (pv == NULL)
1677                         goto out;
1678
1679                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF;
1680                 pv->pv_flags |= PVF_REF;
1681
1682
1683                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO;
1684                 PTE_SYNC(ptep);
1685                 rv = 1;
1686         }
1687
1688         /*
1689          * We know there is a valid mapping here, so simply
1690          * fix up the L1 if necessary.
1691          */
1692         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1693         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_PROTO;
1694         if (*pl1pd != l1pd) {
1695                 *pl1pd = l1pd;
1696                 PTE_SYNC(pl1pd);
1697                 rv = 1;
1698         }
1699
1700 #ifdef DEBUG
1701         /*
1702          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
1703          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
1704          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
1705          * a context switch between such processes, we can take domain faults
1706          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
1707          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
1708          * example.
1709          *
1710          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
1711          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
1712          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
1713          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
1714          * covered by the L1 entry.
1715          *
1716          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
1717          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
1718          *
1719          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
1720          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
1721          * stale TLB entries dynamically.
1722          *
1723          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
1724          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
1725          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
1726          * the TLB.
1727          */
1728         if (rv == 0 && pm->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
1729                 printf("fixup: pm %p, va 0x%lx, ftype %d - nothing to do!\n",
1730                     pm, (u_long)va, ftype);
1731                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
1732                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
1733                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
1734                     pte, l1pd, last_fault_code);
1735 #ifdef DDB
1736                 Debugger();
1737 #endif
1738         }
1739 #endif
1740
1741         cpu_tlb_flushID_SE(va);
1742         cpu_cpwait();
1743
1744         rv = 1;
1745
1746 out:
1747         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1748         PMAP_UNLOCK(pm);
1749         return (rv);
1750 }
1751
1752 void
1753 pmap_postinit(void)
1754 {
1755         struct l2_bucket *l2b;
1756         struct l1_ttable *l1;
1757         pd_entry_t *pl1pt;
1758         pt_entry_t *ptep, pte;
1759         vm_offset_t va, eva;
1760         u_int loop, needed;
1761
1762         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
1763         needed -= 1;
1764         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
1765
1766         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
1767                 /* Allocate a L1 page table */
1768                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
1769                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
1770
1771                 if (va == 0)
1772                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
1773
1774                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
1775                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
1776
1777                 while (va < eva) {
1778                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
1779                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1780                                 pte = *ptep;
1781                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1782                                 *ptep = pte;
1783                                 PTE_SYNC(ptep);
1784                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
1785
1786                                 va += PAGE_SIZE;
1787                 }
1788                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
1789         }
1790
1791
1792 #ifdef DEBUG
1793         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
1794             needed);
1795 #endif
1796 }
1797
1798 /*
1799  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
1800  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
1801  */
1802 void
1803 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pm, struct pcb *pcb)
1804 {
1805         struct l2_bucket *l2b;
1806
1807         pcb->pcb_pagedir = pm->pm_l1->l1_physaddr;
1808         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
1809             (DOMAIN_CLIENT << (pm->pm_domain * 2));
1810
1811         if (vector_page < KERNBASE) {
1812                 pcb->pcb_pl1vec = &pm->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
1813                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, vector_page);
1814                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
1815                     L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
1816         } else
1817                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
1818 }
1819
1820 void
1821 pmap_activate(struct thread *td)
1822 {
1823         pmap_t pm;
1824         struct pcb *pcb;
1825
1826         pm = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
1827         pcb = td->td_pcb;
1828
1829         critical_enter();
1830         pmap_set_pcb_pagedir(pm, pcb);
1831
1832         if (td == curthread) {
1833                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
1834
1835                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
1836                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
1837
1838                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
1839
1840                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
1841                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
1842                         /*
1843                          * No need to switch address spaces.
1844                          */
1845                         critical_exit();
1846                         return;
1847                 }
1848
1849
1850                 /*
1851                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
1852                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
1853                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
1854                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
1855                  */
1856                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
1857
1858                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
1859                         /*
1860                          * Don't need to PTE_SYNC() at this point since
1861                          * cpu_setttb() is about to flush both the cache
1862                          * and the TLB.
1863                          */
1864                 }
1865
1866                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
1867                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
1868         }
1869         critical_exit();
1870 }
1871
1872 static int
1873 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
1874 {
1875         pd_entry_t *pdep, pde;
1876         pt_entry_t *ptep, pte;
1877         vm_offset_t pa;
1878         int rv = 0;
1879
1880         /*
1881          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
1882          */
1883         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
1884         pde = *pdep;
1885
1886         if (l1pte_section_p(pde)) {
1887                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
1888                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
1889                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
1890                         PTE_SYNC(pdep);
1891                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
1892                             sizeof(*pdep));
1893                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
1894                             sizeof(*pdep));
1895                         rv = 1;
1896                 }
1897         } else {
1898                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
1899                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
1900                 if (ptep == NULL)
1901                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
1902
1903                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
1904                 pte = *ptep;
1905                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1906                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
1907                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
1908                         PTE_SYNC(ptep);
1909                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
1910                             sizeof(*ptep));
1911                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
1912                             sizeof(*ptep));
1913                         rv = 1;
1914                 }
1915         }
1916
1917         return (rv);
1918 }
1919
1920 static void
1921 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap,
1922     pt_entry_t **ptep)
1923 {
1924         vm_offset_t va = *availp;
1925         struct l2_bucket *l2b;
1926
1927         if (ptep) {
1928                 l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
1929                 if (l2b == NULL)
1930                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
1931
1932                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1933         }
1934
1935         *vap = va;
1936         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
1937 }
1938
1939 /*
1940  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
1941  *
1942  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
1943  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
1944  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
1945  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
1946  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
1947  *      (physical) address starting relative to 0]
1948  */
1949 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
1950 void
1951 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, struct pv_addr *l1pt)
1952 {
1953         static struct l1_ttable static_l1;
1954         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
1955         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
1956         struct l2_dtable *l2;
1957         struct l2_bucket *l2b;
1958         pd_entry_t pde;
1959         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
1960         pt_entry_t *ptep;
1961         pt_entry_t *qmap_pte;
1962         vm_paddr_t pa;
1963         vm_offset_t va;
1964         vm_size_t size;
1965         int l1idx, l2idx, l2next = 0;
1966
1967         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, lastaddr = %08x\n",
1968             firstaddr, vm_max_kernel_address));
1969
1970         virtual_avail = firstaddr;
1971         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
1972         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
1973
1974         /*
1975          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
1976          * the required metadata for all valid mappings found in it.
1977          */
1978         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
1979                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
1980
1981                 /*
1982                  * We're only interested in Coarse mappings.
1983                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
1984                  * recourse to checking L2 metadata.
1985                  */
1986                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
1987                         continue;
1988
1989                 /*
1990                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
1991                  */
1992                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
1993                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
1994
1995                 if (ptep == NULL) {
1996                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
1997                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
1998                 }
1999
2000                 /*
2001                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
2002                  * Allocate a new one if necessary.
2003                  */
2004                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2005                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
2006                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
2007                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 =
2008                             &static_l2[l2next++];
2009                 }
2010
2011                 /*
2012                  * One more L1 slot tracked...
2013                  */
2014                 l2->l2_occupancy++;
2015
2016                 /*
2017                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
2018                  * appropriate bucket.
2019                  */
2020                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2021                 l2b->l2b_kva = ptep;
2022                 l2b->l2b_phys = pa;
2023                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2024
2025                 /*
2026                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
2027                  */
2028                 for (l2idx = 0;
2029                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
2030                     l2idx++) {
2031                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
2032                                 l2b->l2b_occupancy++;
2033                         }
2034                 }
2035
2036                 /*
2037                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
2038                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
2039                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
2040                  * function. :)
2041                  */
2042                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
2043                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2044                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
2045                 }
2046         }
2047
2048
2049         /*
2050          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
2051          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
2052          */
2053         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
2054             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
2055                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
2056                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2057                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
2058         }
2059
2060         cpu_dcache_wbinv_all();
2061         cpu_l2cache_wbinv_all();
2062         cpu_tlb_flushID();
2063         cpu_cpwait();
2064
2065         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
2066         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
2067         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
2068         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
2069
2070         /*
2071          * Initialize the global pv list lock.
2072          */
2073         rw_init_flags(&pvh_global_lock, "pmap pv global", RW_RECURSE);
2074
2075         /*
2076          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
2077          * mapping of pages.
2078          */
2079         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &csrcp, &csrc_pte);
2080         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)csrc_pte);
2081         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &cdstp, &cdst_pte);
2082         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)cdst_pte);
2083         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &qmap_addr, &qmap_pte);
2084         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)qmap_pte);
2085         size = ((vm_max_kernel_address - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) /
2086             L1_S_SIZE;
2087         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2088             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
2089             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
2090
2091         size = howmany(size, L2_BUCKET_SIZE);
2092         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2093             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
2094             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
2095
2096         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2097             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
2098         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2099             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
2100         SLIST_INIT(&l1_list);
2101         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
2102         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
2103         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
2104         cpu_dcache_wbinv_all();
2105         cpu_l2cache_wbinv_all();
2106
2107         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
2108         virtual_end = vm_max_kernel_address;
2109         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2110         mtx_init(&cmtx, "TMP mappings mtx", NULL, MTX_DEF);
2111         mtx_init(&qmap_mtx, "quick mapping mtx", NULL, MTX_DEF);
2112
2113         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
2114 }
2115
2116 /***************************************************
2117  * Pmap allocation/deallocation routines.
2118  ***************************************************/
2119
2120 /*
2121  * Release any resources held by the given physical map.
2122  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2123  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2124  */
2125 void
2126 pmap_release(pmap_t pmap)
2127 {
2128         struct pcb *pcb;
2129
2130         pmap_idcache_wbinv_all(pmap);
2131         cpu_l2cache_wbinv_all();
2132         pmap_tlb_flushID(pmap);
2133         cpu_cpwait();
2134         if (vector_page < KERNBASE) {
2135                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2136                 pcb = thread0.td_pcb;
2137                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2138                         /*
2139                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2140                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2141                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2142                          * pull the current vector page out from under us.
2143                          */
2144                         critical_enter();
2145                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2146                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2147                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2148                         critical_exit();
2149                 }
2150                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2151                 /*
2152                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2153                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2154                  */
2155                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2156                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2157                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2158                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2159
2160         }
2161         pmap_free_l1(pmap);
2162
2163         dprintf("pmap_release()\n");
2164 }
2165
2166
2167
2168 /*
2169  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2170  */
2171 static __inline int
2172 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2173 {
2174         struct l2_bucket *l2b;
2175         pt_entry_t *ptep;
2176         vm_paddr_t pa;
2177         struct vm_page *pg;
2178
2179         pg = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2180         if (pg == NULL)
2181                 return (1);
2182         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(pg);
2183
2184         if (pap)
2185                 *pap = pa;
2186
2187         l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
2188
2189         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2190         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode |
2191             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2192         PTE_SYNC(ptep);
2193         return (0);
2194 }
2195
2196 /*
2197  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2198  * used by pmap_growkernel().
2199  */
2200 static __inline struct l2_bucket *
2201 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2202 {
2203         struct l2_dtable *l2;
2204         struct l2_bucket *l2b;
2205         struct l1_ttable *l1;
2206         pd_entry_t *pl1pd;
2207         u_short l1idx;
2208         vm_offset_t nva;
2209
2210         l1idx = L1_IDX(va);
2211
2212         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2213                 /*
2214                  * No mapping at this address, as there is
2215                  * no entry in the L1 table.
2216                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2217                  */
2218                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2219                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2220                         /*
2221                          * Need to allocate a backing page
2222                          */
2223                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2224                                 return (NULL);
2225                 }
2226
2227                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2228                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2229
2230                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva &
2231                     PAGE_MASK)) {
2232                         /*
2233                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2234                          * Map in another page to cover it.
2235                          */
2236                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2237                                 return (NULL);
2238                 }
2239
2240                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2241
2242                 /*
2243                  * Link it into the parent pmap
2244                  */
2245                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2246                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2247         }
2248
2249         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2250
2251         /*
2252          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2253          */
2254         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2255                 pt_entry_t *ptep;
2256
2257                 /*
2258                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2259                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2260                  */
2261                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2262                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2263                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2264                         /*
2265                          * Need to allocate a backing page
2266                          */
2267                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2268                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2269                                 return (NULL);
2270                         PTE_SYNC_RANGE(ptep, PAGE_SIZE / sizeof(pt_entry_t));
2271                 }
2272                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2273                 l2->l2_occupancy++;
2274                 l2b->l2b_kva = ptep;
2275                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2276                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2277
2278                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2279                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2280         }
2281
2282         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2283         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2284                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2285                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2286                             L1_C_PROTO;
2287                         PTE_SYNC(pl1pd);
2288         }
2289
2290         return (l2b);
2291 }
2292
2293
2294 /*
2295  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2296  */
2297 void
2298 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2299 {
2300         pmap_t kpm = kernel_pmap;
2301
2302         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2303                 return;         /* we are OK */
2304
2305         /*
2306          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2307          */
2308
2309         /* Map 1MB at a time */
2310         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2311                 pmap_grow_l2_bucket(kpm, pmap_curmaxkvaddr);
2312
2313         /*
2314          * flush out the cache, expensive but growkernel will happen so
2315          * rarely
2316          */
2317         cpu_dcache_wbinv_all();
2318         cpu_l2cache_wbinv_all();
2319         cpu_tlb_flushD();
2320         cpu_cpwait();
2321         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2322 }
2323
2324
2325 /*
2326  * Remove all pages from specified address space
2327  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2328  * is special cased for current process only, but
2329  * can have the more generic (and slightly slower)
2330  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2331  * in the case of running down an entire address space.
2332  */
2333 void
2334 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2335 {
2336         struct pv_entry *pv, *npv;
2337         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2338         vm_page_t m;
2339         pt_entry_t *pt;
2340
2341         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2342         PMAP_LOCK(pmap);
2343         cpu_idcache_wbinv_all();
2344         cpu_l2cache_wbinv_all();
2345         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2346                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED || pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2347                         /* Cannot remove wired or unmanaged pages now. */
2348                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2349                         continue;
2350                 }
2351                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2352                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2353                 KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2354                 pt = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2355                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pt & L2_S_FRAME);
2356                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2357                 *pt = 0;
2358                 PTE_SYNC(pt);
2359                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2360                 pmap_nuke_pv(m, pmap, pv);
2361                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2362                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2363                 pmap_free_pv_entry(pv);
2364                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2365         }
2366         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2367         cpu_tlb_flushID();
2368         cpu_cpwait();
2369         PMAP_UNLOCK(pmap);
2370 }
2371
2372
2373 /***************************************************
2374  * Low level mapping routines.....
2375  ***************************************************/
2376
2377 /* Map a section into the KVA. */
2378
2379 /*
2380  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2381  * to be used for panic dumps.
2382  */
2383 void *
2384 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2385 {
2386         vm_offset_t va;
2387
2388         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2389         pmap_kenter(va, pa);
2390         return ((void *)crashdumpmap);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * add a wired page to the kva
2395  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2396  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2397  */
2398 static PMAP_INLINE void
2399 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2400 {
2401         struct l2_bucket *l2b;
2402         pt_entry_t *pte;
2403         pt_entry_t opte;
2404         struct pv_entry *pve;
2405         vm_page_t m;
2406
2407         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2408             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2409
2410
2411         l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
2412         if (l2b == NULL)
2413                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(kernel_pmap, va);
2414         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2415         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2416         opte = *pte;
2417         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2418             (uint32_t) pte, opte, *pte));
2419         if (l2pte_valid(opte)) {
2420                 pmap_kremove(va);
2421         } else {
2422                 if (opte == 0)
2423                         l2b->l2b_occupancy++;
2424         }
2425         *pte = L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL,
2426             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2427         if (flags & KENTER_CACHE)
2428                 *pte |= pte_l2_s_cache_mode;
2429         if (flags & KENTER_USER)
2430                 *pte |= L2_S_PROT_U;
2431         PTE_SYNC(pte);
2432
2433         /*
2434          * A kernel mapping may not be the page's only mapping, so create a PV
2435          * entry to ensure proper caching.
2436          *
2437          * The existence test for the pvzone is used to delay the recording of
2438          * kernel mappings until the VM system is fully initialized.
2439          *
2440          * This expects the physical memory to have a vm_page_array entry.
2441          */
2442         if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) != NULL) {
2443                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2444                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) || m->md.pv_kva != 0) {
2445                         if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
2446                                 panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");
2447                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2448                         pmap_enter_pv(m, pve, kernel_pmap, va,
2449                             PVF_WRITE | PVF_UNMAN);
2450                         pmap_fix_cache(m, kernel_pmap, va);
2451                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2452                 } else {
2453                         m->md.pv_kva = va;
2454                 }
2455                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2456         }
2457 }
2458
2459 void
2460 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2461 {
2462         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2463 }
2464
2465 void
2466 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2467 {
2468
2469         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2470 }
2471
2472 void
2473 pmap_kenter_device(vm_offset_t va, vm_size_t size, vm_paddr_t pa)
2474 {
2475         vm_offset_t sva;
2476
2477         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
2478             ("%s: device mapping not page-sized", __func__));
2479
2480         sva = va;
2481         while (size != 0) {
2482                 pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2483                 va += PAGE_SIZE;
2484                 pa += PAGE_SIZE;
2485                 size -= PAGE_SIZE;
2486         }
2487 }
2488
2489 void
2490 pmap_kremove_device(vm_offset_t va, vm_size_t size)
2491 {
2492         vm_offset_t sva;
2493
2494         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
2495             ("%s: device mapping not page-sized", __func__));
2496
2497         sva = va;
2498         while (size != 0) {
2499                 pmap_kremove(va);
2500                 va += PAGE_SIZE;
2501                 size -= PAGE_SIZE;
2502         }
2503 }
2504
2505 void
2506 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2507 {
2508
2509         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2510         /*
2511          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2512          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2513          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2514          */
2515         pmap_fault_fixup(kernel_pmap, va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2516 }
2517
2518 vm_paddr_t
2519 pmap_kextract(vm_offset_t va)
2520 {
2521
2522         return (pmap_extract_locked(kernel_pmap, va));
2523 }
2524
2525 /*
2526  * remove a page from the kernel pagetables
2527  */
2528 void
2529 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2530 {
2531         struct l2_bucket *l2b;
2532         pt_entry_t *pte, opte;
2533         struct pv_entry *pve;
2534         vm_page_t m;
2535         vm_offset_t pa;
2536
2537         l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, va);
2538         if (!l2b)
2539                 return;
2540         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2541         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2542         opte = *pte;
2543         if (l2pte_valid(opte)) {
2544                 /* pa = vtophs(va) taken from pmap_extract() */
2545                 if ((opte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_L)
2546                         pa = (opte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
2547                 else
2548                         pa = (opte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
2549                 /* note: should never have to remove an allocation
2550                  * before the pvzone is initialized.
2551                  */
2552                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2553                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2554                 if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) &&
2555                     (pve = pmap_remove_pv(m, kernel_pmap, va)))
2556                         pmap_free_pv_entry(pve);
2557                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2558                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2559                 va = va & ~PAGE_MASK;
2560                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2561                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2562                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2563                 cpu_cpwait();
2564                 *pte = 0;
2565         }
2566 }
2567
2568
2569 /*
2570  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2571  *      virtual address space.
2572  *
2573  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2574  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2575  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2576  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2577  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2578  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2579  *      region.
2580  */
2581 vm_offset_t
2582 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2583 {
2584         vm_offset_t sva = *virt;
2585         vm_offset_t va = sva;
2586
2587         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2588             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2589             prot));
2590
2591         while (start < end) {
2592                 pmap_kenter(va, start);
2593                 va += PAGE_SIZE;
2594                 start += PAGE_SIZE;
2595         }
2596         *virt = va;
2597         return (sva);
2598 }
2599
2600 static void
2601 pmap_wb_page(vm_page_t m)
2602 {
2603         struct pv_entry *pv;
2604
2605         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2606             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, FALSE,
2607                 (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
2608 }
2609
2610 static void
2611 pmap_inv_page(vm_page_t m)
2612 {
2613         struct pv_entry *pv;
2614
2615         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2616             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE, TRUE);
2617 }
2618 /*
2619  * Add a list of wired pages to the kva
2620  * this routine is only used for temporary
2621  * kernel mappings that do not need to have
2622  * page modification or references recorded.
2623  * Note that old mappings are simply written
2624  * over.  The page *must* be wired.
2625  */
2626 void
2627 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2628 {
2629         int i;
2630
2631         for (i = 0; i < count; i++) {
2632                 pmap_wb_page(m[i]);
2633                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]),
2634                     KENTER_CACHE);
2635                 va += PAGE_SIZE;
2636         }
2637 }
2638
2639
2640 /*
2641  * this routine jerks page mappings from the
2642  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
2643  */
2644 void
2645 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
2646 {
2647         vm_paddr_t pa;
2648         int i;
2649
2650         for (i = 0; i < count; i++) {
2651                 pa = vtophys(va);
2652                 if (pa) {
2653                         pmap_inv_page(PHYS_TO_VM_PAGE(pa));
2654                         pmap_kremove(va);
2655                 }
2656                 va += PAGE_SIZE;
2657         }
2658 }
2659
2660
2661 /*
2662  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
2663  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
2664  * faults on process startup and immediately after an mmap.
2665  */
2666 void
2667 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
2668     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2669 {
2670
2671         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2672         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2673             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2674 }
2675
2676
2677 /*
2678  *      pmap_is_prefaultable:
2679  *
2680  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2681  *      for prefault.
2682  */
2683 boolean_t
2684 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2685 {
2686         pd_entry_t *pde;
2687         pt_entry_t *pte;
2688
2689         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pde, &pte))
2690                 return (FALSE);
2691         KASSERT(pte != NULL, ("Valid mapping but no pte ?"));
2692         if (*pte == 0)
2693                 return (TRUE);
2694         return (FALSE);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
2699  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
2700  *
2701  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
2702  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
2703  * in the middle of debugging the pmap anyway...
2704  *
2705  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
2706  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
2707  * state may be inconsistent.
2708  *
2709  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
2710  * a "section" mapping.
2711  */
2712 boolean_t
2713 pmap_get_pde_pte(pmap_t pm, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp, pt_entry_t **ptp)
2714 {
2715         struct l2_dtable *l2;
2716         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
2717         pt_entry_t *ptep;
2718         u_short l1idx;
2719
2720         if (pm->pm_l1 == NULL)
2721                 return (FALSE);
2722
2723         l1idx = L1_IDX(va);
2724         *pdp = pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
2725         l1pd = *pl1pd;
2726
2727         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
2728                 *ptp = NULL;
2729                 return (TRUE);
2730         }
2731
2732         if (pm->pm_l2 == NULL)
2733                 return (FALSE);
2734
2735         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
2736
2737         if (l2 == NULL ||
2738             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
2739                 return (FALSE);
2740         }
2741
2742         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
2743         return (TRUE);
2744 }
2745
2746 /*
2747  *      Routine:        pmap_remove_all
2748  *      Function:
2749  *              Removes this physical page from
2750  *              all physical maps in which it resides.
2751  *              Reflects back modify bits to the pager.
2752  *
2753  *      Notes:
2754  *              Original versions of this routine were very
2755  *              inefficient because they iteratively called
2756  *              pmap_remove (slow...)
2757  */
2758 void
2759 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2760 {
2761         pv_entry_t pv;
2762         pt_entry_t *ptep;
2763         struct l2_bucket *l2b;
2764         boolean_t flush = FALSE;
2765         pmap_t curpm;
2766         int flags = 0;
2767
2768         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2769             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
2770         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2771                 return;
2772         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2773
2774         /*
2775          * XXX This call shouldn't exist.  Iterating over the PV list twice,
2776          * once in pmap_clearbit() and again below, is both unnecessary and
2777          * inefficient.  The below code should itself write back the cache
2778          * entry before it destroys the mapping.
2779          */
2780         pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
2781         curpm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
2782         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2783                 if (flush == FALSE && (pv->pv_pmap == curpm ||
2784                     pv->pv_pmap == kernel_pmap))
2785                         flush = TRUE;
2786
2787                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2788                 /*
2789                  * Cached contents were written-back in pmap_clearbit(),
2790                  * but we still have to invalidate the cache entry to make
2791                  * sure stale data are not retrieved when another page will be
2792                  * mapped under this virtual address.
2793                  */
2794                 if (pmap_is_current(pv->pv_pmap)) {
2795                         cpu_dcache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
2796                         if (pmap_has_valid_mapping(pv->pv_pmap, pv->pv_va))
2797                                 cpu_l2cache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
2798                 }
2799
2800                 if (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2801                         /* remove the pv entry, but do not remove the mapping
2802                          * and remember this is a kernel mapped page
2803                          */
2804                         m->md.pv_kva = pv->pv_va;
2805                 } else {
2806                         /* remove the mapping and pv entry */
2807                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2808                         KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
2809                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2810                         *ptep = 0;
2811                         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
2812                         pmap_free_l2_bucket(pv->pv_pmap, l2b, 1);
2813                         pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
2814                         flags |= pv->pv_flags;
2815                 }
2816                 pmap_nuke_pv(m, pv->pv_pmap, pv);
2817                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2818                 pmap_free_pv_entry(pv);
2819         }
2820
2821         if (flush) {
2822                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
2823                         pmap_tlb_flushID(curpm);
2824                 else
2825                         pmap_tlb_flushD(curpm);
2826         }
2827         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2828         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2829 }
2830
2831
2832 /*
2833  *      Set the physical protection on the
2834  *      specified range of this map as requested.
2835  */
2836 void
2837 pmap_protect(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2838 {
2839         struct l2_bucket *l2b;
2840         pt_entry_t *ptep, pte;
2841         vm_offset_t next_bucket;
2842         u_int flags;
2843         int flush;
2844
2845         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap %p sva 0x%08x eva 0x%08x prot %x",
2846             pm, sva, eva, prot);
2847
2848         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
2849                 pmap_remove(pm, sva, eva);
2850                 return;
2851         }
2852
2853         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
2854                 /*
2855                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
2856                  * vm_fault() take care of it later.
2857                  */
2858                 return;
2859         }
2860
2861         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2862         PMAP_LOCK(pm);
2863
2864         /*
2865          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
2866          * If the pmap is active, write-back the range.
2867          */
2868         pmap_dcache_wb_range(pm, sva, eva - sva, FALSE, FALSE);
2869
2870         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
2871         flags = 0;
2872
2873         while (sva < eva) {
2874                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
2875                 if (next_bucket > eva)
2876                         next_bucket = eva;
2877
2878                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
2879                 if (l2b == NULL) {
2880                         sva = next_bucket;
2881                         continue;
2882                 }
2883
2884                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
2885
2886                 while (sva < next_bucket) {
2887                         if ((pte = *ptep) != 0 && (pte & L2_S_PROT_W) != 0) {
2888                                 struct vm_page *pg;
2889                                 u_int f;
2890
2891                                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
2892                                 pte &= ~L2_S_PROT_W;
2893                                 *ptep = pte;
2894                                 PTE_SYNC(ptep);
2895
2896                                 if (!(pg->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
2897                                         f = pmap_modify_pv(pg, pm, sva,
2898                                             PVF_WRITE, 0);
2899                                         if (f & PVF_WRITE)
2900                                                 vm_page_dirty(pg);
2901                                 } else
2902                                         f = 0;
2903
2904                                 if (flush >= 0) {
2905                                         flush++;
2906                                         flags |= f;
2907                                 } else
2908                                 if (PV_BEEN_EXECD(f))
2909                                         pmap_tlb_flushID_SE(pm, sva);
2910                                 else
2911                                 if (PV_BEEN_REFD(f))
2912                                         pmap_tlb_flushD_SE(pm, sva);
2913                         }
2914
2915                         sva += PAGE_SIZE;
2916                         ptep++;
2917                 }
2918         }
2919
2920
2921         if (flush) {
2922                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
2923                         pmap_tlb_flushID(pm);
2924                 else
2925                 if (PV_BEEN_REFD(flags))
2926                         pmap_tlb_flushD(pm);
2927         }
2928         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2929
2930         PMAP_UNLOCK(pm);
2931 }
2932
2933
2934 /*
2935  *      Insert the given physical page (p) at
2936  *      the specified virtual address (v) in the
2937  *      target physical map with the protection requested.
2938  *
2939  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2940  *      that the related pte can not be reclaimed.
2941  *
2942  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2943  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2944  *      insert this page into the given map NOW.
2945  */
2946
2947 int
2948 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2949     u_int flags, int8_t psind __unused)
2950 {
2951         int rv;
2952
2953         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2954         PMAP_LOCK(pmap);
2955         rv = pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, flags);
2956         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2957         PMAP_UNLOCK(pmap);
2958         return (rv);
2959 }
2960
2961 /*
2962  *      The pvh global and pmap locks must be held.
2963  */
2964 static int
2965 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2966     u_int flags)
2967 {
2968         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2969         struct vm_page *opg;
2970         struct pv_entry *pve = NULL;
2971         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
2972         u_int nflags;
2973         u_int oflags;
2974         vm_paddr_t pa;
2975
2976         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
2977         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2978         if (va == vector_page) {
2979                 pa = systempage.pv_pa;
2980                 m = NULL;
2981         } else {
2982                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 && !vm_page_xbusied(m))
2983                         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
2984                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2985         }
2986         nflags = 0;
2987         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2988                 nflags |= PVF_WRITE;
2989         if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
2990                 nflags |= PVF_EXEC;
2991         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
2992                 nflags |= PVF_WIRED;
2993         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, prot = %x, "
2994             "flags = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m, prot, flags));
2995
2996         if (pmap == kernel_pmap) {
2997                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
2998                 if (l2b == NULL)
2999                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3000         } else {
3001 do_l2b_alloc:
3002                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3003                 if (l2b == NULL) {
3004                         if ((flags & PMAP_ENTER_NOSLEEP) == 0) {
3005                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3006                                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3007                                 vm_wait(NULL);
3008                                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
3009                                 PMAP_LOCK(pmap);
3010                                 goto do_l2b_alloc;
3011                         }
3012                         return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
3013                 }
3014         }
3015
3016         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3017
3018         opte = *ptep;
3019         npte = pa;
3020         oflags = 0;
3021         if (opte) {
3022                 /*
3023                  * There is already a mapping at this address.
3024                  * If the physical address is different, lookup the
3025                  * vm_page.
3026                  */
3027                 if (l2pte_pa(opte) != pa)
3028                         opg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
3029                 else
3030                         opg = m;
3031         } else
3032                 opg = NULL;
3033
3034         if ((prot & (VM_PROT_ALL)) ||
3035             (!m || m->md.pvh_attrs & PVF_REF)) {
3036                 /*
3037                  * - The access type indicates that we don't need
3038                  *   to do referenced emulation.
3039                  * OR
3040                  * - The physical page has already been referenced
3041                  *   so no need to re-do referenced emulation here.
3042                  */
3043                 npte |= L2_S_PROTO;
3044
3045                 nflags |= PVF_REF;
3046
3047                 if (m && ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0 ||
3048                     (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))) {
3049                         /*
3050                          * This is a writable mapping, and the
3051                          * page's mod state indicates it has
3052                          * already been modified. Make it
3053                          * writable from the outset.
3054                          */
3055                         nflags |= PVF_MOD;
3056                         if (!(m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))
3057                                 vm_page_dirty(m);
3058                 }
3059                 if (m && opte)
3060                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3061         } else {
3062                 /*
3063                  * Need to do page referenced emulation.
3064                  */
3065                 npte |= L2_TYPE_INV;
3066         }
3067
3068         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3069                 npte |= L2_S_PROT_W;
3070                 if (m != NULL &&
3071                     (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3072                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3073         }
3074         if (m->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
3075                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3076         if (m && m == opg) {
3077                 /*
3078                  * We're changing the attrs of an existing mapping.
3079                  */
3080                 oflags = pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3081                     PVF_WRITE | PVF_EXEC | PVF_WIRED |
3082                     PVF_MOD | PVF_REF, nflags);
3083
3084                 /*
3085                  * We may need to flush the cache if we're
3086                  * doing rw-ro...
3087                  */
3088                 if (pmap_is_current(pmap) &&
3089                     (oflags & PVF_NC) == 0 &&
3090                     (opte & L2_S_PROT_W) != 0 &&
3091                     (prot & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
3092                     (opte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
3093                         cpu_dcache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3094                         cpu_l2cache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3095                 }
3096         } else {
3097                 /*
3098                  * New mapping, or changing the backing page
3099                  * of an existing mapping.
3100                  */
3101                 if (opg) {
3102                         /*
3103                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3104                          * It is part of our managed memory so we
3105                          * must remove it from the PV list
3106                          */
3107                         if ((pve = pmap_remove_pv(opg, pmap, va))) {
3108
3109                         /* note for patch: the oflags/invalidation was moved
3110                          * because PG_FICTITIOUS pages could free the pve
3111                          */
3112                             oflags = pve->pv_flags;
3113                         /*
3114                          * If the old mapping was valid (ref/mod
3115                          * emulation creates 'invalid' mappings
3116                          * initially) then make sure to frob
3117                          * the cache.
3118                          */
3119                             if ((oflags & PVF_NC) == 0 && l2pte_valid(opte)) {
3120                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags)) {
3121                                         pmap_idcache_wbinv_range(pmap, va,
3122                                             PAGE_SIZE);
3123                                 } else
3124                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags)) {
3125                                                 pmap_dcache_wb_range(pmap, va,
3126                                                     PAGE_SIZE, TRUE,
3127                                                     (oflags & PVF_WRITE) == 0);
3128                                         }
3129                             }
3130
3131                         /* free/allocate a pv_entry for UNMANAGED pages if
3132                          * this physical page is not/is already mapped.
3133                          */
3134
3135                             if (m && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) &&
3136                                   !m->md.pv_kva &&
3137                                  TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3138                                 pmap_free_pv_entry(pve);
3139                                 pve = NULL;
3140                             }
3141                         } else if (m &&
3142                                  (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3143                                   !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3144                                 pve = pmap_get_pv_entry();
3145                 } else if (m &&
3146                            (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3147                            !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3148                         pve = pmap_get_pv_entry();
3149
3150                 if (m) {
3151                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3152                                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3153                                     m->md.pv_kva) {
3154                                         KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3155                                         nflags |= PVF_UNMAN;
3156                                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3157                                 } else
3158                                         m->md.pv_kva = va;
3159                         } else {
3160                                 KASSERT(va < kmi.clean_sva ||
3161                                     va >= kmi.clean_eva,
3162                 ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3163                                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3164                                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3165                         }
3166                 }
3167         }
3168         /*
3169          * Make sure userland mappings get the right permissions
3170          */
3171         if (pmap != kernel_pmap && va != vector_page) {
3172                 npte |= L2_S_PROT_U;
3173         }
3174
3175         /*
3176          * Keep the stats up to date
3177          */
3178         if (opte == 0) {
3179                 l2b->l2b_occupancy++;
3180                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3181         }
3182
3183         /*
3184          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3185          * identical, so there's no need to update the page table.
3186          */
3187         if (npte != opte) {
3188                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3189
3190                 *ptep = npte;
3191                 if (is_cached) {
3192                         /*
3193                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3194                          * is current
3195                          */
3196                         PTE_SYNC(ptep);
3197                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) &&
3198                             l2pte_valid(npte)) {
3199                                 /*
3200                                  * This mapping is likely to be accessed as
3201                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3202                                  * L1 entry to avoid taking another
3203                                  * page/domain fault.
3204                                  */
3205                                 pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3206
3207                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3208                                 l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) |
3209                                     L1_C_PROTO;
3210                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3211                                         *pl1pd = l1pd;
3212                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3213                                 }
3214                         }
3215                 }
3216
3217                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
3218                         pmap_tlb_flushID_SE(pmap, va);
3219                 else if (PV_BEEN_REFD(oflags))
3220                         pmap_tlb_flushD_SE(pmap, va);
3221
3222
3223                 if (m)
3224                         pmap_fix_cache(m, pmap, va);
3225         }
3226         return (KERN_SUCCESS);
3227 }
3228
3229 /*
3230  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3231  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3232  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3233  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3234  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3235  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3236  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3237  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3238  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3239  * corresponding offset from m_start are mapped.
3240  */
3241 void
3242 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3243     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3244 {
3245         vm_page_t m;
3246         vm_pindex_t diff, psize;
3247
3248         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
3249
3250         psize = atop(end - start);
3251         m = m_start;
3252         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3253         PMAP_LOCK(pmap);
3254         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3255                 pmap_enter_locked(pmap, start + ptoa(diff), m, prot &
3256                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), PMAP_ENTER_NOSLEEP);
3257                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3258         }
3259         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3260         PMAP_UNLOCK(pmap);
3261 }
3262
3263 /*
3264  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3265  * 1. Current pmap & pmap exists.
3266  * 2. Not wired.
3267  * 3. Read access.
3268  * 4. No page table pages.
3269  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3270  */
3271
3272 void
3273 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3274 {
3275
3276         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3277         PMAP_LOCK(pmap);
3278         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
3279             PMAP_ENTER_NOSLEEP);
3280         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3281         PMAP_UNLOCK(pmap);
3282 }
3283
3284 /*
3285  *      Clear the wired attribute from the mappings for the specified range of
3286  *      addresses in the given pmap.  Every valid mapping within that range
3287  *      must have the wired attribute set.  In contrast, invalid mappings
3288  *      cannot have the wired attribute set, so they are ignored.
3289  *
3290  *      XXX Wired mappings of unmanaged pages cannot be counted by this pmap
3291  *      implementation.
3292  */
3293 void
3294 pmap_unwire(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3295 {
3296         struct l2_bucket *l2b;
3297         pt_entry_t *ptep, pte;
3298         pv_entry_t pv;
3299         vm_offset_t next_bucket;
3300         vm_page_t m;
3301
3302         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3303         PMAP_LOCK(pmap);
3304         while (sva < eva) {
3305                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3306                 if (next_bucket > eva)
3307                         next_bucket = eva;
3308                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
3309                 if (l2b == NULL) {
3310                         sva = next_bucket;
3311                         continue;
3312                 }
3313                 for (ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)]; sva < next_bucket;
3314                     sva += PAGE_SIZE, ptep++) {
3315                         if ((pte = *ptep) == 0 ||
3316                             (m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte))) == NULL ||
3317                             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3318                                 continue;
3319                         pv = pmap_find_pv(m, pmap, sva);
3320                         if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) == 0)
3321                                 panic("pmap_unwire: pv %p isn't wired", pv);
3322                         pv->pv_flags &= ~PVF_WIRED;
3323                         pmap->pm_stats.wired_count--;
3324                 }
3325         }
3326         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3327         PMAP_UNLOCK(pmap);
3328 }
3329
3330
3331 /*
3332  *      Copy the range specified by src_addr/len
3333  *      from the source map to the range dst_addr/len
3334  *      in the destination map.
3335  *
3336  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3337  */
3338 void
3339 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3340     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3341 {
3342 }
3343
3344
3345 /*
3346  *      Routine:        pmap_extract
3347  *      Function:
3348  *              Extract the physical page address associated
3349  *              with the given map/virtual_address pair.
3350  */
3351 vm_paddr_t
3352 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3353 {
3354         vm_paddr_t pa;
3355
3356         PMAP_LOCK(pmap);
3357         pa = pmap_extract_locked(pmap, va);
3358         PMAP_UNLOCK(pmap);
3359         return (pa);
3360 }
3361
3362 static vm_paddr_t
3363 pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3364 {
3365         struct l2_dtable *l2;
3366         pd_entry_t l1pd;
3367         pt_entry_t *ptep, pte;
3368         vm_paddr_t pa;
3369         u_int l1idx;
3370
3371         if (pmap != kernel_pmap)
3372                 PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3373         l1idx = L1_IDX(va);
3374         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3375         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3376                 /*
3377                  * These should only happen for the kernel pmap.
3378                  */
3379                 KASSERT(pmap == kernel_pmap, ("unexpected section"));
3380                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3381                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3382                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3383                 else
3384                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3385         } else {
3386                 /*
3387                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3388                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3389                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3390                  */
3391                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3392                 if (l2 == NULL ||
3393                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL)
3394                         return (0);
3395                 pte = ptep[l2pte_index(va)];
3396                 if (pte == 0)
3397                         return (0);
3398                 if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_L)
3399                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3400                 else
3401                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3402         }
3403         return (pa);
3404 }
3405
3406 /*
3407  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3408  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3409  * protection.
3410  *
3411  */
3412 vm_page_t
3413 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3414 {
3415         struct l2_dtable *l2;
3416         pd_entry_t l1pd;
3417         pt_entry_t *ptep, pte;
3418         vm_paddr_t pa, paddr;
3419         vm_page_t m = NULL;
3420         u_int l1idx;
3421         l1idx = L1_IDX(va);
3422         paddr = 0;
3423
3424         PMAP_LOCK(pmap);
3425 retry:
3426         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3427         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3428                 /*
3429                  * These should only happen for kernel_pmap
3430                  */
3431                 KASSERT(pmap == kernel_pmap, ("huh"));
3432                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3433                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3434                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3435                 else
3436                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3437                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3438                         goto retry;
3439                 if (l1pd & L1_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3440                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3441                         vm_page_wire(m);
3442                 }
3443         } else {
3444                 /*
3445                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3446                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3447                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3448                  */
3449                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3450
3451                 if (l2 == NULL ||
3452                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3453                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3454                         return (NULL);
3455                 }
3456
3457                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3458                 pte = *ptep;
3459
3460                 if (pte == 0) {
3461                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3462                         return (NULL);
3463                 }
3464                 if (pte & L2_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3465                         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_L)
3466                                 pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3467                         else
3468                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3469                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3470                                 goto retry;
3471                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3472                         vm_page_wire(m);
3473                 }
3474         }
3475
3476         PMAP_UNLOCK(pmap);
3477         PA_UNLOCK_COND(paddr);
3478         return (m);
3479 }
3480
3481 vm_paddr_t
3482 pmap_dump_kextract(vm_offset_t va, pt2_entry_t *pte2p)
3483 {
3484         struct l2_dtable *l2;
3485         pd_entry_t l1pd;
3486         pt_entry_t *ptep, pte;
3487         vm_paddr_t pa;
3488         u_int l1idx;
3489
3490         l1idx = L1_IDX(va);
3491         l1pd = kernel_pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3492         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3493                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3494                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3495                 else
3496                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3497                 pte = L2_S_PROTO | pa |
3498                     L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
3499         } else {
3500                 l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3501                 if (l2 == NULL ||
3502                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3503                         pte = 0;
3504                         pa = 0;
3505                         goto out;
3506                 }
3507                 pte = ptep[l2pte_index(va)];
3508                 if (pte == 0) {
3509                         pa = 0;
3510                         goto out;
3511                 }
3512                 if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_L)
3513                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3514                 else
3515                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3516         }
3517 out:
3518         if (pte2p != NULL)
3519                 *pte2p = pte;
3520         return (pa);
3521 }
3522
3523 /*
3524  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3525  * such as one in a vmspace structure.
3526  */
3527
3528 int
3529 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3530 {
3531         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3532
3533         pmap_alloc_l1(pmap);
3534         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3535
3536         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
3537
3538         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
3539         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3540         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3541         if (vector_page < KERNBASE) {
3542                 pmap_enter(pmap, vector_page, PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa),
3543                     VM_PROT_READ, PMAP_ENTER_WIRED | VM_PROT_READ, 0);
3544         }
3545         return (1);
3546 }
3547
3548
3549 /***************************************************
3550  * page management routines.
3551  ***************************************************/
3552
3553
3554 static void
3555 pmap_free_pv_entry(pv_entry_t pv)
3556 {
3557         pv_entry_count--;
3558         uma_zfree(pvzone, pv);
3559 }
3560
3561
3562 /*
3563  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
3564  * when needed.
3565  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
3566  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
3567  */
3568 static pv_entry_t
3569 pmap_get_pv_entry(void)
3570 {
3571         pv_entry_t ret_value;
3572
3573         pv_entry_count++;
3574         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3575                 pagedaemon_wakeup(0); /* XXX ARM NUMA */
3576         ret_value = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
3577         return ret_value;
3578 }
3579
3580 /*
3581  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
3582  *
3583  *      It is assumed that the start and end are properly
3584  *      rounded to the page size.
3585  */
3586 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
3587 void
3588 pmap_remove(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3589 {
3590         struct l2_bucket *l2b;
3591         vm_offset_t next_bucket;
3592         pt_entry_t *ptep;
3593         u_int total;
3594         u_int mappings, is_exec, is_refd;
3595         int flushall = 0;
3596
3597
3598         /*
3599          * we lock in the pmap => pv_head direction
3600          */
3601
3602         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3603         PMAP_LOCK(pm);
3604         total = 0;
3605         while (sva < eva) {
3606                 /*
3607                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
3608                  */
3609                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3610                 if (next_bucket > eva)
3611                         next_bucket = eva;
3612
3613                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3614                 if (l2b == NULL) {
3615                         sva = next_bucket;
3616                         continue;
3617                 }
3618
3619                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3620                 mappings = 0;
3621
3622                 while (sva < next_bucket) {
3623                         struct vm_page *pg;
3624                         pt_entry_t pte;
3625                         vm_paddr_t pa;
3626
3627                         pte = *ptep;
3628
3629                         if (pte == 0) {
3630                                 /*
3631                                  * Nothing here, move along
3632                                  */
3633                                 sva += PAGE_SIZE;
3634                                 ptep++;
3635                                 continue;
3636                         }
3637
3638                         pm->pm_stats.resident_count--;
3639                         pa = l2pte_pa(pte);
3640                         is_exec = 0;
3641                         is_refd = 1;
3642
3643                         /*
3644                          * Update flags. In a number of circumstances,
3645                          * we could cluster a lot of these and do a
3646                          * number of sequential pages in one go.
3647                          */
3648                         if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
3649                                 struct pv_entry *pve;
3650
3651                                 pve = pmap_remove_pv(pg, pm, sva);
3652                                 if (pve) {
3653                                         is_exec = PV_BEEN_EXECD(pve->pv_flags);
3654                                         is_refd = PV_BEEN_REFD(pve->pv_flags);
3655                                         pmap_free_pv_entry(pve);
3656                                 }
3657                         }
3658
3659                         if (l2pte_valid(pte) && pmap_is_current(pm)) {
3660                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3661                                         total++;
3662                                         if (is_exec) {
3663                                                 cpu_idcache_wbinv_range(sva,
3664                                                     PAGE_SIZE);
3665                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3666                                                     PAGE_SIZE);
3667                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
3668                                         } else if (is_refd) {
3669                                                 cpu_dcache_wbinv_range(sva,
3670                                                     PAGE_SIZE);
3671                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3672                                                     PAGE_SIZE);
3673                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
3674                                         }
3675                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3676                                         /* flushall will also only get set for
3677                                          * for a current pmap
3678                                          */
3679                                         cpu_idcache_wbinv_all();
3680                                         cpu_l2cache_wbinv_all();
3681                                         flushall = 1;
3682                                         total++;
3683                                 }
3684                         }
3685                         *ptep = 0;
3686                         PTE_SYNC(ptep);
3687
3688                         sva += PAGE_SIZE;
3689                         ptep++;
3690                         mappings++;
3691                 }
3692
3693                 pmap_free_l2_bucket(pm, l2b, mappings);
3694         }
3695
3696         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3697         if (flushall)
3698                 cpu_tlb_flushID();
3699         PMAP_UNLOCK(pm);
3700 }
3701
3702 /*
3703  * pmap_zero_page()
3704  *
3705  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
3706  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
3707  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
3708  * _any_ bulk data very slow.
3709  */
3710 static void
3711 pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t phys, int off, int size)
3712 {
3713
3714         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
3715             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
3716                 return;
3717
3718         mtx_lock(&cmtx);
3719         /*
3720          * Hook in the page, zero it, invalidate the TLB as needed.
3721          *
3722          * Note the temporary zero-page mapping must be a non-cached page in
3723          * order to work without corruption when write-allocate is enabled.
3724          */
3725         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE);
3726         PTE_SYNC(cdst_pte);
3727         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
3728         cpu_cpwait();
3729         if (off || size != PAGE_SIZE)
3730                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
3731         else
3732                 bzero_page(cdstp);
3733
3734         mtx_unlock(&cmtx);
3735 }
3736
3737 /*
3738  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
3739  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3740  */
3741 void
3742 pmap_zero_page(vm_page_t m)
3743 {
3744         pmap_zero_page_generic(VM_PAGE_TO_PHYS(m), 0, PAGE_SIZE);
3745 }
3746
3747
3748 /*
3749  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
3750  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3751  *
3752  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3753  */
3754 void
3755 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
3756 {
3757
3758         pmap_zero_page_generic(VM_PAGE_TO_PHYS(m), off, size);
3759 }
3760
3761
3762 #if 0
3763 /*
3764  * pmap_clean_page()
3765  *
3766  * This is a local function used to work out the best strategy to clean
3767  * a single page referenced by its entry in the PV table. It should be used by
3768  * pmap_copy_page, pmap_zero page and maybe some others later on.
3769  *
3770  * Its policy is effectively:
3771  *  o If there are no mappings, we don't bother doing anything with the cache.
3772  *  o If there is one mapping, we clean just that page.
3773  *  o If there are multiple mappings, we clean the entire cache.
3774  *
3775  * So that some functions can be further optimised, it returns 0 if it didn't
3776  * clean the entire cache, or 1 if it did.
3777  *
3778  * XXX One bug in this routine is that if the pv_entry has a single page
3779  * mapped at 0x00000000 a whole cache clean will be performed rather than
3780  * just the 1 page. Since this should not occur in everyday use and if it does
3781  * it will just result in not the most efficient clean for the page.
3782  *
3783  * We don't yet use this function but may want to.
3784  */
3785 static int
3786 pmap_clean_page(struct pv_entry *pv, boolean_t is_src)
3787 {
3788         pmap_t pm, pm_to_clean = NULL;
3789         struct pv_entry *npv;
3790         u_int cache_needs_cleaning = 0;
3791         u_int flags = 0;
3792         vm_offset_t page_to_clean = 0;
3793
3794         if (pv == NULL) {
3795                 /* nothing mapped in so nothing to flush */
3796                 return (0);
3797         }
3798
3799         /*
3800          * Since we flush the cache each time we change to a different
3801          * user vmspace, we only need to flush the page if it is in the
3802          * current pmap.
3803          */
3804         if (curthread)
3805                 pm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
3806         else
3807                 pm = kernel_pmap;
3808
3809         for (npv = pv; npv; npv = TAILQ_NEXT(npv, pv_list)) {
3810                 if (npv->pv_pmap == kernel_pmap || npv->pv_pmap == pm) {
3811                         flags |= npv->pv_flags;
3812                         /*
3813                          * The page is mapped non-cacheable in
3814                          * this map.  No need to flush the cache.
3815                          */
3816                         if (npv->pv_flags & PVF_NC) {
3817 #ifdef DIAGNOSTIC
3818                                 if (cache_needs_cleaning)
3819                                         panic("pmap_clean_page: "
3820                                             "cache inconsistency");
3821 #endif
3822                                 break;
3823                         } else if (is_src && (npv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0)
3824                                 continue;
3825                         if (cache_needs_cleaning) {
3826                                 page_to_clean = 0;
3827                                 break;
3828                         } else {
3829                                 page_to_clean = npv->pv_va;
3830                                 pm_to_clean = npv->pv_pmap;
3831                         }
3832                         cache_needs_cleaning = 1;
3833                 }
3834         }
3835         if (page_to_clean) {
3836                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3837                         pmap_idcache_wbinv_range(pm_to_clean, page_to_clean,
3838                             PAGE_SIZE);
3839                 else
3840                         pmap_dcache_wb_range(pm_to_clean, page_to_clean,
3841                             PAGE_SIZE, !is_src, (flags & PVF_WRITE) == 0);
3842         } else if (cache_needs_cleaning) {
3843                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3844                         pmap_idcache_wbinv_all(pm);
3845                 else
3846                         pmap_dcache_wbinv_all(pm);
3847                 return (1);
3848         }
3849         return (0);
3850 }
3851 #endif
3852
3853 /*
3854  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
3855  *      page by mapping the page into virtual memory and using
3856  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
3857  *      time.
3858  */
3859
3860 /*
3861  * pmap_copy_page()
3862  *
3863  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
3864  * hook points. The same comment regarding cachability as in
3865  * pmap_zero_page also applies here.
3866  */
3867 static void
3868 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
3869 {
3870 #if 0
3871         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
3872 #endif
3873
3874         /*
3875          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
3876          * the duration of the copy so that no other mappings can
3877          * be created while we have a potentially aliased mapping.
3878          */
3879 #if 0
3880         /*
3881          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
3882          * pmap_copy_page().
3883          */
3884         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
3885 #endif
3886         /*
3887          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
3888          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
3889          * as required.
3890          */
3891         mtx_lock(&cmtx);
3892         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
3893             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
3894         PTE_SYNC(csrc_pte);
3895         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
3896             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
3897         PTE_SYNC(cdst_pte);
3898         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
3899         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
3900         cpu_cpwait();
3901         bcopy_page(csrcp, cdstp);
3902         mtx_unlock(&cmtx);
3903         cpu_dcache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
3904         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
3905         cpu_l2cache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
3906         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
3907 }
3908
3909 void
3910 pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
3911     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
3912 {
3913
3914         mtx_lock(&cmtx);
3915         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
3916             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
3917         PTE_SYNC(csrc_pte);
3918         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
3919             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
3920         PTE_SYNC(cdst_pte);
3921         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
3922         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
3923         cpu_cpwait();
3924         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
3925         mtx_unlock(&cmtx);
3926         cpu_dcache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
3927         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
3928         cpu_l2cache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
3929         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
3930 }
3931
3932 void
3933 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
3934 {
3935
3936         cpu_dcache_wbinv_all();
3937         cpu_l2cache_wbinv_all();
3938         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
3939             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst),
3940             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
3941                 return;
3942         pmap_copy_page_generic(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
3943 }
3944
3945 /*
3946  * We have code to do unmapped I/O. However, it isn't quite right and
3947  * causes un-page-aligned I/O to devices to fail (most notably newfs
3948  * or fsck). We give up a little performance to not allow unmapped I/O
3949  * to gain stability.
3950  */
3951 int unmapped_buf_allowed = 0;
3952
3953 void
3954 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
3955     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
3956 {
3957         vm_page_t a_pg, b_pg;
3958         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
3959         int cnt;
3960
3961         cpu_dcache_wbinv_all();
3962         cpu_l2cache_wbinv_all();
3963         while (xfersize > 0) {
3964                 a_pg = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
3965                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
3966                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
3967                 b_pg = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
3968                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
3969                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
3970                 pmap_copy_page_offs_generic(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg), a_pg_offset,
3971                     VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg), b_pg_offset, cnt);
3972                 xfersize -= cnt;
3973                 a_offset += cnt;
3974                 b_offset += cnt;
3975         }
3976 }
3977
3978 vm_offset_t
3979 pmap_quick_enter_page(vm_page_t m)
3980 {
3981         /*
3982          * Don't bother with a PCPU pageframe, since we don't support
3983          * SMP for anything pre-armv7.  Use pmap_kenter() to ensure
3984          * caching is handled correctly for multiple mappings of the
3985          * same physical page.
3986          */
3987
3988         mtx_assert(&qmap_mtx, MA_NOTOWNED);
3989         mtx_lock(&qmap_mtx);
3990
3991         pmap_kenter(qmap_addr, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3992
3993         return (qmap_addr);
3994 }
3995
3996 void
3997 pmap_quick_remove_page(vm_offset_t addr)
3998 {
3999         KASSERT(addr == qmap_addr,
4000             ("pmap_quick_remove_page: invalid address"));
4001         mtx_assert(&qmap_mtx, MA_OWNED);
4002         pmap_kremove(addr);
4003         mtx_unlock(&qmap_mtx);
4004 }
4005
4006 /*
4007  * this routine returns true if a physical page resides
4008  * in the given pmap.
4009  */
4010 boolean_t
4011 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4012 {
4013         pv_entry_t pv;
4014         int loops = 0;
4015         boolean_t rv;
4016
4017         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4018             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4019         rv = FALSE;
4020         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4021         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4022                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
4023                         rv = TRUE;
4024                         break;
4025                 }
4026                 loops++;
4027                 if (loops >= 16)
4028                         break;
4029         }
4030         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4031         return (rv);
4032 }
4033
4034 /*
4035  *      pmap_page_wired_mappings:
4036  *
4037  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4038  *      that are wired.
4039  */
4040 int
4041 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4042 {
4043         pv_entry_t pv;
4044         int count;
4045
4046         count = 0;
4047         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4048                 return (count);
4049         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4050         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
4051                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4052                         count++;
4053         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4054         return (count);
4055 }
4056
4057 /*
4058  *      This function is advisory.
4059  */
4060 void
4061 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
4062 {
4063 }
4064
4065 /*
4066  *      pmap_ts_referenced:
4067  *
4068  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4069  */
4070 int
4071 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4072 {
4073
4074         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4075             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4076         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4077 }
4078
4079
4080 boolean_t
4081 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4082 {
4083
4084         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4085             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4086         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4087                 return (TRUE);
4088
4089         return(FALSE);
4090 }
4091
4092
4093 /*
4094  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4095  */
4096 void
4097 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4098 {
4099
4100         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4101             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
4102         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4103         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
4104             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
4105
4106         /*
4107          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no mappings can be modified.
4108          * If the object containing the page is locked and the page is not
4109          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
4110          */
4111         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4112                 return;
4113         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4114                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
4115 }
4116
4117
4118 /*
4119  *      pmap_is_referenced:
4120  *
4121  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4122  *      in any physical maps.
4123  */
4124 boolean_t
4125 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4126 {
4127
4128         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4129             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4130         return ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0);
4131 }
4132
4133
4134 /*
4135  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4136  */
4137 void
4138 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4139 {
4140
4141         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4142             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
4143
4144         /*
4145          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
4146          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
4147          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
4148          */
4149         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4150         if (vm_page_xbusied(m) || (m->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
4151                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
4152 }
4153
4154
4155 /*
4156  * perform the pmap work for mincore
4157  */
4158 int
4159 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
4160 {
4161         struct l2_bucket *l2b;
4162         pt_entry_t *ptep, pte;
4163         vm_paddr_t pa;
4164         vm_page_t m;
4165         int val;
4166         boolean_t managed;
4167
4168         PMAP_LOCK(pmap);
4169 retry:
4170         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, addr);
4171         if (l2b == NULL) {
4172                 val = 0;
4173                 goto out;
4174         }
4175         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(addr)];
4176         pte = *ptep;
4177         if (!l2pte_valid(pte)) {
4178                 val = 0;
4179                 goto out;
4180         }
4181         val = MINCORE_INCORE;
4182         if (pte & L2_S_PROT_W)
4183                 val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4184         managed = false;
4185         pa = l2pte_pa(pte);
4186         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4187         if (m != NULL && !(m->oflags & VPO_UNMANAGED))
4188                 managed = true;
4189         if (managed) {
4190                 /*
4191                  * The ARM pmap tries to maintain a per-mapping
4192                  * reference bit.  The trouble is that it's kept in
4193                  * the PV entry, not the PTE, so it's costly to access
4194                  * here.  You would need to acquire the pvh global
4195                  * lock, call pmap_find_pv(), and introduce a custom
4196                  * version of vm_page_pa_tryrelock() that releases and
4197                  * reacquires the pvh global lock.  In the end, I
4198                  * doubt it's worthwhile.  This may falsely report
4199                  * the given address as referenced.
4200                  */
4201                 if ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0)
4202                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4203         }
4204         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
4205             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
4206                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
4207                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
4208                         goto retry;
4209         } else
4210 out:
4211                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
4212         PMAP_UNLOCK(pmap);
4213         return (val);
4214 }
4215
4216
4217 void
4218 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4219 {
4220 }
4221
4222
4223 /*
4224  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4225  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4226  */
4227 void
4228 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4229     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4230 {
4231 }
4232
4233 #define BOOTSTRAP_DEBUG
4234
4235 /*
4236  * pmap_map_section:
4237  *
4238  *      Create a single section mapping.
4239  */
4240 void
4241 pmap_map_section(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4242     int prot, int cache)
4243 {
4244         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4245         pd_entry_t fl;
4246
4247         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0, ("ouin2"));
4248
4249         switch (cache) {
4250         case PTE_NOCACHE:
4251         default:
4252                 fl = 0;
4253                 break;
4254
4255         case PTE_CACHE:
4256                 fl = pte_l1_s_cache_mode;
4257                 break;
4258
4259         case PTE_PAGETABLE:
4260                 fl = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4261                 break;
4262         }
4263
4264         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4265             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4266         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4267
4268 }
4269
4270 /*
4271  * pmap_link_l2pt:
4272  *
4273  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
4274  *      page table at the slot for "va".
4275  */
4276 void
4277 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
4278 {
4279         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
4280         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
4281
4282         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
4283
4284 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4285         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
4286 #endif
4287
4288         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
4289
4290         PTE_SYNC(&pde[slot]);
4291
4292         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
4293
4294
4295 }
4296
4297 /*
4298  * pmap_map_entry
4299  *
4300  *      Create a single page mapping.
4301  */
4302 void
4303 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
4304     int cache)
4305 {
4306         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4307         pt_entry_t fl;
4308         pt_entry_t *pte;
4309
4310         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
4311
4312         switch (cache) {
4313         case PTE_NOCACHE:
4314         default:
4315                 fl = 0;
4316                 break;
4317
4318         case PTE_CACHE:
4319                 fl = pte_l2_s_cache_mode;
4320                 break;
4321
4322         case PTE_PAGETABLE:
4323                 fl = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4324                 break;
4325         }
4326
4327         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4328                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4329
4330         pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4331
4332         if (pte == NULL)
4333                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
4334
4335         pte[l2pte_index(va)] =
4336             L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl;
4337         PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4338 }
4339
4340 /*
4341  * pmap_map_chunk:
4342  *
4343  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
4344  *      possible (section. large page, small page) into the
4345  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
4346  */
4347 vm_size_t
4348 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4349     vm_size_t size, int prot, int cache)
4350 {
4351         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4352         pt_entry_t *pte, f1, f2s, f2l;
4353         vm_size_t resid;
4354         int i;
4355
4356         resid = roundup2(size, PAGE_SIZE);
4357
4358         if (l1pt == 0)
4359                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
4360
4361 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4362         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
4363             "prot=0x%x cache=%d\n", pa, va, size, resid, prot, cache);
4364 #endif
4365
4366         switch (cache) {
4367         case PTE_NOCACHE:
4368         default:
4369                 f1 = 0;
4370                 f2l = 0;
4371                 f2s = 0;
4372                 break;
4373
4374         case PTE_CACHE:
4375                 f1 = pte_l1_s_cache_mode;
4376                 f2l = pte_l2_l_cache_mode;
4377                 f2s = pte_l2_s_cache_mode;
4378                 break;
4379
4380         case PTE_PAGETABLE:
4381                 f1 = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4382                 f2l = pte_l2_l_cache_mode_pt;
4383                 f2s = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4384                 break;
4385         }
4386
4387         size = resid;
4388
4389         while (resid > 0) {
4390                 /* See if we can use a section mapping. */
4391                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4392 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4393                         printf("S");
4394 #endif
4395                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4396                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f1 |
4397                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4398                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4399                         va += L1_S_SIZE;
4400                         pa += L1_S_SIZE;
4401                         resid -= L1_S_SIZE;
4402                         continue;
4403                 }
4404
4405                 /*
4406                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
4407                  * one is actually in the corresponding L1 slot
4408                  * for the current VA.
4409                  */
4410                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4411                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4412
4413                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
4414                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4415                 if (pte == NULL)
4416                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
4417                             "0x%08x", va);
4418                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
4419                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4420 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4421                         printf("L");
4422 #endif
4423                         for (i = 0; i < 16; i++) {
4424                                 pte[l2pte_index(va) + i] =
4425                                     L2_L_PROTO | pa |
4426                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
4427                                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va) + i]);
4428                         }
4429                         va += L2_L_SIZE;
4430                         pa += L2_L_SIZE;
4431                         resid -= L2_L_SIZE;
4432                         continue;
4433                 }
4434
4435                 /* Use a small page mapping. */
4436 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4437                 printf("P");
4438 #endif
4439                 pte[l2pte_index(va)] =
4440                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2s;
4441                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4442                 va += PAGE_SIZE;
4443                 pa += PAGE_SIZE;
4444                 resid -= PAGE_SIZE;
4445         }
4446 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4447         printf("\n");
4448 #endif
4449         return (size);
4450
4451 }
4452
4453 void
4454 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
4455 {
4456         /*
4457          * Remember the memattr in a field that gets used to set the appropriate
4458          * bits in the PTEs as mappings are established.
4459          */
4460         m->md.pv_memattr = ma;
4461
4462         /*
4463          * It appears that this function can only be called before any mappings
4464          * for the page are established on ARM.  If this ever changes, this code
4465          * will need to walk the pv_list and make each of the existing mappings
4466          * uncacheable, being careful to sync caches and PTEs (and maybe
4467          * invalidate TLB?) for any current mapping it modifies.
4468          */
4469         if (m->md.pv_kva != 0 || TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) != NULL)
4470                 panic("Can't change memattr on page with existing mappings");
4471 }
4472
4473 boolean_t
4474 pmap_is_valid_memattr(pmap_t pmap __unused, vm_memattr_t mode)
4475 {
4476
4477         return (mode == VM_MEMATTR_DEFAULT || mode == VM_MEMATTR_UNCACHEABLE);
4478 }