]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/arm/arm/pmap-v6.c
Update llvm/clang to r241361.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / arm / arm / pmap-v6.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2011 Semihalf
4  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
5  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
9  *
10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
11  * modification, are permitted provided that the following conditions
12  * are met:
13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
18  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
19  *    must display the following acknowledgement:
20  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
21  *      Wasabi Systems, Inc.
22  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
23  *    or promote products derived from this software without specific prior
24  *    written permission.
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
28  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
29  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
30  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
31  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
32  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
33  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
34  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
35  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
36  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
37  *
38  * From: FreeBSD: src/sys/arm/arm/pmap.c,v 1.113 2009/07/24 13:50:29
39  */
40
41 /*-
42  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
43  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
44  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
45  * All rights reserved.
46  *
47  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
49  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
50  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
51  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
52  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
53  *    endorse or promote products derived from this software without specific
54  *    prior written permission.
55  *
56  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
57  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
58  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
59  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
60  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
61  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
62  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
63  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
64  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
65  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
66  * SUCH DAMAGE.
67  */
68 /*-
69  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
70  * All rights reserved.
71  *
72  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
73  * by Charles M. Hannum.
74  *
75  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
76  * modification, are permitted provided that the following conditions
77  * are met:
78  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
79  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
80  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
81  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
82  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
83  *
84  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
85  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
86  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
87  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
88  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
89  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
90  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
91  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
92  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
93  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
94  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
95  */
96
97 /*-
98  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
99  * Copyright (c) 1994 Brini.
100  * All rights reserved.
101  *
102  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
103  *
104  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
105  * modification, are permitted provided that the following conditions
106  * are met:
107  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
108  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
109  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
110  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
111  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
112  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
113  *    must display the following acknowledgement:
114  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
115  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
116  *    derived from this software without specific prior written permission.
117  *
118  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
119  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
120  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
121  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
122  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
123  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
124  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
125  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
126  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
127  *
128  * RiscBSD kernel project
129  *
130  * pmap.c
131  *
132  * Machine dependant vm stuff
133  *
134  * Created      : 20/09/94
135  */
136
137 /*
138  * Special compilation symbols
139  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
140  *
141  * Note that pmap_mapdev() and pmap_unmapdev() are implemented in arm/devmap.c
142 */
143 /* Include header files */
144
145 #include "opt_vm.h"
146 #include "opt_pmap.h"
147
148 #include <sys/cdefs.h>
149 __FBSDID("$FreeBSD$");
150 #include <sys/param.h>
151 #include <sys/systm.h>
152 #include <sys/kernel.h>
153 #include <sys/ktr.h>
154 #include <sys/lock.h>
155 #include <sys/proc.h>
156 #include <sys/malloc.h>
157 #include <sys/msgbuf.h>
158 #include <sys/mutex.h>
159 #include <sys/vmmeter.h>
160 #include <sys/mman.h>
161 #include <sys/rwlock.h>
162 #include <sys/smp.h>
163 #include <sys/sched.h>
164 #include <sys/sysctl.h>
165
166 #include <vm/vm.h>
167 #include <vm/vm_param.h>
168 #include <vm/uma.h>
169 #include <vm/pmap.h>
170 #include <vm/vm_kern.h>
171 #include <vm/vm_object.h>
172 #include <vm/vm_map.h>
173 #include <vm/vm_page.h>
174 #include <vm/vm_pageout.h>
175 #include <vm/vm_phys.h>
176 #include <vm/vm_extern.h>
177 #include <vm/vm_reserv.h>
178
179 #include <machine/md_var.h>
180 #include <machine/cpu.h>
181 #include <machine/cpufunc.h>
182 #include <machine/pcb.h>
183
184 #ifdef DEBUG
185 extern int last_fault_code;
186 #endif
187
188 #ifdef PMAP_DEBUG
189 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
190         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
191                 ((_stat_))
192 #define dprintf printf
193
194 int pmap_debug_level = 0;
195 #define PMAP_INLINE
196 #else   /* PMAP_DEBUG */
197 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
198 #define dprintf(x, arg...)
199 #define PMAP_INLINE __inline
200 #endif  /* PMAP_DEBUG */
201
202 #ifdef PV_STATS
203 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
204 #else
205 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
206 #endif
207
208 #define pa_to_pvh(pa)   (&pv_table[pa_index(pa)])
209
210 #ifdef ARM_L2_PIPT
211 #define pmap_l2cache_wbinv_range(va, pa, size) cpu_l2cache_wbinv_range((pa), (size))
212 #define pmap_l2cache_inv_range(va, pa, size) cpu_l2cache_inv_range((pa), (size))
213 #else
214 #define pmap_l2cache_wbinv_range(va, pa, size) cpu_l2cache_wbinv_range((va), (size))
215 #define pmap_l2cache_inv_range(va, pa, size) cpu_l2cache_inv_range((va), (size))
216 #endif
217
218 extern struct pv_addr systempage;
219
220 /*
221  * Internal function prototypes
222  */
223
224 static PMAP_INLINE
225 struct pv_entry         *pmap_find_pv(struct md_page *, pmap_t, vm_offset_t);
226 static void             pmap_free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc);
227 static void             pmap_free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
228 static pv_entry_t       pmap_get_pv_entry(pmap_t pmap, boolean_t try);
229 static vm_page_t        pmap_pv_reclaim(pmap_t locked_pmap);
230 static boolean_t        pmap_pv_insert_section(pmap_t, vm_offset_t,
231     vm_paddr_t);
232 static struct pv_entry  *pmap_remove_pv(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
233 static int              pmap_pvh_wired_mappings(struct md_page *, int);
234
235 static int              pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
236     vm_prot_t, u_int);
237 static vm_paddr_t       pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
238 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
239 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
240
241 static void             pmap_map_section(pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t,
242     vm_prot_t, boolean_t);
243 static void             pmap_promote_section(pmap_t, vm_offset_t);
244 static boolean_t        pmap_demote_section(pmap_t, vm_offset_t);
245 static boolean_t        pmap_enter_section(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
246     vm_prot_t);
247 static void             pmap_remove_section(pmap_t, vm_offset_t);
248
249 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
250
251 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
252 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
253 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
254 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
255
256 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
257
258 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
259 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
260 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
261 vm_paddr_t kernel_l1pa;
262
263 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
264
265 vm_offset_t vm_max_kernel_address;
266
267 struct pmap kernel_pmap_store;
268
269 /*
270  * Resources for quickly copying and zeroing pages using virtual address space
271  * and page table entries that are pre-allocated per-CPU by pmap_init().
272  */
273 struct czpages {
274         struct  mtx     lock;
275         pt_entry_t      *srcptep;
276         pt_entry_t      *dstptep;
277         vm_offset_t     srcva;
278         vm_offset_t     dstva;
279 };
280 static struct czpages cpu_czpages[MAXCPU];
281
282 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
283 /*
284  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
285  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
286  *
287  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
288  * them (though, they shouldn't).
289  */
290 static void pmap_set_prot(pt_entry_t *pte, vm_prot_t prot, uint8_t user);
291 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode;
292 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode_pt;
293
294 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode;
295 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode_pt;
296
297 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode;
298 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode_pt;
299
300 struct msgbuf *msgbufp = 0;
301
302 /*
303  * Crashdump maps.
304  */
305 static caddr_t crashdumpmap;
306
307 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
308 extern void bzero_page(vm_offset_t);
309
310 char *_tmppt;
311
312 /*
313  * Metadata for L1 translation tables.
314  */
315 struct l1_ttable {
316         /* Entry on the L1 Table list */
317         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
318
319         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
320         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
321
322         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
323         volatile u_int l1_domain_use_count;
324
325         /*
326          * A free-list of domain numbers for this L1.
327          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
328          * is slow on ARM.
329          */
330         u_int8_t l1_domain_first;
331         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
332
333         /* Physical address of this L1 page table */
334         vm_paddr_t l1_physaddr;
335
336         /* KVA of this L1 page table */
337         pd_entry_t *l1_kva;
338 };
339
340 /*
341  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
342  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
343  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
344  *
345  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
346  */
347 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
348
349 /*
350  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
351  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
352  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
353  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
354  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
355  */
356 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
357 /*
358  * A list of all L1 tables
359  */
360 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
361 static struct mtx l1_lru_lock;
362
363 /*
364  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
365  *
366  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
367  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
368  * freed when empty.
369  */
370 struct l2_dtable {
371         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
372         u_int l2_occupancy;
373
374         /* List of L2 page descriptors */
375         struct l2_bucket {
376                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
377                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
378                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
379                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
380         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
381 };
382
383 /* pmap_kenter_internal flags */
384 #define KENTER_CACHE    0x1
385 #define KENTER_DEVICE   0x2
386 #define KENTER_USER     0x4
387
388 /*
389  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
390  * and bucket index within the l2_dtable.
391  */
392 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
393                                  (L2_SIZE - 1))
394 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
395
396 /*
397  * Given a virtual address, this macro returns the
398  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
399  */
400 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
401
402 /*
403  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
404  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
405  * the cache when we frob page tables.
406  *
407  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
408  * not always possible to do that, hence this run-time var.
409  */
410 int     pmap_needs_pte_sync;
411
412 /*
413  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
414  * instruction cache and/or TLB
415  */
416 #define PTE_BEEN_EXECD(pte)  (L2_S_EXECUTABLE(pte) && L2_S_REFERENCED(pte))
417
418 /*
419  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
420  * data cache and/or TLB
421  */
422 #define PTE_BEEN_REFD(pte)   (L2_S_REFERENCED(pte))
423
424 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
425 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
426 #endif
427
428 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == pmap_kernel() || \
429             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
430
431 /*
432  * Data for the pv entry allocation mechanism
433  */
434 static TAILQ_HEAD(pch, pv_chunk) pv_chunks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pv_chunks);
435 static int pv_entry_count, pv_entry_max, pv_entry_high_water;
436 static struct md_page *pv_table;
437 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
438
439 struct pv_chunk *pv_chunkbase;          /* KVA block for pv_chunks */
440 int pv_maxchunks;                       /* How many chunks we have KVA for */
441 vm_offset_t pv_vafree;                  /* Freelist stored in the PTE */
442
443 static __inline struct pv_chunk *
444 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
445 {
446
447         return ((struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK));
448 }
449
450 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
451
452 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
453 CTASSERT(_NPCM == 8);
454 CTASSERT(_NPCPV == 252);
455
456 #define PC_FREE0_6      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 6 */
457 #define PC_FREE7        0x0ffffffful    /* Free values for index 7 */
458
459 static const uint32_t pc_freemask[_NPCM] = {
460         PC_FREE0_6, PC_FREE0_6, PC_FREE0_6,
461         PC_FREE0_6, PC_FREE0_6, PC_FREE0_6,
462         PC_FREE0_6, PC_FREE7
463 };
464
465 static SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, pmap, CTLFLAG_RD, 0, "VM/pmap parameters");
466
467 /* Superpages utilization enabled = 1 / disabled = 0 */
468 static int sp_enabled = 1;
469 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, sp_enabled, CTLFLAG_RDTUN | CTLFLAG_NOFETCH, &sp_enabled, 0,
470     "Are large page mappings enabled?");
471
472 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
473     "Current number of pv entries");
474
475 #ifdef PV_STATS
476 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
477
478 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
479     "Current number of pv entry chunks");
480 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
481     "Current number of pv entry chunks allocated");
482 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
483     "Current number of pv entry chunks frees");
484 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
485     "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
486
487 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
488 static int pv_entry_spare;
489
490 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
491     "Current number of pv entry frees");
492 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
493     "Current number of pv entry allocs");
494 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
495     "Current number of spare pv entries");
496 #endif
497
498 uma_zone_t l2zone;
499 static uma_zone_t l2table_zone;
500 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
501 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
502 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
503 static struct rwlock pvh_global_lock;
504
505 int l1_mem_types[] = {
506         ARM_L1S_STRONG_ORD,
507         ARM_L1S_DEVICE_NOSHARE,
508         ARM_L1S_DEVICE_SHARE,
509         ARM_L1S_NRML_NOCACHE,
510         ARM_L1S_NRML_IWT_OWT,
511         ARM_L1S_NRML_IWB_OWB,
512         ARM_L1S_NRML_IWBA_OWBA
513 };
514
515 int l2l_mem_types[] = {
516         ARM_L2L_STRONG_ORD,
517         ARM_L2L_DEVICE_NOSHARE,
518         ARM_L2L_DEVICE_SHARE,
519         ARM_L2L_NRML_NOCACHE,
520         ARM_L2L_NRML_IWT_OWT,
521         ARM_L2L_NRML_IWB_OWB,
522         ARM_L2L_NRML_IWBA_OWBA
523 };
524
525 int l2s_mem_types[] = {
526         ARM_L2S_STRONG_ORD,
527         ARM_L2S_DEVICE_NOSHARE,
528         ARM_L2S_DEVICE_SHARE,
529         ARM_L2S_NRML_NOCACHE,
530         ARM_L2S_NRML_IWT_OWT,
531         ARM_L2S_NRML_IWB_OWB,
532         ARM_L2S_NRML_IWBA_OWBA
533 };
534
535 /*
536  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
537  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
538  * find them as necessary.
539  *
540  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
541  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
542  */
543 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
544
545 static void
546 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
547 {
548         int i;
549
550         l1->l1_kva = l1pt;
551         l1->l1_domain_use_count = 0;
552         l1->l1_domain_first = 0;
553
554         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
555                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
556
557         /*
558          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
559          */
560         if (l1pt != pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva)
561                 memcpy(l1pt, pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
562
563         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(pmap_kernel(), (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
564                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
565         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
566         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
567 }
568
569 static vm_offset_t
570 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
571 {
572         struct pv_addr *pv;
573
574         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
575                 if (pv->pv_pa == pa)
576                         return (pv->pv_va);
577         }
578         return (0);
579 }
580
581 void
582 pmap_pte_init_mmu_v6(void)
583 {
584
585         if (PTE_PAGETABLE >= 3)
586                 pmap_needs_pte_sync = 1;
587         pte_l1_s_cache_mode = l1_mem_types[PTE_CACHE];
588         pte_l2_l_cache_mode = l2l_mem_types[PTE_CACHE];
589         pte_l2_s_cache_mode = l2s_mem_types[PTE_CACHE];
590
591         pte_l1_s_cache_mode_pt = l1_mem_types[PTE_PAGETABLE];
592         pte_l2_l_cache_mode_pt = l2l_mem_types[PTE_PAGETABLE];
593         pte_l2_s_cache_mode_pt = l2s_mem_types[PTE_PAGETABLE];
594
595 }
596
597 /*
598  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
599  * This is called at pmap creation time.
600  */
601 static void
602 pmap_alloc_l1(pmap_t pmap)
603 {
604         struct l1_ttable *l1;
605         u_int8_t domain;
606
607         /*
608          * Remove the L1 at the head of the LRU list
609          */
610         mtx_lock(&l1_lru_lock);
611         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
612         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
613
614         /*
615          * Pick the first available domain number, and update
616          * the link to the next number.
617          */
618         domain = l1->l1_domain_first;
619         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
620
621         /*
622          * If there are still free domain numbers in this L1,
623          * put it back on the TAIL of the LRU list.
624          */
625         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
626                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
627
628         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
629
630         /*
631          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
632          */
633         pmap->pm_l1 = l1;
634         pmap->pm_domain = domain + 1;
635 }
636
637 /*
638  * Free an L1 translation table.
639  * This is called at pmap destruction time.
640  */
641 static void
642 pmap_free_l1(pmap_t pmap)
643 {
644         struct l1_ttable *l1 = pmap->pm_l1;
645
646         mtx_lock(&l1_lru_lock);
647
648         /*
649          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
650          */
651         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
652                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
653
654         /*
655          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
656          */
657         l1->l1_domain_free[pmap->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
658         l1->l1_domain_first = pmap->pm_domain - 1;
659         l1->l1_domain_use_count--;
660
661         /*
662          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
663          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
664          * put it at the head of the list, otherwise it goes
665          * to the tail.
666          */
667         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
668                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
669         }       else
670                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
671
672         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
673 }
674
675 /*
676  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
677  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
678  */
679 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
680 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
681 {
682         struct l2_dtable *l2;
683         struct l2_bucket *l2b;
684         u_short l1idx;
685
686         l1idx = L1_IDX(va);
687
688         if ((l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
689             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
690                 return (NULL);
691
692         return (l2b);
693 }
694
695 /*
696  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
697  * and VA.
698  *
699  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
700  * bucket/page table in place.
701  *
702  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
703  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before*
704  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
705  * the bucket/page in the meantime.
706  */
707 static struct l2_bucket *
708 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
709 {
710         struct l2_dtable *l2;
711         struct l2_bucket *l2b;
712         u_short l1idx;
713
714         l1idx = L1_IDX(va);
715
716         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
717         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
718         if ((l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
719                 /*
720                  * No mapping at this address, as there is
721                  * no entry in the L1 table.
722                  * Need to allocate a new l2_dtable.
723                  */
724                 PMAP_UNLOCK(pmap);
725                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
726                 if ((l2 = uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT)) == NULL) {
727                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
728                         PMAP_LOCK(pmap);
729                         return (NULL);
730                 }
731                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
732                 PMAP_LOCK(pmap);
733                 if (pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
734                         /*
735                          * Someone already allocated the l2_dtable while
736                          * we were doing the same.
737                          */
738                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
739                         l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
740                 } else {
741                         bzero(l2, sizeof(*l2));
742                         /*
743                          * Link it into the parent pmap
744                          */
745                         pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
746                 }
747         }
748
749         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
750
751         /*
752          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
753          */
754         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
755                 pt_entry_t *ptep;
756
757                 /*
758                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
759                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
760                  */
761                 l2->l2_occupancy++;
762                 PMAP_UNLOCK(pmap);
763                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
764                 ptep = uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT);
765                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
766                 PMAP_LOCK(pmap);
767                 if (l2b->l2b_kva != 0) {
768                         /* We lost the race. */
769                         l2->l2_occupancy--;
770                         uma_zfree(l2zone, ptep);
771                         return (l2b);
772                 }
773                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
774                 if (ptep == NULL) {
775                         /*
776                          * Oops, no more L2 page tables available at this
777                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
778                          * if we allocated a new one above.
779                          */
780                         l2->l2_occupancy--;
781                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
782                                 pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
783                                 uma_zfree(l2table_zone, l2);
784                         }
785                         return (NULL);
786                 }
787
788                 l2b->l2b_kva = ptep;
789                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
790         }
791
792         return (l2b);
793 }
794
795 static PMAP_INLINE void
796 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
797 {
798         uma_zfree(l2zone, l2);
799 }
800 /*
801  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
802  * invalidated.
803  *
804  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
805  *
806  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
807  * for the kernel pmap).
808  */
809 static void
810 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pmap, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
811 {
812         struct l2_dtable *l2;
813         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
814         pt_entry_t *ptep;
815         u_short l1idx;
816
817
818         /*
819          * Update the bucket's reference count according to how many
820          * PTEs the caller has just invalidated.
821          */
822         l2b->l2b_occupancy -= count;
823
824         /*
825          * Note:
826          *
827          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
828          * as that would require checking all Level 1 page tables and
829          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
830          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
831          *
832          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
833          *
834          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
835          * to a performance win over time as we don't need to continually
836          * alloc/free.
837          */
838         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pmap == pmap_kernel())
839                 return;
840
841         /*
842          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
843          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
844          * free the page table.
845          */
846         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
847         ptep = l2b->l2b_kva;
848         l2b->l2b_kva = NULL;
849
850         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
851
852         /*
853          * If the L1 slot matches the pmap's domain
854          * number, then invalidate it.
855          */
856         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
857         if (l1pd == (L1_C_DOM(pmap->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
858                 *pl1pd = 0;
859                 PTE_SYNC(pl1pd);
860                 cpu_tlb_flushD_SE((vm_offset_t)ptep);
861                 cpu_cpwait();
862         }
863
864         /*
865          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
866          */
867         pmap_free_l2_ptp(ptep);
868
869         /*
870          * Update the reference count in the associated l2_dtable
871          */
872         l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
873         if (--l2->l2_occupancy > 0)
874                 return;
875
876         /*
877          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
878          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
879          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
880          */
881         pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
882         uma_zfree(l2table_zone, l2);
883 }
884
885 /*
886  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
887  * structures.
888  */
889 static int
890 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
891 {
892         struct l2_bucket *l2b;
893         pt_entry_t *ptep, pte;
894         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
895
896         /*
897          * The mappings for these page tables were initially made using
898          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
899          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
900          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
901          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
902          * correct.
903          */
904         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
905         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
906         pte = *ptep;
907
908         cpu_idcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
909         pmap_l2cache_wbinv_range(va, pte & L2_S_FRAME, PAGE_SIZE);
910         if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
911                 /*
912                  * Page tables must have the cache-mode set to
913                  * Write-Thru.
914                  */
915                 *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
916                 PTE_SYNC(ptep);
917                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
918                 cpu_cpwait();
919         }
920
921         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
922         return (0);
923 }
924
925 /*
926  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
927  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
928  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
929  */
930 static int
931 pmap_clearbit(struct vm_page *m, u_int maskbits)
932 {
933         struct l2_bucket *l2b;
934         struct pv_entry *pv, *pve, *next_pv;
935         struct md_page *pvh;
936         pd_entry_t *pl1pd;
937         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
938         pmap_t pmap;
939         vm_offset_t va;
940         u_int oflags;
941         int count = 0;
942
943         rw_wlock(&pvh_global_lock);
944         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
945                 goto small_mappings;
946
947         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
948         TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &pvh->pv_list, pv_list, next_pv) {
949                 va = pv->pv_va;
950                 pmap = PV_PMAP(pv);
951                 PMAP_LOCK(pmap);
952                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
953                 KASSERT((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO,
954                     ("pmap_clearbit: valid section mapping expected"));
955                 if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_WRITE))
956                         (void)pmap_demote_section(pmap, va);
957                 else if ((maskbits & PVF_REF) && L1_S_REFERENCED(*pl1pd)) {
958                         if (pmap_demote_section(pmap, va)) {
959                                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) == 0) {
960                                         /*
961                                          * Remove the mapping to a single page
962                                          * so that a subsequent access may
963                                          * repromote. Since the underlying
964                                          * l2_bucket is fully populated, this
965                                          * removal never frees an entire
966                                          * l2_bucket.
967                                          */
968                                         va += (VM_PAGE_TO_PHYS(m) &
969                                             L1_S_OFFSET);
970                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
971                                         KASSERT(l2b != NULL,
972                                             ("pmap_clearbit: no l2 bucket for "
973                                              "va 0x%#x, pmap 0x%p", va, pmap));
974                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
975                                         *ptep = 0;
976                                         PTE_SYNC(ptep);
977                                         pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
978                                         pve = pmap_remove_pv(m, pmap, va);
979                                         KASSERT(pve != NULL, ("pmap_clearbit: "
980                                             "no PV entry for managed mapping"));
981                                         pmap_free_pv_entry(pmap, pve);
982
983                                 }
984                         }
985                 } else if ((maskbits & PVF_MOD) && L1_S_WRITABLE(*pl1pd)) {
986                         if (pmap_demote_section(pmap, va)) {
987                                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) == 0) {
988                                         /*
989                                          * Write protect the mapping to a
990                                          * single page so that a subsequent
991                                          * write access may repromote.
992                                          */
993                                         va += (VM_PAGE_TO_PHYS(m) &
994                                             L1_S_OFFSET);
995                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
996                                         KASSERT(l2b != NULL,
997                                             ("pmap_clearbit: no l2 bucket for "
998                                              "va 0x%#x, pmap 0x%p", va, pmap));
999                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1000                                         if ((*ptep & L2_S_PROTO) != 0) {
1001                                                 pve = pmap_find_pv(&m->md,
1002                                                     pmap, va);
1003                                                 KASSERT(pve != NULL,
1004                                                     ("pmap_clearbit: no PV "
1005                                                     "entry for managed mapping"));
1006                                                 pve->pv_flags &= ~PVF_WRITE;
1007                                                 *ptep |= L2_APX;
1008                                                 PTE_SYNC(ptep);
1009                                         }
1010                                 }
1011                         }
1012                 }
1013                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1014         }
1015
1016 small_mappings:
1017         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
1018                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1019                 return (0);
1020         }
1021
1022         /*
1023          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1024          */
1025         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
1026                 va = pv->pv_va;
1027                 pmap = PV_PMAP(pv);
1028                 oflags = pv->pv_flags;
1029                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1030
1031                 PMAP_LOCK(pmap);
1032
1033                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
1034                 KASSERT(l2b != NULL, ("pmap_clearbit: no l2 bucket for "
1035                     "va 0x%#x, pmap 0x%p", va, pmap));
1036
1037                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1038                 npte = opte = *ptep;
1039
1040                 if (maskbits & (PVF_WRITE | PVF_MOD)) {
1041                         /* make the pte read only */
1042                         npte |= L2_APX;
1043                 }
1044
1045                 if (maskbits & PVF_REF) {
1046                         /*
1047                          * Clear referenced flag in PTE so that we
1048                          * will take a flag fault the next time the mapping
1049                          * is referenced.
1050                          */
1051                         npte &= ~L2_S_REF;
1052                 }
1053
1054                 CTR4(KTR_PMAP,"clearbit: pmap:%p bits:%x pte:%x->%x",
1055                     pmap, maskbits, opte, npte);
1056                 if (npte != opte) {
1057                         count++;
1058                         *ptep = npte;
1059                         PTE_SYNC(ptep);
1060                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1061                         if (PTE_BEEN_EXECD(opte))
1062                                 cpu_tlb_flushID_SE(pv->pv_va);
1063                         else if (PTE_BEEN_REFD(opte))
1064                                 cpu_tlb_flushD_SE(pv->pv_va);
1065                         cpu_cpwait();
1066                 }
1067
1068                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1069
1070         }
1071
1072         if (maskbits & PVF_WRITE)
1073                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1074         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1075         return (count);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * main pv_entry manipulation functions:
1080  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1081  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1082  *
1083  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1084  *       pmap_remove_pv expects the caller to lock the pvh before calling
1085  */
1086
1087 /*
1088  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page's PV list
1089  *
1090  * => caller should hold the proper lock on pvh_global_lock
1091  * => caller should have pmap locked
1092  * => we will (someday) gain the lock on the vm_page's PV list
1093  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1094  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1095  */
1096 static void
1097 pmap_enter_pv(struct vm_page *m, struct pv_entry *pve, pmap_t pmap,
1098     vm_offset_t va, u_int flags)
1099 {
1100
1101         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1102
1103         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
1104         pve->pv_va = va;
1105         pve->pv_flags = flags;
1106
1107         TAILQ_INSERT_HEAD(&m->md.pv_list, pve, pv_list);
1108         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1109                 ++pmap->pm_stats.wired_count;
1110 }
1111
1112 /*
1113  *
1114  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1115  *
1116  * => caller should hold lock on vm_page
1117  */
1118 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1119 pmap_find_pv(struct md_page *md, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1120 {
1121         struct pv_entry *pv;
1122
1123         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1124         TAILQ_FOREACH(pv, &md->pv_list, pv_list)
1125                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va)
1126                         break;
1127
1128         return (pv);
1129 }
1130
1131 /*
1132  * vector_page_setprot:
1133  *
1134  *      Manipulate the protection of the vector page.
1135  */
1136 void
1137 vector_page_setprot(int prot)
1138 {
1139         struct l2_bucket *l2b;
1140         pt_entry_t *ptep;
1141
1142         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), vector_page);
1143
1144         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1145         /*
1146          * Set referenced flag.
1147          * Vectors' page is always desired
1148          * to be allowed to reside in TLB.
1149          */
1150         *ptep |= L2_S_REF;
1151
1152         pmap_set_prot(ptep, prot|VM_PROT_EXECUTE, 0);
1153         PTE_SYNC(ptep);
1154         cpu_tlb_flushID_SE(vector_page);
1155         cpu_cpwait();
1156 }
1157
1158 static void
1159 pmap_set_prot(pt_entry_t *ptep, vm_prot_t prot, uint8_t user)
1160 {
1161
1162         *ptep &= ~(L2_S_PROT_MASK | L2_XN);
1163
1164         if (!(prot & VM_PROT_EXECUTE))
1165                 *ptep |= L2_XN;
1166
1167         /* Set defaults first - kernel read access */
1168         *ptep |= L2_APX;
1169         *ptep |= L2_S_PROT_R;
1170         /* Now tune APs as desired */
1171         if (user)
1172                 *ptep |= L2_S_PROT_U;
1173
1174         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1175                 *ptep &= ~(L2_APX);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1180  *
1181  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1182  * => pmap should be locked
1183  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1184  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1185  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1186  * => we return the removed pve
1187  */
1188 static struct pv_entry *
1189 pmap_remove_pv(struct vm_page *m, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1190 {
1191         struct pv_entry *pve;
1192
1193         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1194         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
1195
1196         pve = pmap_find_pv(&m->md, pmap, va);   /* find corresponding pve */
1197         if (pve != NULL) {
1198                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pve, pv_list);
1199                 if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1200                         --pmap->pm_stats.wired_count;
1201         }
1202         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1203                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1204
1205         return(pve);                            /* return removed pve */
1206 }
1207
1208 /*
1209  *
1210  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1211  *
1212  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1213  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1214  * => we return the old flags
1215  *
1216  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1217  */
1218 static u_int
1219 pmap_modify_pv(struct vm_page *m, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
1220     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1221 {
1222         struct pv_entry *npv;
1223         u_int flags, oflags;
1224
1225         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
1226         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1227         if ((npv = pmap_find_pv(&m->md, pmap, va)) == NULL)
1228                 return (0);
1229
1230         /*
1231          * There is at least one VA mapping this page.
1232          */
1233         oflags = npv->pv_flags;
1234         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1235
1236         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1237                 if (flags & PVF_WIRED)
1238                         ++pmap->pm_stats.wired_count;
1239                 else
1240                         --pmap->pm_stats.wired_count;
1241         }
1242
1243         return (oflags);
1244 }
1245
1246 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1247 #ifdef PMAP_DEBUG
1248 void
1249 pmap_debug(int level)
1250 {
1251         pmap_debug_level = level;
1252         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1253 }
1254 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1255
1256 void
1257 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1258 {
1259         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1260
1261         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1262         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1263         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1264         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1265 }
1266
1267 /*
1268  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1269  */
1270 void
1271 pmap_page_init(vm_page_t m)
1272 {
1273
1274         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1275         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
1276 }
1277
1278 static vm_offset_t
1279 pmap_ptelist_alloc(vm_offset_t *head)
1280 {
1281         pt_entry_t *pte;
1282         vm_offset_t va;
1283
1284         va = *head;
1285         if (va == 0)
1286                 return (va);    /* Out of memory */
1287         pte = vtopte(va);
1288         *head = *pte;
1289         if ((*head & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV)
1290                 panic("%s: va is not L2_TYPE_INV!", __func__);
1291         *pte = 0;
1292         return (va);
1293 }
1294
1295 static void
1296 pmap_ptelist_free(vm_offset_t *head, vm_offset_t va)
1297 {
1298         pt_entry_t *pte;
1299
1300         if ((va & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV)
1301                 panic("%s: freeing va that is not L2_TYPE INV!", __func__);
1302         pte = vtopte(va);
1303         *pte = *head;           /* virtual! L2_TYPE is L2_TYPE_INV though */
1304         *head = va;
1305 }
1306
1307 static void
1308 pmap_ptelist_init(vm_offset_t *head, void *base, int npages)
1309 {
1310         int i;
1311         vm_offset_t va;
1312
1313         *head = 0;
1314         for (i = npages - 1; i >= 0; i--) {
1315                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
1316                 pmap_ptelist_free(head, va);
1317         }
1318 }
1319
1320 /*
1321  *      Initialize the pmap module.
1322  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1323  *      system needs to map virtual memory.
1324  */
1325 void
1326 pmap_init(void)
1327 {
1328         vm_size_t s;
1329         int i, pv_npg;
1330
1331         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1332             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1333         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable), NULL,
1334             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1335
1336         /*
1337          * Are large page mappings supported and enabled?
1338          */
1339         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.sp_enabled", &sp_enabled);
1340         if (sp_enabled) {
1341                 KASSERT(MAXPAGESIZES > 1 && pagesizes[1] == 0,
1342                     ("pmap_init: can't assign to pagesizes[1]"));
1343                 pagesizes[1] = NBPDR;
1344         }
1345
1346         /*
1347          * Calculate the size of the pv head table for superpages.
1348          * Handle the possibility that "vm_phys_segs[...].end" is zero.
1349          */
1350         pv_npg = trunc_1mpage(vm_phys_segs[vm_phys_nsegs - 1].end -
1351             PAGE_SIZE) / NBPDR + 1;
1352
1353         /*
1354          * Allocate memory for the pv head table for superpages.
1355          */
1356         s = (vm_size_t)(pv_npg * sizeof(struct md_page));
1357         s = round_page(s);
1358         pv_table = (struct md_page *)kmem_malloc(kernel_arena, s,
1359             M_WAITOK | M_ZERO);
1360         for (i = 0; i < pv_npg; i++)
1361                 TAILQ_INIT(&pv_table[i].pv_list);
1362
1363         /*
1364          * Initialize the address space for the pv chunks.
1365          */
1366
1367         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1368         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + vm_cnt.v_page_count;
1369         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
1370         pv_entry_max = roundup(pv_entry_max, _NPCPV);
1371         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1372
1373         pv_maxchunks = MAX(pv_entry_max / _NPCPV, maxproc);
1374         pv_chunkbase = (struct pv_chunk *)kva_alloc(PAGE_SIZE * pv_maxchunks);
1375
1376         if (pv_chunkbase == NULL)
1377                 panic("pmap_init: not enough kvm for pv chunks");
1378
1379         pmap_ptelist_init(&pv_vafree, pv_chunkbase, pv_maxchunks);
1380
1381         /*
1382          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1383          */
1384         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1385 }
1386
1387 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_max, CTLFLAG_RD, &pv_entry_max, 0,
1388         "Max number of PV entries");
1389 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, shpgperproc, CTLFLAG_RD, &shpgperproc, 0,
1390         "Page share factor per proc");
1391
1392 static SYSCTL_NODE(_vm_pmap, OID_AUTO, section, CTLFLAG_RD, 0,
1393     "1MB page mapping counters");
1394
1395 static u_long pmap_section_demotions;
1396 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_section, OID_AUTO, demotions, CTLFLAG_RD,
1397     &pmap_section_demotions, 0, "1MB page demotions");
1398
1399 static u_long pmap_section_mappings;
1400 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_section, OID_AUTO, mappings, CTLFLAG_RD,
1401     &pmap_section_mappings, 0, "1MB page mappings");
1402
1403 static u_long pmap_section_p_failures;
1404 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_section, OID_AUTO, p_failures, CTLFLAG_RD,
1405     &pmap_section_p_failures, 0, "1MB page promotion failures");
1406
1407 static u_long pmap_section_promotions;
1408 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_section, OID_AUTO, promotions, CTLFLAG_RD,
1409     &pmap_section_promotions, 0, "1MB page promotions");
1410
1411 int
1412 pmap_fault_fixup(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1413 {
1414         struct l2_dtable *l2;
1415         struct l2_bucket *l2b;
1416         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1417         pt_entry_t *ptep, pte;
1418         vm_paddr_t pa;
1419         u_int l1idx;
1420         int rv = 0;
1421
1422         l1idx = L1_IDX(va);
1423         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1424         PMAP_LOCK(pmap);
1425         /*
1426          * Check and possibly fix-up L1 section mapping
1427          * only when superpage mappings are enabled to speed up.
1428          */
1429         if (sp_enabled) {
1430                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1431                 l1pd = *pl1pd;
1432                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
1433                         /* Catch an access to the vectors section */
1434                         if (l1idx == L1_IDX(vector_page))
1435                                 goto out;
1436                         /*
1437                          * Stay away from the kernel mappings.
1438                          * None of them should fault from L1 entry.
1439                          */
1440                         if (pmap == pmap_kernel())
1441                                 goto out;
1442                         /*
1443                          * Catch a forbidden userland access
1444                          */
1445                         if (user && !(l1pd & L1_S_PROT_U))
1446                                 goto out;
1447                         /*
1448                          * Superpage is always either mapped read only
1449                          * or it is modified and permitted to be written
1450                          * by default. Therefore, process only reference
1451                          * flag fault and demote page in case of write fault.
1452                          */
1453                         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && !L1_S_WRITABLE(l1pd) &&
1454                             L1_S_REFERENCED(l1pd)) {
1455                                 (void)pmap_demote_section(pmap, va);
1456                                 goto out;
1457                         } else if (!L1_S_REFERENCED(l1pd)) {
1458                                 /* Mark the page "referenced" */
1459                                 *pl1pd = l1pd | L1_S_REF;
1460                                 PTE_SYNC(pl1pd);
1461                                 goto l1_section_out;
1462                         } else
1463                                 goto out;
1464                 }
1465         }
1466         /*
1467          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1468          * has no business accessing it.
1469          *
1470          * Note: This will catch userland processes trying to access
1471          * kernel addresses.
1472          */
1473         l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1474         if (l2 == NULL)
1475                 goto out;
1476
1477         /*
1478          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1479          */
1480         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1481         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1482                 goto out;
1483
1484         /*
1485          * Check the PTE itself.
1486          */
1487         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1488         pte = *ptep;
1489         if (pte == 0)
1490                 goto out;
1491
1492         /*
1493          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1494          */
1495         if (user && !(pte & L2_S_PROT_U))
1496                 goto out;
1497         if (va == vector_page)
1498                 goto out;
1499
1500         pa = l2pte_pa(pte);
1501         CTR5(KTR_PMAP, "pmap_fault_fix: pmap:%p va:%x pte:0x%x ftype:%x user:%x",
1502             pmap, va, pte, ftype, user);
1503         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && !(L2_S_WRITABLE(pte)) &&
1504             L2_S_REFERENCED(pte)) {
1505                 /*
1506                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1507                  * emulation...
1508                  */
1509                 struct pv_entry *pv;
1510                 struct vm_page *m;
1511
1512                 /* Extract the physical address of the page */
1513                 if ((m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1514                         goto out;
1515                 }
1516                 /* Get the current flags for this page. */
1517
1518                 pv = pmap_find_pv(&m->md, pmap, va);
1519                 if (pv == NULL) {
1520                         goto out;
1521                 }
1522
1523                 /*
1524                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1525                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1526                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1527                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1528                  * and also set the modified bit
1529                  */
1530                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1531                         goto out;
1532                 }
1533
1534                 vm_page_dirty(m);
1535
1536                 /* Re-enable write permissions for the page */
1537                 *ptep = (pte & ~L2_APX);
1538                 PTE_SYNC(ptep);
1539                 rv = 1;
1540                 CTR1(KTR_PMAP, "pmap_fault_fix: new pte:0x%x", *ptep);
1541         } else if (!L2_S_REFERENCED(pte)) {
1542                 /*
1543                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
1544                  * emulation.
1545                  */
1546                 struct pv_entry *pv;
1547                 struct vm_page *m;
1548
1549                 /* Extract the physical address of the page */
1550                 if ((m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
1551                         goto out;
1552                 /* Get the current flags for this page. */
1553                 pv = pmap_find_pv(&m->md, pmap, va);
1554                 if (pv == NULL)
1555                         goto out;
1556
1557                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1558
1559                 /* Mark the page "referenced" */
1560                 *ptep = pte | L2_S_REF;
1561                 PTE_SYNC(ptep);
1562                 rv = 1;
1563                 CTR1(KTR_PMAP, "pmap_fault_fix: new pte:0x%x", *ptep);
1564         }
1565
1566         /*
1567          * We know there is a valid mapping here, so simply
1568          * fix up the L1 if necessary.
1569          */
1570         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1571         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) | L1_C_PROTO;
1572         if (*pl1pd != l1pd) {
1573                 *pl1pd = l1pd;
1574                 PTE_SYNC(pl1pd);
1575                 rv = 1;
1576         }
1577
1578 #ifdef DEBUG
1579         /*
1580          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
1581          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
1582          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
1583          * a context switch between such processes, we can take domain faults
1584          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
1585          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
1586          * example.
1587          *
1588          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
1589          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
1590          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
1591          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
1592          * covered by the L1 entry.
1593          *
1594          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
1595          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
1596          *
1597          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
1598          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
1599          * stale TLB entries dynamically.
1600          *
1601          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
1602          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
1603          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
1604          * the TLB.
1605          */
1606         if (rv == 0 && pmap->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
1607                 printf("fixup: pmap %p, va 0x%08x, ftype %d - nothing to do!\n",
1608                     pmap, va, ftype);
1609                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
1610                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
1611                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
1612                     pte, l1pd, last_fault_code);
1613 #ifdef DDB
1614                 Debugger();
1615 #endif
1616         }
1617 #endif
1618
1619 l1_section_out:
1620         cpu_tlb_flushID_SE(va);
1621         cpu_cpwait();
1622
1623         rv = 1;
1624
1625 out:
1626         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1627         PMAP_UNLOCK(pmap);
1628         return (rv);
1629 }
1630
1631 void
1632 pmap_postinit(void)
1633 {
1634         struct l2_bucket *l2b;
1635         struct l1_ttable *l1;
1636         pd_entry_t *pl1pt;
1637         pt_entry_t *ptep, pte;
1638         vm_offset_t va, eva;
1639         u_int loop, needed;
1640
1641         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
1642         needed -= 1;
1643         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
1644
1645         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
1646                 /* Allocate a L1 page table */
1647                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
1648                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
1649
1650                 if (va == 0)
1651                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
1652
1653                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
1654                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
1655
1656                 while (va < eva) {
1657                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1658                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1659                                 pte = *ptep;
1660                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1661                                 *ptep = pte;
1662                                 PTE_SYNC(ptep);
1663                                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
1664                                 cpu_cpwait();
1665                                 va += PAGE_SIZE;
1666                 }
1667                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
1668         }
1669 #ifdef DEBUG
1670         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
1671             needed);
1672 #endif
1673 }
1674
1675 /*
1676  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
1677  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
1678  */
1679 void
1680 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pmap, struct pcb *pcb)
1681 {
1682         struct l2_bucket *l2b;
1683
1684         pcb->pcb_pagedir = pmap->pm_l1->l1_physaddr;
1685         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
1686             (DOMAIN_CLIENT << (pmap->pm_domain * 2));
1687
1688         if (vector_page < KERNBASE) {
1689                 pcb->pcb_pl1vec = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
1690                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, vector_page);
1691                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
1692                     L1_C_DOM(pmap->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
1693         } else
1694                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
1695 }
1696
1697 void
1698 pmap_activate(struct thread *td)
1699 {
1700         pmap_t pmap;
1701         struct pcb *pcb;
1702
1703         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
1704         pcb = td->td_pcb;
1705
1706         critical_enter();
1707         pmap_set_pcb_pagedir(pmap, pcb);
1708
1709         if (td == curthread) {
1710                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
1711
1712                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
1713                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
1714
1715                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
1716
1717                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
1718                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
1719                         /*
1720                          * No need to switch address spaces.
1721                          */
1722                         critical_exit();
1723                         return;
1724                 }
1725
1726
1727                 /*
1728                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
1729                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
1730                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
1731                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
1732                  */
1733                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
1734                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
1735                 }
1736
1737                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
1738                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
1739         }
1740         critical_exit();
1741 }
1742
1743 static int
1744 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
1745 {
1746         pd_entry_t *pdep, pde;
1747         pt_entry_t *ptep, pte;
1748         vm_offset_t pa;
1749         int rv = 0;
1750
1751         /*
1752          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
1753          */
1754         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
1755         pde = *pdep;
1756
1757         if (l1pte_section_p(pde)) {
1758                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
1759                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
1760                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
1761                         PTE_SYNC(pdep);
1762                         rv = 1;
1763                 }
1764         } else {
1765                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
1766                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
1767                 if (ptep == NULL)
1768                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
1769
1770                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
1771                 pte = *ptep;
1772                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1773                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
1774                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
1775                         PTE_SYNC(ptep);
1776                         rv = 1;
1777                 }
1778         }
1779
1780         return (rv);
1781 }
1782
1783 static void
1784 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap,
1785     pt_entry_t **ptep)
1786 {
1787         vm_offset_t va = *availp;
1788         struct l2_bucket *l2b;
1789
1790         if (ptep) {
1791                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1792                 if (l2b == NULL)
1793                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
1794
1795                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1796         }
1797
1798         *vap = va;
1799         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
1800 }
1801
1802 /*
1803  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
1804  *
1805  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
1806  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
1807  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
1808  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
1809  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
1810  *      (physical) address starting relative to 0]
1811  */
1812 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
1813
1814 void
1815 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, struct pv_addr *l1pt)
1816 {
1817         static struct l1_ttable static_l1;
1818         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
1819         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
1820         struct l2_dtable *l2;
1821         struct l2_bucket *l2b;
1822         struct czpages *czp;
1823         pd_entry_t pde;
1824         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
1825         pt_entry_t *ptep;
1826         vm_paddr_t pa;
1827         vm_offset_t va;
1828         vm_size_t size;
1829         int i, l1idx, l2idx, l2next = 0;
1830
1831         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, lastaddr = %08x\n",
1832             firstaddr, vm_max_kernel_address));
1833
1834         virtual_avail = firstaddr;
1835         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
1836         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
1837
1838         /*
1839          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
1840          * the required metadata for all valid mappings found in it.
1841          */
1842         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
1843                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
1844
1845                 /*
1846                  * We're only interested in Coarse mappings.
1847                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
1848                  * recourse to checking L2 metadata.
1849                  */
1850                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
1851                         continue;
1852
1853                 /*
1854                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
1855                  */
1856                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
1857                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
1858
1859                 if (ptep == NULL) {
1860                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
1861                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
1862                 }
1863
1864                 /*
1865                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
1866                  * Allocate a new one if necessary.
1867                  */
1868                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
1869                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
1870                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
1871                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 =
1872                             &static_l2[l2next++];
1873                 }
1874
1875                 /*
1876                  * One more L1 slot tracked...
1877                  */
1878                 l2->l2_occupancy++;
1879
1880                 /*
1881                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
1882                  * appropriate bucket.
1883                  */
1884                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1885                 l2b->l2b_kva = ptep;
1886                 l2b->l2b_phys = pa;
1887                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
1888
1889                 /*
1890                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
1891                  */
1892                 for (l2idx = 0;
1893                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1894                     l2idx++) {
1895                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1896                                 l2b->l2b_occupancy++;
1897                         }
1898                 }
1899
1900                 /*
1901                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
1902                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
1903                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
1904                  * function. :)
1905                  */
1906                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
1907                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
1908                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
1909                 }
1910         }
1911
1912
1913         /*
1914          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
1915          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
1916          */
1917         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
1918             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
1919                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
1920                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
1921                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
1922         }
1923
1924         cpu_dcache_wbinv_all();
1925         cpu_l2cache_wbinv_all();
1926         cpu_tlb_flushID();
1927         cpu_cpwait();
1928
1929         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
1930         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
1931         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
1932         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
1933
1934         /*
1935          * Initialize the global pv list lock.
1936          */
1937         rw_init(&pvh_global_lock, "pmap pv global");
1938
1939         /*
1940          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
1941          * mapping of pages that are being copied or zeroed.
1942          */
1943         for (czp = cpu_czpages, i = 0; i < MAXCPU; ++i, ++czp) {
1944                 mtx_init(&czp->lock, "czpages", NULL, MTX_DEF);
1945                 pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &czp->srcva, &czp->srcptep);
1946                 pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)czp->srcptep);
1947                 pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &czp->dstva, &czp->dstptep);
1948                 pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)czp->dstptep);
1949         }
1950
1951         size = ((vm_max_kernel_address - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) /
1952             L1_S_SIZE;
1953         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
1954             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
1955             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
1956
1957         size = (size + (L2_BUCKET_SIZE - 1)) / L2_BUCKET_SIZE;
1958         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
1959             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
1960             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
1961
1962         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
1963             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
1964         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
1965             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
1966         SLIST_INIT(&l1_list);
1967         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
1968         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
1969         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
1970         cpu_dcache_wbinv_all();
1971         cpu_l2cache_wbinv_all();
1972         cpu_tlb_flushID();
1973         cpu_cpwait();
1974
1975         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
1976         virtual_end = vm_max_kernel_address;
1977         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
1978
1979         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
1980 }
1981
1982 /***************************************************
1983  * Pmap allocation/deallocation routines.
1984  ***************************************************/
1985
1986 /*
1987  * Release any resources held by the given physical map.
1988  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1989  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1990  */
1991 void
1992 pmap_release(pmap_t pmap)
1993 {
1994         struct pcb *pcb;
1995
1996         cpu_tlb_flushID();
1997         cpu_cpwait();
1998         if (vector_page < KERNBASE) {
1999                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2000                 pcb = thread0.td_pcb;
2001                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2002                         /*
2003                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2004                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2005                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2006                          * pull the current vector page out from under us.
2007                          */
2008                         critical_enter();
2009                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2010                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2011                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2012                         critical_exit();
2013                 }
2014                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2015                 /*
2016                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2017                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2018                  */
2019                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2020                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2021                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2022                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2023
2024         }
2025         pmap_free_l1(pmap);
2026
2027         dprintf("pmap_release()\n");
2028 }
2029
2030
2031
2032 /*
2033  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2034  */
2035 static __inline int
2036 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2037 {
2038         struct l2_bucket *l2b;
2039         pt_entry_t *ptep;
2040         vm_paddr_t pa;
2041         struct vm_page *m;
2042
2043         m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2044         if (m == NULL)
2045                 return (1);
2046         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2047
2048         if (pap)
2049                 *pap = pa;
2050
2051         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2052
2053         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2054         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode | L2_S_REF;
2055         pmap_set_prot(ptep, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE, 0);
2056         PTE_SYNC(ptep);
2057         cpu_tlb_flushD_SE(va);
2058         cpu_cpwait();
2059
2060         return (0);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2065  * used by pmap_growkernel().
2066  */
2067 static __inline struct l2_bucket *
2068 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
2069 {
2070         struct l2_dtable *l2;
2071         struct l2_bucket *l2b;
2072         struct l1_ttable *l1;
2073         pd_entry_t *pl1pd;
2074         u_short l1idx;
2075         vm_offset_t nva;
2076
2077         l1idx = L1_IDX(va);
2078
2079         if ((l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2080                 /*
2081                  * No mapping at this address, as there is
2082                  * no entry in the L1 table.
2083                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2084                  */
2085                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2086                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2087                         /*
2088                          * Need to allocate a backing page
2089                          */
2090                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2091                                 return (NULL);
2092                 }
2093
2094                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2095                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2096
2097                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva &
2098                     PAGE_MASK)) {
2099                         /*
2100                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2101                          * Map in another page to cover it.
2102                          */
2103                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2104                                 return (NULL);
2105                 }
2106
2107                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2108
2109                 /*
2110                  * Link it into the parent pmap
2111                  */
2112                 pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2113                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2114         }
2115
2116         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2117
2118         /*
2119          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2120          */
2121         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2122                 pt_entry_t *ptep;
2123
2124                 /*
2125                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2126                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2127                  */
2128                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2129                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2130                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2131                         /*
2132                          * Need to allocate a backing page
2133                          */
2134                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2135                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2136                                 return (NULL);
2137                 }
2138                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2139                 l2->l2_occupancy++;
2140                 l2b->l2b_kva = ptep;
2141                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2142                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2143
2144                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2145                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2146         }
2147
2148         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2149         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2150                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2151                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2152                             L1_C_PROTO;
2153                         PTE_SYNC(pl1pd);
2154         }
2155         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2156         cpu_cpwait();
2157
2158         return (l2b);
2159 }
2160
2161
2162 /*
2163  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2164  */
2165 void
2166 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2167 {
2168         pmap_t kpmap = pmap_kernel();
2169
2170         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2171                 return;         /* we are OK */
2172
2173         /*
2174          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2175          */
2176
2177         /* Map 1MB at a time */
2178         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2179                 pmap_grow_l2_bucket(kpmap, pmap_curmaxkvaddr);
2180
2181         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2182 }
2183
2184 /*
2185  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
2186  * a 1MB section.  Otherwise, returns FALSE.
2187  */
2188 boolean_t
2189 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
2190 {
2191         boolean_t rv;
2192
2193         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2194                 return (FALSE);
2195         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2196         rv = !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
2197             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
2198             !TAILQ_EMPTY(&pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))->pv_list));
2199         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2200         return (rv);
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Remove all pages from specified address space
2205  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2206  * is special cased for current process only, but
2207  * can have the more generic (and slightly slower)
2208  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2209  * in the case of running down an entire address space.
2210  */
2211 void
2212 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2213 {
2214         struct pv_entry *pv;
2215         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2216         struct pv_chunk *pc, *npc;
2217         struct md_page *pvh;
2218         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
2219         pt_entry_t *ptep;
2220         vm_page_t m, mt;
2221         vm_offset_t va;
2222         uint32_t inuse, bitmask;
2223         int allfree, bit, field, idx;
2224
2225         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2226         PMAP_LOCK(pmap);
2227
2228         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
2229                 allfree = 1;
2230                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2231                         inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
2232                         while (inuse != 0) {
2233                                 bit = ffs(inuse) - 1;
2234                                 bitmask = 1ul << bit;
2235                                 idx = field * sizeof(inuse) * NBBY + bit;
2236                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
2237                                 va = pv->pv_va;
2238                                 inuse &= ~bitmask;
2239                                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED) {
2240                                         /* Cannot remove wired pages now. */
2241                                         allfree = 0;
2242                                         continue;
2243                                 }
2244                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2245                                 l1pd = *pl1pd;
2246                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
2247                                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
2248                                         pvh = pa_to_pvh(l1pd & L1_S_FRAME);
2249                                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
2250                                         if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list)) {
2251                                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(l1pd & L1_S_FRAME);
2252                                                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE,
2253                                                     ("Trying to access non-existent page "
2254                                                      "va %x l1pd %x", trunc_1mpage(va), l1pd));
2255                                                 for (mt = m; mt < &m[L2_PTE_NUM_TOTAL]; mt++) {
2256                                                         if (TAILQ_EMPTY(&mt->md.pv_list))
2257                                                                 vm_page_aflag_clear(mt, PGA_WRITEABLE);
2258                                                 }
2259                                         }
2260                                         if (l2b != NULL) {
2261                                                 KASSERT(l2b->l2b_occupancy == L2_PTE_NUM_TOTAL,
2262                                                     ("pmap_remove_pages: l2_bucket occupancy error"));
2263                                                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, L2_PTE_NUM_TOTAL);
2264                                         }
2265                                         pmap->pm_stats.resident_count -= L2_PTE_NUM_TOTAL;
2266                                         *pl1pd = 0;
2267                                         PTE_SYNC(pl1pd);
2268                                 } else {
2269                                         KASSERT(l2b != NULL,
2270                                             ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2271                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2272                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(*ptep));
2273                                         KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE,
2274                                             ("Trying to access non-existent page "
2275                                              "va %x pte %x", va, *ptep));
2276                                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2277                                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) &&
2278                                             (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
2279                                                 pvh = pa_to_pvh(l2pte_pa(*ptep));
2280                                                 if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list))
2281                                                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2282                                         }
2283                                         *ptep = 0;
2284                                         PTE_SYNC(ptep);
2285                                         pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2286                                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2287                                 }
2288
2289                                 /* Mark free */
2290                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
2291                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
2292                                 pv_entry_count--;
2293                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
2294                         }
2295                 }
2296                 if (allfree) {
2297                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2298                         pmap_free_pv_chunk(pc);
2299                 }
2300
2301         }
2302
2303         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2304         cpu_tlb_flushID();
2305         cpu_cpwait();
2306         PMAP_UNLOCK(pmap);
2307 }
2308
2309
2310 /***************************************************
2311  * Low level mapping routines.....
2312  ***************************************************/
2313
2314 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
2315 /* Map a super section into the KVA. */
2316
2317 void
2318 pmap_kenter_supersection(vm_offset_t va, uint64_t pa, int flags)
2319 {
2320         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | L1_S_SUPERSEC | (pa & L1_SUP_FRAME) |
2321             (((pa >> 32) & 0xf) << 20) | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2322             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE) |
2323             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2324         struct l1_ttable *l1;
2325         vm_offset_t va0, va_end;
2326
2327         KASSERT(((va | pa) & L1_SUP_OFFSET) == 0,
2328             ("Not a valid super section mapping"));
2329         if (flags & SECTION_CACHE)
2330                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2331         else if (flags & SECTION_PT)
2332                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2333
2334         va0 = va & L1_SUP_FRAME;
2335         va_end = va + L1_SUP_SIZE;
2336         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2337                 va = va0;
2338                 for (; va < va_end; va += L1_S_SIZE) {
2339                         l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2340                         PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2341                 }
2342         }
2343 }
2344 #endif
2345
2346 /* Map a section into the KVA. */
2347
2348 void
2349 pmap_kenter_section(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2350 {
2351         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2352             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE) | L1_S_REF |
2353             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2354         struct l1_ttable *l1;
2355
2356         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
2357             ("Not a valid section mapping"));
2358         if (flags & SECTION_CACHE)
2359                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2360         else if (flags & SECTION_PT)
2361                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2362
2363         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2364                 l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2365                 PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2366         }
2367         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2368         cpu_cpwait();
2369 }
2370
2371 /*
2372  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2373  * to be used for panic dumps.
2374  */
2375 void *
2376 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2377 {
2378         vm_offset_t va;
2379
2380         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2381         pmap_kenter(va, pa);
2382         return ((void *)crashdumpmap);
2383 }
2384
2385 /*
2386  * add a wired page to the kva
2387  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2388  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2389  */
2390 static PMAP_INLINE void
2391 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2392 {
2393         struct l2_bucket *l2b;
2394         pt_entry_t *ptep;
2395         pt_entry_t opte;
2396
2397         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2398             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2399
2400
2401         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2402         if (l2b == NULL)
2403                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2404         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2405
2406         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2407         opte = *ptep;
2408
2409         if (flags & KENTER_CACHE)
2410                 *ptep = L2_S_PROTO | l2s_mem_types[PTE_CACHE] | pa | L2_S_REF;
2411         else if (flags & KENTER_DEVICE)
2412                 *ptep = L2_S_PROTO | l2s_mem_types[PTE_DEVICE] | pa | L2_S_REF;
2413         else
2414                 *ptep = L2_S_PROTO | l2s_mem_types[PTE_NOCACHE] | pa | L2_S_REF;
2415
2416         if (flags & KENTER_CACHE) {
2417                 pmap_set_prot(ptep, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE,
2418                     flags & KENTER_USER);
2419         } else {
2420                 pmap_set_prot(ptep, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE,
2421                     0);
2422         }
2423
2424         PTE_SYNC(ptep);
2425         if (l2pte_valid(opte)) {
2426                 if (L2_S_EXECUTABLE(opte) || L2_S_EXECUTABLE(*ptep))
2427                         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2428                 else
2429                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
2430         } else {
2431                 if (opte == 0)
2432                         l2b->l2b_occupancy++;
2433         }
2434         cpu_cpwait();
2435
2436         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2437             (uint32_t) ptep, opte, *ptep));
2438 }
2439
2440 void
2441 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2442 {
2443         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2444 }
2445
2446 void
2447 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2448 {
2449
2450         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2451 }
2452
2453 void
2454 pmap_kenter_device(vm_offset_t va, vm_size_t size, vm_paddr_t pa)
2455 {
2456         vm_offset_t sva;
2457
2458         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
2459             ("%s: device mapping not page-sized", __func__));
2460
2461         sva = va;
2462         while (size != 0) {
2463                 pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_DEVICE);
2464                 va += PAGE_SIZE;
2465                 pa += PAGE_SIZE;
2466                 size -= PAGE_SIZE;
2467         }
2468 }
2469
2470 void
2471 pmap_kremove_device(vm_offset_t va, vm_size_t size)
2472 {
2473         vm_offset_t sva;
2474
2475         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
2476             ("%s: device mapping not page-sized", __func__));
2477
2478         sva = va;
2479         while (size != 0) {
2480                 pmap_kremove(va);
2481                 va += PAGE_SIZE;
2482                 size -= PAGE_SIZE;
2483         }
2484 }
2485
2486 void
2487 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2488 {
2489
2490         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2491         /*
2492          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2493          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2494          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2495          */
2496         pmap_fault_fixup(pmap_kernel(), va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2497 }
2498
2499 vm_paddr_t
2500 pmap_kextract(vm_offset_t va)
2501 {
2502
2503         if (kernel_vm_end == 0)
2504                 return (0);
2505         return (pmap_extract_locked(kernel_pmap, va));
2506 }
2507
2508 /*
2509  * remove a page from the kernel pagetables
2510  */
2511 void
2512 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2513 {
2514         struct l2_bucket *l2b;
2515         pt_entry_t *ptep, opte;
2516
2517         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2518         if (!l2b)
2519                 return;
2520         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2521         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2522         opte = *ptep;
2523         if (l2pte_valid(opte)) {
2524                 va = va & ~PAGE_MASK;
2525                 *ptep = 0;
2526                 PTE_SYNC(ptep);
2527                 if (L2_S_EXECUTABLE(opte))
2528                         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2529                 else
2530                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
2531                 cpu_cpwait();
2532         }
2533 }
2534
2535
2536 /*
2537  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2538  *      virtual address space.
2539  *
2540  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2541  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2542  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2543  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2544  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2545  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2546  *      region.
2547  */
2548 vm_offset_t
2549 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2550 {
2551         vm_offset_t sva = *virt;
2552         vm_offset_t va = sva;
2553
2554         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2555             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2556             prot));
2557
2558         while (start < end) {
2559                 pmap_kenter(va, start);
2560                 va += PAGE_SIZE;
2561                 start += PAGE_SIZE;
2562         }
2563         *virt = va;
2564         return (sva);
2565 }
2566
2567 /*
2568  * Add a list of wired pages to the kva
2569  * this routine is only used for temporary
2570  * kernel mappings that do not need to have
2571  * page modification or references recorded.
2572  * Note that old mappings are simply written
2573  * over.  The page *must* be wired.
2574  */
2575 void
2576 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2577 {
2578         int i;
2579
2580         for (i = 0; i < count; i++) {
2581                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]),
2582                     KENTER_CACHE);
2583                 va += PAGE_SIZE;
2584         }
2585 }
2586
2587
2588 /*
2589  * this routine jerks page mappings from the
2590  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
2591  */
2592 void
2593 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
2594 {
2595         int i;
2596
2597         for (i = 0; i < count; i++) {
2598                 if (vtophys(va))
2599                         pmap_kremove(va);
2600
2601                 va += PAGE_SIZE;
2602         }
2603 }
2604
2605
2606 /*
2607  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
2608  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
2609  * faults on process startup and immediately after an mmap.
2610  */
2611 void
2612 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
2613     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2614 {
2615
2616         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2617         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2618             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2619 }
2620
2621
2622 /*
2623  *      pmap_is_prefaultable:
2624  *
2625  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2626  *      for prefault.
2627  */
2628 boolean_t
2629 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2630 {
2631         pd_entry_t *pdep;
2632         pt_entry_t *ptep;
2633
2634         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pdep, &ptep))
2635                 return (FALSE);
2636         KASSERT((pdep != NULL && (l1pte_section_p(*pdep) || ptep != NULL)),
2637             ("Valid mapping but no pte ?"));
2638         if (*pdep != 0 && !l1pte_section_p(*pdep))
2639                 if (*ptep == 0)
2640                         return (TRUE);
2641         return (FALSE);
2642 }
2643
2644 /*
2645  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
2646  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
2647  *
2648  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
2649  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
2650  * in the middle of debugging the pmap anyway...
2651  *
2652  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
2653  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
2654  * state may be inconsistent.
2655  *
2656  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
2657  * a "section" mapping.
2658  */
2659 boolean_t
2660 pmap_get_pde_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp,
2661     pt_entry_t **ptp)
2662 {
2663         struct l2_dtable *l2;
2664         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
2665         pt_entry_t *ptep;
2666         u_short l1idx;
2667
2668         if (pmap->pm_l1 == NULL)
2669                 return (FALSE);
2670
2671         l1idx = L1_IDX(va);
2672         *pdp = pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
2673         l1pd = *pl1pd;
2674
2675         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
2676                 *ptp = NULL;
2677                 return (TRUE);
2678         }
2679
2680         if (pmap->pm_l2 == NULL)
2681                 return (FALSE);
2682
2683         l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
2684
2685         if (l2 == NULL ||
2686             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
2687                 return (FALSE);
2688         }
2689
2690         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
2691         return (TRUE);
2692 }
2693
2694 /*
2695  *      Routine:        pmap_remove_all
2696  *      Function:
2697  *              Removes this physical page from
2698  *              all physical maps in which it resides.
2699  *              Reflects back modify bits to the pager.
2700  *
2701  *      Notes:
2702  *              Original versions of this routine were very
2703  *              inefficient because they iteratively called
2704  *              pmap_remove (slow...)
2705  */
2706 void
2707 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2708 {
2709         struct md_page *pvh;
2710         pv_entry_t pv;
2711         pmap_t pmap;
2712         pt_entry_t *ptep;
2713         struct l2_bucket *l2b;
2714         boolean_t flush = FALSE;
2715         pmap_t curpmap;
2716         u_int is_exec = 0;
2717
2718         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2719             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
2720         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2721         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
2722                 goto small_mappings;
2723         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2724         while ((pv = TAILQ_FIRST(&pvh->pv_list)) != NULL) {
2725                 pmap = PV_PMAP(pv);
2726                 PMAP_LOCK(pmap);
2727                 pd_entry_t *pl1pd;
2728                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(pv->pv_va)];
2729                 KASSERT((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO,
2730                     ("pmap_remove_all: valid section mapping expected"));
2731                 (void)pmap_demote_section(pmap, pv->pv_va);
2732                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2733         }
2734 small_mappings:
2735         curpmap = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
2736         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2737                 pmap = PV_PMAP(pv);
2738                 if (flush == FALSE && (pmap == curpmap ||
2739                     pmap == pmap_kernel()))
2740                         flush = TRUE;
2741
2742                 PMAP_LOCK(pmap);
2743                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2744                 KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
2745                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2746                 is_exec |= PTE_BEEN_EXECD(*ptep);
2747                 *ptep = 0;
2748                 if (pmap_is_current(pmap))
2749                         PTE_SYNC(ptep);
2750                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2751                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2752                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2753                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
2754                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2755                 pmap_free_pv_entry(pmap, pv);
2756                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2757         }
2758
2759         if (flush) {
2760                 if (is_exec)
2761                         cpu_tlb_flushID();
2762                 else
2763                         cpu_tlb_flushD();
2764                 cpu_cpwait();
2765         }
2766         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2767         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2768 }
2769
2770 int
2771 pmap_change_attr(vm_offset_t sva, vm_size_t len, int mode)
2772 {
2773         vm_offset_t base, offset, tmpva;
2774         vm_size_t size;
2775         struct l2_bucket *l2b;
2776         pt_entry_t *ptep, pte;
2777         vm_offset_t next_bucket;
2778
2779         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2780
2781         base = trunc_page(sva);
2782         offset = sva & PAGE_MASK;
2783         size = roundup(offset + len, PAGE_SIZE);
2784
2785         for (tmpva = base; tmpva < base + size; ) {
2786                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(tmpva);
2787                 if (next_bucket > base + size)
2788                         next_bucket = base + size;
2789
2790                 l2b = pmap_get_l2_bucket(kernel_pmap, tmpva);
2791                 if (l2b == NULL) {
2792                         tmpva = next_bucket;
2793                         continue;
2794                 }
2795
2796                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(tmpva)];
2797
2798                 if (*ptep == 0) {
2799                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2800                         return(EINVAL);
2801                 }
2802
2803                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
2804                 cpu_idcache_wbinv_range(tmpva, PAGE_SIZE);
2805                 pmap_l2cache_wbinv_range(tmpva, pte & L2_S_FRAME, PAGE_SIZE);
2806                 *ptep = pte;
2807                 cpu_tlb_flushID_SE(tmpva);
2808                 cpu_cpwait();
2809
2810                 dprintf("%s: for va:%x ptep:%x pte:%x\n",
2811                     __func__, tmpva, (uint32_t)ptep, pte);
2812                 tmpva += PAGE_SIZE;
2813         }
2814
2815         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2816
2817         return (0);
2818 }
2819
2820 /*
2821  *      Set the physical protection on the
2822  *      specified range of this map as requested.
2823  */
2824 void
2825 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2826 {
2827         struct l2_bucket *l2b;
2828         struct md_page *pvh;
2829         struct pv_entry *pve;
2830         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
2831         pt_entry_t *ptep, pte;
2832         vm_offset_t next_bucket;
2833         u_int is_exec, is_refd;
2834         int flush;
2835
2836         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
2837                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2838                 return;
2839         }
2840
2841         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
2842                 /*
2843                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
2844                  * vm_fault() take care of it later.
2845                  */
2846                 return;
2847         }
2848
2849         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2850         PMAP_LOCK(pmap);
2851
2852         /*
2853          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
2854          * If the pmap is active, write-back the range.
2855          */
2856
2857         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
2858         is_exec = is_refd = 0;
2859
2860         while (sva < eva) {
2861                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
2862                 /*
2863                  * Check for large page.
2864                  */
2865                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(sva)];
2866                 l1pd = *pl1pd;
2867                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
2868                         KASSERT(pmap != pmap_kernel(),
2869                             ("pmap_protect: trying to modify "
2870                             "kernel section protections"));
2871                         /*
2872                          * Are we protecting the entire large page? If not,
2873                          * demote the mapping and fall through.
2874                          */
2875                         if (sva + L1_S_SIZE == next_bucket &&
2876                             eva >= next_bucket) {
2877                                 l1pd &= ~(L1_S_PROT_MASK | L1_S_XN);
2878                                 if (!(prot & VM_PROT_EXECUTE))
2879                                         l1pd |= L1_S_XN;
2880                                 /*
2881                                  * At this point we are always setting
2882                                  * write-protect bit.
2883                                  */
2884                                 l1pd |= L1_S_APX;
2885                                 /* All managed superpages are user pages. */
2886                                 l1pd |= L1_S_PROT_U;
2887                                 *pl1pd = l1pd;
2888                                 PTE_SYNC(pl1pd);
2889                                 pvh = pa_to_pvh(l1pd & L1_S_FRAME);
2890                                 pve = pmap_find_pv(pvh, pmap,
2891                                     trunc_1mpage(sva));
2892                                 pve->pv_flags &= ~PVF_WRITE;
2893                                 sva = next_bucket;
2894                                 continue;
2895                         } else if (!pmap_demote_section(pmap, sva)) {
2896                                 /* The large page mapping was destroyed. */
2897                                 sva = next_bucket;
2898                                 continue;
2899                         }
2900                 }
2901                 if (next_bucket > eva)
2902                         next_bucket = eva;
2903                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
2904                 if (l2b == NULL) {
2905                         sva = next_bucket;
2906                         continue;
2907                 }
2908
2909                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
2910
2911                 while (sva < next_bucket) {
2912                         if ((pte = *ptep) != 0 && L2_S_WRITABLE(pte)) {
2913                                 struct vm_page *m;
2914
2915                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
2916                                 pmap_set_prot(ptep, prot,
2917                                     !(pmap == pmap_kernel()));
2918                                 PTE_SYNC(ptep);
2919
2920                                 pmap_modify_pv(m, pmap, sva, PVF_WRITE, 0);
2921
2922                                 if (flush >= 0) {
2923                                         flush++;
2924                                         is_exec |= PTE_BEEN_EXECD(pte);
2925                                         is_refd |= PTE_BEEN_REFD(pte);
2926                                 } else {
2927                                         if (PTE_BEEN_EXECD(pte))
2928                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
2929                                         else if (PTE_BEEN_REFD(pte))
2930                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
2931                                 }
2932                         }
2933
2934                         sva += PAGE_SIZE;
2935                         ptep++;
2936                 }
2937         }
2938
2939
2940         if (flush) {
2941                 if (is_exec)
2942                         cpu_tlb_flushID();
2943                 else
2944                 if (is_refd)
2945                         cpu_tlb_flushD();
2946                 cpu_cpwait();
2947         }
2948         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2949
2950         PMAP_UNLOCK(pmap);
2951 }
2952
2953
2954 /*
2955  *      Insert the given physical page (p) at
2956  *      the specified virtual address (v) in the
2957  *      target physical map with the protection requested.
2958  *
2959  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2960  *      that the related pte can not be reclaimed.
2961  *
2962  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2963  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2964  *      insert this page into the given map NOW.
2965  */
2966
2967 int
2968 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2969     u_int flags, int8_t psind __unused)
2970 {
2971         struct l2_bucket *l2b;
2972         int rv;
2973
2974         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2975         PMAP_LOCK(pmap);
2976         rv = pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, flags);
2977         if (rv == KERN_SUCCESS) {
2978                 /*
2979                  * If both the l2b_occupancy and the reservation are fully
2980                  * populated, then attempt promotion.
2981                  */
2982                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
2983                 if (l2b != NULL && l2b->l2b_occupancy == L2_PTE_NUM_TOTAL &&
2984                     sp_enabled && (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
2985                     vm_reserv_level_iffullpop(m) == 0)
2986                         pmap_promote_section(pmap, va);
2987         }
2988         PMAP_UNLOCK(pmap);
2989         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2990         return (rv);
2991 }
2992
2993 /*
2994  *      The pvh global and pmap locks must be held.
2995  */
2996 static int
2997 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2998     u_int flags)
2999 {
3000         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3001         struct vm_page *om;
3002         struct pv_entry *pve = NULL;
3003         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3004         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
3005         u_int nflags;
3006         u_int is_exec, is_refd;
3007         vm_paddr_t pa;
3008         u_char user;
3009
3010         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3011         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3012         if (va == vector_page) {
3013                 pa = systempage.pv_pa;
3014                 m = NULL;
3015         } else {
3016                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 && !vm_page_xbusied(m))
3017                         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
3018                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3019         }
3020
3021         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3022         if ((va < VM_MAXUSER_ADDRESS) &&
3023             (*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
3024                 (void)pmap_demote_section(pmap, va);
3025         }
3026
3027         user = 0;
3028         /*
3029          * Make sure userland mappings get the right permissions
3030          */
3031         if (pmap != pmap_kernel() && va != vector_page)
3032                 user = 1;
3033
3034         nflags = 0;
3035
3036         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3037                 nflags |= PVF_WRITE;
3038         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
3039                 nflags |= PVF_WIRED;
3040
3041         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, "
3042             "prot = %x, flags = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m,
3043             prot, flags));
3044
3045         if (pmap == pmap_kernel()) {
3046                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3047                 if (l2b == NULL)
3048                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3049         } else {
3050 do_l2b_alloc:
3051                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3052                 if (l2b == NULL) {
3053                         if ((flags & PMAP_ENTER_NOSLEEP) == 0) {
3054                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3055                                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3056                                 VM_WAIT;
3057                                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
3058                                 PMAP_LOCK(pmap);
3059                                 goto do_l2b_alloc;
3060                         }
3061                         return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
3062                 }
3063         }
3064
3065         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3066         if ((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO)
3067                 panic("pmap_enter: attempt to enter on 1MB page, va: %#x", va);
3068
3069         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3070
3071         opte = *ptep;
3072         npte = pa;
3073         is_exec = is_refd = 0;
3074
3075         if (opte) {
3076                 if (l2pte_pa(opte) == pa) {
3077                         /*
3078                          * We're changing the attrs of an existing mapping.
3079                          */
3080                         if (m != NULL)
3081                                 pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3082                                     PVF_WRITE | PVF_WIRED, nflags);
3083                         is_exec |= PTE_BEEN_EXECD(opte);
3084                         is_refd |= PTE_BEEN_REFD(opte);
3085                         goto validate;
3086                 }
3087                 if ((om = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte)))) {
3088                         /*
3089                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3090                          * It is part of our managed memory so we
3091                          * must remove it from the PV list
3092                          */
3093                         if ((pve = pmap_remove_pv(om, pmap, va))) {
3094                                 is_exec |= PTE_BEEN_EXECD(opte);
3095                                 is_refd |= PTE_BEEN_REFD(opte);
3096
3097                                 if (m && ((m->oflags & VPO_UNMANAGED)))
3098                                         pmap_free_pv_entry(pmap, pve);
3099                         }
3100                 }
3101
3102         } else {
3103                 /*
3104                  * Keep the stats up to date
3105                  */
3106                 l2b->l2b_occupancy++;
3107                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3108         }
3109
3110         /*
3111          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3112          */
3113         if ((m && !(m->oflags & VPO_UNMANAGED))) {
3114                 if ((!pve) && (pve = pmap_get_pv_entry(pmap, FALSE)) == NULL)
3115                         panic("pmap_enter: no pv entries");
3116
3117                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
3118                 ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3119                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3120                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3121         }
3122
3123 validate:
3124         /* Make the new PTE valid */
3125         npte |= L2_S_PROTO;
3126 #ifdef SMP
3127         npte |= L2_SHARED;
3128 #endif
3129         /* Set defaults first - kernel read access */
3130         npte |= L2_APX;
3131         npte |= L2_S_PROT_R;
3132         /* Set "referenced" flag */
3133         npte |= L2_S_REF;
3134
3135         /* Now tune APs as desired */
3136         if (user)
3137                 npte |= L2_S_PROT_U;
3138         /*
3139          * If this is not a vector_page
3140          * then continue setting mapping parameters
3141          */
3142         if (m != NULL) {
3143                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3144                         if (prot & (VM_PROT_ALL)) {
3145                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3146                         } else {
3147                                 /*
3148                                  * Need to do page referenced emulation.
3149                                  */
3150                                 npte &= ~L2_S_REF;
3151                         }
3152                 }
3153
3154                 if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3155                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3156                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3157                                 /*
3158                                  * XXX: Skip modified bit emulation for now.
3159                                  *      The emulation reveals problems
3160                                  *      that result in random failures
3161                                  *      during memory allocation on some
3162                                  *      platforms.
3163                                  *      Therefore, the page is marked RW
3164                                  *      immediately.
3165                                  */
3166                                 npte &= ~(L2_APX);
3167                                 vm_page_dirty(m);
3168                         } else
3169                                 npte &= ~(L2_APX);
3170                 }
3171                 if (!(prot & VM_PROT_EXECUTE))
3172                         npte |= L2_XN;
3173
3174                 if (m->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
3175                         npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3176         }
3177
3178         CTR5(KTR_PMAP,"enter: pmap:%p va:%x prot:%x pte:%x->%x",
3179             pmap, va, prot, opte, npte);
3180         /*
3181          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3182          * identical, so there's no need to update the page table.
3183          */
3184         if (npte != opte) {
3185                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3186
3187                 *ptep = npte;
3188                 PTE_SYNC(ptep);
3189                 if (is_cached) {
3190                         /*
3191                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3192                          * is current
3193                          */
3194                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) &&
3195                             l2pte_valid(npte)) {
3196                                 /*
3197                                  * This mapping is likely to be accessed as
3198                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3199                                  * L1 entry to avoid taking another
3200                                  * page/domain fault.
3201                                  */
3202                                 l1pd = l2b->l2b_phys |
3203                                     L1_C_DOM(pmap->pm_domain) | L1_C_PROTO;
3204                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3205                                         *pl1pd = l1pd;
3206                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3207                                 }
3208                         }
3209                 }
3210
3211                 if (is_exec)
3212                         cpu_tlb_flushID_SE(va);
3213                 else if (is_refd)
3214                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
3215                 cpu_cpwait();
3216         }
3217
3218         if ((pmap != pmap_kernel()) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap))
3219                 cpu_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
3220         return (KERN_SUCCESS);
3221 }
3222
3223 /*
3224  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3225  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3226  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3227  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3228  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3229  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3230  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3231  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3232  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3233  * corresponding offset from m_start are mapped.
3234  */
3235 void
3236 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3237     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3238 {
3239         vm_offset_t va;
3240         vm_page_t m;
3241         vm_pindex_t diff, psize;
3242
3243         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
3244
3245         psize = atop(end - start);
3246         m = m_start;
3247         prot &= VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE;
3248         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3249         PMAP_LOCK(pmap);
3250         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3251                 va = start + ptoa(diff);
3252                 if ((va & L1_S_OFFSET) == 0 && L2_NEXT_BUCKET(va) <= end &&
3253                     m->psind == 1 && sp_enabled &&
3254                     pmap_enter_section(pmap, va, m, prot))
3255                         m = &m[L1_S_SIZE / PAGE_SIZE - 1];
3256                 else
3257                         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot,
3258                             PMAP_ENTER_NOSLEEP);
3259                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3260         }
3261         PMAP_UNLOCK(pmap);
3262         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3267  * 1. Current pmap & pmap exists.
3268  * 2. Not wired.
3269  * 3. Read access.
3270  * 4. No page table pages.
3271  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3272  */
3273
3274 void
3275 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3276 {
3277
3278         prot &= VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE;
3279         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3280         PMAP_LOCK(pmap);
3281         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, PMAP_ENTER_NOSLEEP);
3282         PMAP_UNLOCK(pmap);
3283         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3284 }
3285
3286 /*
3287  *      Clear the wired attribute from the mappings for the specified range of
3288  *      addresses in the given pmap.  Every valid mapping within that range
3289  *      must have the wired attribute set.  In contrast, invalid mappings
3290  *      cannot have the wired attribute set, so they are ignored.
3291  *
3292  *      XXX Wired mappings of unmanaged pages cannot be counted by this pmap
3293  *      implementation.
3294  */
3295 void
3296 pmap_unwire(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3297 {
3298         struct l2_bucket *l2b;
3299         struct md_page *pvh;
3300         pd_entry_t l1pd;
3301         pt_entry_t *ptep, pte;
3302         pv_entry_t pv;
3303         vm_offset_t next_bucket;
3304         vm_paddr_t pa;
3305         vm_page_t m;
3306
3307         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3308         PMAP_LOCK(pmap);
3309         while (sva < eva) {
3310                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3311                 l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(sva)];
3312                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
3313                         pa = l1pd & L1_S_FRAME;
3314                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3315                         KASSERT(m != NULL && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3316                             ("pmap_unwire: unmanaged 1mpage %p", m));
3317                         pvh = pa_to_pvh(pa);
3318                         pv = pmap_find_pv(pvh, pmap, trunc_1mpage(sva));
3319                         if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) == 0)
3320                                 panic("pmap_unwire: pv %p isn't wired", pv);
3321
3322                         /*
3323                          * Are we unwiring the entire large page? If not,
3324                          * demote the mapping and fall through.
3325                          */
3326                         if (sva + L1_S_SIZE == next_bucket &&
3327                             eva >= next_bucket) {
3328                                 pv->pv_flags &= ~PVF_WIRED;
3329                                 pmap->pm_stats.wired_count -= L2_PTE_NUM_TOTAL;
3330                                 sva = next_bucket;
3331                                 continue;
3332                         } else if (!pmap_demote_section(pmap, sva))
3333                                 panic("pmap_unwire: demotion failed");
3334                 }
3335                 if (next_bucket > eva)
3336                         next_bucket = eva;
3337                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
3338                 if (l2b == NULL) {
3339                         sva = next_bucket;
3340                         continue;
3341                 }
3342                 for (ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)]; sva < next_bucket;
3343                     sva += PAGE_SIZE, ptep++) {
3344                         if ((pte = *ptep) == 0 ||
3345                             (m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte))) == NULL ||
3346                             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3347                                 continue;
3348                         pv = pmap_find_pv(&m->md, pmap, sva);
3349                         if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) == 0)
3350                                 panic("pmap_unwire: pv %p isn't wired", pv);
3351                         pv->pv_flags &= ~PVF_WIRED;
3352                         pmap->pm_stats.wired_count--;
3353                 }
3354         }
3355         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3356         PMAP_UNLOCK(pmap);
3357 }
3358
3359
3360 /*
3361  *      Copy the range specified by src_addr/len
3362  *      from the source map to the range dst_addr/len
3363  *      in the destination map.
3364  *
3365  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3366  */
3367 void
3368 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3369     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3370 {
3371 }
3372
3373
3374 /*
3375  *      Routine:        pmap_extract
3376  *      Function:
3377  *              Extract the physical page address associated
3378  *              with the given map/virtual_address pair.
3379  */
3380 vm_paddr_t
3381 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3382 {
3383         vm_paddr_t pa;
3384
3385         PMAP_LOCK(pmap);
3386         pa = pmap_extract_locked(pmap, va);
3387         PMAP_UNLOCK(pmap);
3388         return (pa);
3389 }
3390
3391 static vm_paddr_t
3392 pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3393 {
3394         struct l2_dtable *l2;
3395         pd_entry_t l1pd;
3396         pt_entry_t *ptep, pte;
3397         vm_paddr_t pa;
3398         u_int l1idx;
3399
3400         if (kernel_vm_end != 0 && pmap != kernel_pmap)
3401                 PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3402         l1idx = L1_IDX(va);
3403         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3404         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3405                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3406                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3407                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3408                 else
3409                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3410         } else {
3411                 /*
3412                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3413                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3414                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3415                  */
3416                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3417                 if (l2 == NULL ||
3418                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL)
3419                         return (0);
3420                 pte = ptep[l2pte_index(va)];
3421                 if (pte == 0)
3422                         return (0);
3423                 switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3424                 case L2_TYPE_L:
3425                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3426                         break;
3427                 default:
3428                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3429                         break;
3430                 }
3431         }
3432         return (pa);
3433 }
3434
3435 /*
3436  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3437  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3438  * protection.
3439  *
3440  */
3441 vm_page_t
3442 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3443 {
3444         struct l2_dtable *l2;
3445         pd_entry_t l1pd;
3446         pt_entry_t *ptep, pte;
3447         vm_paddr_t pa, paddr;
3448         vm_page_t m = NULL;
3449         u_int l1idx;
3450         l1idx = L1_IDX(va);
3451         paddr = 0;
3452
3453         PMAP_LOCK(pmap);
3454 retry:
3455         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3456         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3457                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3458                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3459                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3460                 else
3461                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3462                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3463                         goto retry;
3464                 if (L1_S_WRITABLE(l1pd) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3465                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3466                         vm_page_hold(m);
3467                 }
3468         } else {
3469                 /*
3470                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3471                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3472                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3473                  */
3474                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3475
3476                 if (l2 == NULL ||
3477                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3478                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3479                         return (NULL);
3480                 }
3481
3482                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3483                 pte = *ptep;
3484
3485                 if (pte == 0) {
3486                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3487                         return (NULL);
3488                 } else if ((prot & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_APX)) {
3489                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3490                         return (NULL);
3491                 } else {
3492                         switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3493                         case L2_TYPE_L:
3494                                 panic("extract and hold section mapping");
3495                                 break;
3496                         default:
3497                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3498                                 break;
3499                         }
3500                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3501                                 goto retry;
3502                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3503                         vm_page_hold(m);
3504                 }
3505
3506         }
3507
3508         PMAP_UNLOCK(pmap);
3509         PA_UNLOCK_COND(paddr);
3510         return (m);
3511 }
3512
3513 /*
3514  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3515  * such as one in a vmspace structure.
3516  */
3517
3518 int
3519 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3520 {
3521         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3522
3523         pmap_alloc_l1(pmap);
3524         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3525
3526         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
3527
3528         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
3529         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3530         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3531         if (vector_page < KERNBASE) {
3532                 pmap_enter(pmap, vector_page,
3533                     PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa), VM_PROT_READ,
3534                     PMAP_ENTER_WIRED, 0);
3535         }
3536         return (1);
3537 }
3538
3539
3540 /***************************************************
3541  * Superpage management routines.
3542  ***************************************************/
3543
3544 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
3545 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3546 {
3547         pv_entry_t pv;
3548
3549         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3550
3551         pv = pmap_find_pv(pvh, pmap, va);
3552         if (pv != NULL)
3553                 TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
3554
3555         return (pv);
3556 }
3557
3558 static void
3559 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3560 {
3561         pv_entry_t pv;
3562
3563         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
3564         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found"));
3565         pmap_free_pv_entry(pmap, pv);
3566 }
3567
3568 static boolean_t
3569 pmap_pv_insert_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
3570 {
3571         struct md_page *pvh;
3572         pv_entry_t pv;
3573
3574         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3575         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water &&
3576             (pv = pmap_get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
3577                 pv->pv_va = va;
3578                 pvh = pa_to_pvh(pa);
3579                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
3580                 return (TRUE);
3581         } else
3582                 return (FALSE);
3583 }
3584
3585 /*
3586  * Create the pv entries for each of the pages within a superpage.
3587  */
3588 static void
3589 pmap_pv_demote_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
3590 {
3591         struct md_page *pvh;
3592         pv_entry_t pve, pv;
3593         vm_offset_t va_last;
3594         vm_page_t m;
3595
3596         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3597         KASSERT((pa & L1_S_OFFSET) == 0,
3598             ("pmap_pv_demote_section: pa is not 1mpage aligned"));
3599
3600         /*
3601          * Transfer the 1mpage's pv entry for this mapping to the first
3602          * page's pv list.
3603          */
3604         pvh = pa_to_pvh(pa);
3605         va = trunc_1mpage(va);
3606         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
3607         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pv_demote_section: pv not found"));
3608         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3609         TAILQ_INSERT_HEAD(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3610         /* Instantiate the remaining pv entries. */
3611         va_last = L2_NEXT_BUCKET(va) - PAGE_SIZE;
3612         do {
3613                 m++;
3614                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3615                     ("pmap_pv_demote_section: page %p is not managed", m));
3616                 va += PAGE_SIZE;
3617                 pve = pmap_get_pv_entry(pmap, FALSE);
3618                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, pv->pv_flags);
3619         } while (va < va_last);
3620 }
3621
3622 static void
3623 pmap_pv_promote_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
3624 {
3625         struct md_page *pvh;
3626         pv_entry_t pv;
3627         vm_offset_t va_last;
3628         vm_page_t m;
3629
3630         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3631         KASSERT((pa & L1_S_OFFSET) == 0,
3632             ("pmap_pv_promote_section: pa is not 1mpage aligned"));
3633
3634         /*
3635          * Transfer the first page's pv entry for this mapping to the
3636          * 1mpage's pv list.  Aside from avoiding the cost of a call
3637          * to get_pv_entry(), a transfer avoids the possibility that
3638          * get_pv_entry() calls pmap_pv_reclaim() and that pmap_pv_reclaim()
3639          * removes one of the mappings that is being promoted.
3640          */
3641         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3642         va = trunc_1mpage(va);
3643         pv = pmap_pvh_remove(&m->md, pmap, va);
3644         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pv_promote_section: pv not found"));
3645         pvh = pa_to_pvh(pa);
3646         TAILQ_INSERT_TAIL(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
3647         /* Free the remaining pv entries in the newly mapped section pages */
3648         va_last = L2_NEXT_BUCKET(va) - PAGE_SIZE;
3649         do {
3650                 m++;
3651                 va += PAGE_SIZE;
3652                 /*
3653                  * Don't care the flags, first pv contains sufficient
3654                  * information for all of the pages so nothing is really lost.
3655                  */
3656                 pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
3657         } while (va < va_last);
3658 }
3659
3660 /*
3661  * Tries to create a 1MB page mapping.  Returns TRUE if successful and
3662  * FALSE otherwise.  Fails if (1) page is unmanageg, kernel pmap or vectors
3663  * page, (2) a mapping already exists at the specified virtual address, or
3664  * (3) a pv entry cannot be allocated without reclaiming another pv entry.
3665  */
3666 static boolean_t
3667 pmap_enter_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3668 {
3669         pd_entry_t *pl1pd;
3670         vm_offset_t pa;
3671         struct l2_bucket *l2b;
3672
3673         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3674         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3675
3676         /* Skip kernel, vectors page and unmanaged mappings */
3677         if ((pmap == pmap_kernel()) || (L1_IDX(va) == L1_IDX(vector_page)) ||
3678             ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)) {
3679                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_section: failure for va %#lx"
3680                     " in pmap %p", va, pmap);
3681                 return (FALSE);
3682         }
3683         /*
3684          * Check whether this is a valid section superpage entry or
3685          * there is a l2_bucket associated with that L1 page directory.
3686          */
3687         va = trunc_1mpage(va);
3688         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3689         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3690         if ((*pl1pd & L1_S_PROTO) || (l2b != NULL)) {
3691                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_section: failure for va %#lx"
3692                     " in pmap %p", va, pmap);
3693                 return (FALSE);
3694         }
3695         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3696         /*
3697          * Abort this mapping if its PV entry could not be created.
3698          */
3699         if (!pmap_pv_insert_section(pmap, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m))) {
3700                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_section: failure for va %#lx"
3701                     " in pmap %p", va, pmap);
3702                 return (FALSE);
3703         }
3704         /*
3705          * Increment counters.
3706          */
3707         pmap->pm_stats.resident_count += L2_PTE_NUM_TOTAL;
3708         /*
3709          * Despite permissions, mark the superpage read-only.
3710          */
3711         prot &= ~VM_PROT_WRITE;
3712         /*
3713          * Map the superpage.
3714          */
3715         pmap_map_section(pmap, va, pa, prot, FALSE);
3716
3717         pmap_section_mappings++;
3718         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_section: success for va %#lx"
3719             " in pmap %p", va, pmap);
3720         return (TRUE);
3721 }
3722
3723 /*
3724  * pmap_remove_section: do the things to unmap a superpage in a process
3725  */
3726 static void
3727 pmap_remove_section(pmap_t pmap, vm_offset_t sva)
3728 {
3729         struct md_page *pvh;
3730         struct l2_bucket *l2b;
3731         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3732         vm_offset_t eva, va;
3733         vm_page_t m;
3734
3735         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3736         if ((pmap == pmap_kernel()) || (L1_IDX(sva) == L1_IDX(vector_page)))
3737                 return;
3738
3739         KASSERT((sva & L1_S_OFFSET) == 0,
3740             ("pmap_remove_section: sva is not 1mpage aligned"));
3741
3742         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(sva)];
3743         l1pd = *pl1pd;
3744
3745         m = PHYS_TO_VM_PAGE(l1pd & L1_S_FRAME);
3746         KASSERT((m != NULL && ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)),
3747             ("pmap_remove_section: no corresponding vm_page or "
3748             "page unmanaged"));
3749
3750         pmap->pm_stats.resident_count -= L2_PTE_NUM_TOTAL;
3751         pvh = pa_to_pvh(l1pd & L1_S_FRAME);
3752         pmap_pvh_free(pvh, pmap, sva);
3753         eva = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3754         for (va = sva, m = PHYS_TO_VM_PAGE(l1pd & L1_S_FRAME);
3755             va < eva; va += PAGE_SIZE, m++) {
3756                 /*
3757                  * Mark base pages referenced but skip marking them dirty.
3758                  * If the superpage is writeable, hence all base pages were
3759                  * already marked as dirty in pmap_fault_fixup() before
3760                  * promotion. Reference bit however, might not have been set
3761                  * for each base page when the superpage was created at once,
3762                  * not as a result of promotion.
3763                  */
3764                 if (L1_S_REFERENCED(l1pd))
3765                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3766                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) &&
3767                     TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list))
3768                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3769         }
3770
3771         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
3772         if (l2b != NULL) {
3773                 KASSERT(l2b->l2b_occupancy == L2_PTE_NUM_TOTAL,
3774                     ("pmap_remove_section: l2_bucket occupancy error"));
3775                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, L2_PTE_NUM_TOTAL);
3776         }
3777         /* Now invalidate L1 slot */
3778         *pl1pd = 0;
3779         PTE_SYNC(pl1pd);
3780         if (L1_S_EXECUTABLE(l1pd))
3781                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
3782         else
3783                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
3784         cpu_cpwait();
3785 }
3786
3787 /*
3788  * Tries to promote the 256, contiguous 4KB page mappings that are
3789  * within a single l2_bucket to a single 1MB section mapping.
3790  * For promotion to occur, two conditions must be met: (1) the 4KB page
3791  * mappings must map aligned, contiguous physical memory and (2) the 4KB page
3792  * mappings must have identical characteristics.
3793  */
3794 static void
3795 pmap_promote_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3796 {
3797         pt_entry_t *firstptep, firstpte, oldpte, pa, *pte;
3798         vm_page_t m, oldm;
3799         vm_offset_t first_va, old_va;
3800         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3801         vm_prot_t prot;
3802         struct pv_entry *pve, *first_pve;
3803
3804         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3805
3806         prot = VM_PROT_ALL;
3807         /*
3808          * Skip promoting kernel pages. This is justified by following:
3809          * 1. Kernel is already mapped using section mappings in each pmap
3810          * 2. Managed mappings within the kernel are not to be promoted anyway
3811          */
3812         if (pmap == pmap_kernel()) {
3813                 pmap_section_p_failures++;
3814                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for va %#x"
3815                     " in pmap %p", va, pmap);
3816                 return;
3817         }
3818         /* Do not attemp to promote vectors pages */
3819         if (L1_IDX(va) == L1_IDX(vector_page)) {
3820                 pmap_section_p_failures++;
3821                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for va %#x"
3822                     " in pmap %p", va, pmap);
3823                 return;
3824         }
3825         /*
3826          * Examine the first PTE in the specified l2_bucket. Abort if this PTE
3827          * is either invalid, unused, or does not map the first 4KB physical
3828          * page within 1MB page.
3829          */
3830         first_va = trunc_1mpage(va);
3831         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, first_va);
3832         KASSERT(l2b != NULL, ("pmap_promote_section: trying to promote "
3833             "not existing l2 bucket"));
3834         firstptep = &l2b->l2b_kva[0];
3835
3836         firstpte = *firstptep;
3837         if ((l2pte_pa(firstpte) & L1_S_OFFSET) != 0) {
3838                 pmap_section_p_failures++;
3839                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for va %#x"
3840                     " in pmap %p", va, pmap);
3841                 return;
3842         }
3843
3844         if ((firstpte & (L2_S_PROTO | L2_S_REF)) != (L2_S_PROTO | L2_S_REF)) {
3845                 pmap_section_p_failures++;
3846                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for va %#x"
3847                     " in pmap %p", va, pmap);
3848                 return;
3849         }
3850         /*
3851          * ARM uses pv_entry to mark particular mapping WIRED so don't promote
3852          * unmanaged pages since it is impossible to determine, whether the
3853          * page is wired or not if there is no corresponding pv_entry.
3854          */
3855         m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(firstpte));
3856         if (m && ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)) {
3857                 pmap_section_p_failures++;
3858                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for va %#x"
3859                     " in pmap %p", va, pmap);
3860                 return;
3861         }
3862         first_pve = pmap_find_pv(&m->md, pmap, first_va);
3863         /*
3864          * PTE is modified only on write due to modified bit
3865          * emulation. If the entry is referenced and writable
3866          * then it is modified and we don't clear write enable.
3867          * Otherwise, writing is disabled in PTE anyway and
3868          * we just configure protections for the section mapping
3869          * that is going to be created.
3870          */
3871         if ((first_pve->pv_flags & PVF_WRITE) != 0) {
3872                 if (!L2_S_WRITABLE(firstpte)) {
3873                         first_pve->pv_flags &= ~PVF_WRITE;
3874                         prot &= ~VM_PROT_WRITE;
3875                 }
3876         } else
3877                 prot &= ~VM_PROT_WRITE;
3878
3879         if (!L2_S_EXECUTABLE(firstpte))
3880                 prot &= ~VM_PROT_EXECUTE;
3881
3882         /*
3883          * Examine each of the other PTEs in the specified l2_bucket.
3884          * Abort if this PTE maps an unexpected 4KB physical page or
3885          * does not have identical characteristics to the first PTE.
3886          */
3887         pa = l2pte_pa(firstpte) + ((L2_PTE_NUM_TOTAL - 1) * PAGE_SIZE);
3888         old_va = L2_NEXT_BUCKET(first_va) - PAGE_SIZE;
3889
3890         for (pte = (firstptep + L2_PTE_NUM_TOTAL - 1); pte > firstptep; pte--) {
3891                 oldpte = *pte;
3892                 if (l2pte_pa(oldpte) != pa) {
3893                         pmap_section_p_failures++;
3894                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for "
3895                             "va %#x in pmap %p", va, pmap);
3896                         return;
3897                 }
3898                 if ((oldpte & L2_S_PROMOTE) != (firstpte & L2_S_PROMOTE)) {
3899                         pmap_section_p_failures++;
3900                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for "
3901                             "va %#x in pmap %p", va, pmap);
3902                         return;
3903                 }
3904                 oldm = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(oldpte));
3905                 if (oldm && ((oldm->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)) {
3906                         pmap_section_p_failures++;
3907                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for "
3908                             "va %#x in pmap %p", va, pmap);
3909                         return;
3910                 }
3911
3912                 pve = pmap_find_pv(&oldm->md, pmap, old_va);
3913                 if (pve == NULL) {
3914                         pmap_section_p_failures++;
3915                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for "
3916                             "va %#x old_va  %x - no pve", va, old_va);
3917                         return;
3918                 }
3919
3920                 if (!L2_S_WRITABLE(oldpte) && (pve->pv_flags & PVF_WRITE))
3921                         pve->pv_flags &= ~PVF_WRITE;
3922                 if (pve->pv_flags != first_pve->pv_flags) {
3923                         pmap_section_p_failures++;
3924                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: failure for "
3925                             "va %#x in pmap %p", va, pmap);
3926                         return;
3927                 }
3928
3929                 old_va -= PAGE_SIZE;
3930                 pa -= PAGE_SIZE;
3931         }
3932         /*
3933          * Promote the pv entries.
3934          */
3935         pmap_pv_promote_section(pmap, first_va, l2pte_pa(firstpte));
3936         /*
3937          * Map the superpage.
3938          */
3939         pmap_map_section(pmap, first_va, l2pte_pa(firstpte), prot, TRUE);
3940         /*
3941          * Invalidate all possible TLB mappings for small
3942          * pages within the newly created superpage.
3943          * Rely on the first PTE's attributes since they
3944          * have to be consistent across all of the base pages
3945          * within the superpage. If page is not executable it
3946          * is at least referenced.
3947          * The fastest way to do that is to invalidate whole
3948          * TLB at once instead of executing 256 CP15 TLB
3949          * invalidations by single entry. TLBs usually maintain
3950          * several dozen entries so loss of unrelated entries is
3951          * still a less agresive approach.
3952          */
3953         if (L2_S_EXECUTABLE(firstpte))
3954                 cpu_tlb_flushID();
3955         else
3956                 cpu_tlb_flushD();
3957         cpu_cpwait();
3958
3959         pmap_section_promotions++;
3960         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_section: success for va %#x"
3961             " in pmap %p", first_va, pmap);
3962 }
3963
3964 /*
3965  * Fills a l2_bucket with mappings to consecutive physical pages.
3966  */
3967 static void
3968 pmap_fill_l2b(struct l2_bucket *l2b, pt_entry_t newpte)
3969 {
3970         pt_entry_t *ptep;
3971         int i;
3972
3973         for (i = 0; i < L2_PTE_NUM_TOTAL; i++) {
3974                 ptep = &l2b->l2b_kva[i];
3975                 *ptep = newpte;
3976                 PTE_SYNC(ptep);
3977
3978                 newpte += PAGE_SIZE;
3979         }
3980
3981         l2b->l2b_occupancy = L2_PTE_NUM_TOTAL;
3982 }
3983
3984 /*
3985  * Tries to demote a 1MB section mapping. If demotion fails, the
3986  * 1MB section mapping is invalidated.
3987  */
3988 static boolean_t
3989 pmap_demote_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3990 {
3991         struct l2_bucket *l2b;
3992         struct pv_entry *l1pdpve;
3993         struct md_page *pvh;
3994         pd_entry_t *pl1pd, l1pd, newl1pd;
3995         pt_entry_t *firstptep, newpte;
3996         vm_offset_t pa;
3997         vm_page_t m;
3998
3999         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
4000         /*
4001          * According to assumptions described in pmap_promote_section,
4002          * kernel is and always should be mapped using 1MB section mappings.
4003          * What more, managed kernel pages were not to be promoted.
4004          */
4005         KASSERT(pmap != pmap_kernel() && L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page),
4006             ("pmap_demote_section: forbidden section mapping"));
4007
4008         va = trunc_1mpage(va);
4009         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
4010         l1pd = *pl1pd;
4011         KASSERT((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO,
4012             ("pmap_demote_section: not section or invalid section"));
4013
4014         pa = l1pd & L1_S_FRAME;
4015         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4016         KASSERT((m != NULL && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0),
4017             ("pmap_demote_section: no vm_page for selected superpage or"
4018              "unmanaged"));
4019
4020         pvh = pa_to_pvh(pa);
4021         l1pdpve = pmap_find_pv(pvh, pmap, va);
4022         KASSERT(l1pdpve != NULL, ("pmap_demote_section: no pv entry for "
4023             "managed page"));
4024
4025         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
4026         if (l2b == NULL) {
4027                 KASSERT((l1pdpve->pv_flags & PVF_WIRED) == 0,
4028                     ("pmap_demote_section: No l2_bucket for wired mapping"));
4029                 /*
4030                  * Invalidate the 1MB section mapping and return
4031                  * "failure" if the mapping was never accessed or the
4032                  * allocation of the new l2_bucket fails.
4033                  */
4034                 if (!L1_S_REFERENCED(l1pd) ||
4035                     (l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va)) == NULL) {
4036                         /* Unmap and invalidate superpage. */
4037                         pmap_remove_section(pmap, trunc_1mpage(va));
4038                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_demote_section: failure for "
4039                             "va %#x in pmap %p", va, pmap);
4040                         return (FALSE);
4041                 }
4042         }
4043
4044         /*
4045          * Now we should have corresponding l2_bucket available.
4046          * Let's process it to recreate 256 PTEs for each base page
4047          * within superpage.
4048          */
4049         newpte = pa | L1_S_DEMOTE(l1pd);
4050         if (m->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
4051                 newpte |= pte_l2_s_cache_mode;
4052
4053         /*
4054          * If the l2_bucket is new, initialize it.
4055          */
4056         if (l2b->l2b_occupancy == 0)
4057                 pmap_fill_l2b(l2b, newpte);
4058         else {
4059                 firstptep = &l2b->l2b_kva[0];
4060                 KASSERT(l2pte_pa(*firstptep) == (pa),
4061                     ("pmap_demote_section: firstpte and newpte map different "
4062                      "physical addresses"));
4063                 /*
4064                  * If the mapping has changed attributes, update the page table
4065                  * entries.
4066                  */
4067                 if ((*firstptep & L2_S_PROMOTE) != (L1_S_DEMOTE(l1pd)))
4068                         pmap_fill_l2b(l2b, newpte);
4069         }
4070         /* Demote PV entry */
4071         pmap_pv_demote_section(pmap, va, pa);
4072
4073         /* Now fix-up L1 */
4074         newl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) | L1_C_PROTO;
4075         *pl1pd = newl1pd;
4076         PTE_SYNC(pl1pd);
4077         /* Invalidate old TLB mapping */
4078         if (L1_S_EXECUTABLE(l1pd))
4079                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
4080         else if (L1_S_REFERENCED(l1pd))
4081                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
4082         cpu_cpwait();
4083
4084         pmap_section_demotions++;
4085         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_demote_section: success for va %#x"
4086             " in pmap %p", va, pmap);
4087         return (TRUE);
4088 }
4089
4090 /***************************************************
4091  * page management routines.
4092  ***************************************************/
4093
4094 /*
4095  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
4096  * drastic measures to free some pages so we can allocate
4097  * another pv entry chunk.
4098  */
4099 static vm_page_t
4100 pmap_pv_reclaim(pmap_t locked_pmap)
4101 {
4102         struct pch newtail;
4103         struct pv_chunk *pc;
4104         struct l2_bucket *l2b = NULL;
4105         pmap_t pmap;
4106         pd_entry_t *pl1pd;
4107         pt_entry_t *ptep;
4108         pv_entry_t pv;
4109         vm_offset_t va;
4110         vm_page_t free, m, m_pc;
4111         uint32_t inuse;
4112         int bit, field, freed, idx;
4113
4114         PMAP_ASSERT_LOCKED(locked_pmap);
4115         pmap = NULL;
4116         free = m_pc = NULL;
4117         TAILQ_INIT(&newtail);
4118         while ((pc = TAILQ_FIRST(&pv_chunks)) != NULL && (pv_vafree == 0 ||
4119             free == NULL)) {
4120                 TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
4121                 if (pmap != pc->pc_pmap) {
4122                         if (pmap != NULL) {
4123                                 cpu_tlb_flushID();
4124                                 cpu_cpwait();
4125                                 if (pmap != locked_pmap)
4126                                         PMAP_UNLOCK(pmap);
4127                         }
4128                         pmap = pc->pc_pmap;
4129                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
4130                         if (pmap > locked_pmap)
4131                                 PMAP_LOCK(pmap);
4132                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
4133                                 pmap = NULL;
4134                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
4135                                 continue;
4136                         }
4137                 }
4138
4139                 /*
4140                  * Destroy every non-wired, 4 KB page mapping in the chunk.
4141                  */
4142                 freed = 0;
4143                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
4144                         for (inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
4145                             inuse != 0; inuse &= ~(1UL << bit)) {
4146                                 bit = ffs(inuse) - 1;
4147                                 idx = field * sizeof(inuse) * NBBY + bit;
4148                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
4149                                 va = pv->pv_va;
4150
4151                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
4152                                 if ((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO)
4153                                         continue;
4154                                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
4155                                         continue;
4156
4157                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
4158                                 KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
4159                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
4160                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(*ptep));
4161                                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE,
4162                                     ("Trying to access non-existent page "
4163                                      "va %x pte %x", va, *ptep));
4164                                 *ptep = 0;
4165                                 PTE_SYNC(ptep);
4166                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
4167                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
4168                                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
4169                                 pc->pc_map[field] |= 1UL << bit;
4170                                 freed++;
4171                         }
4172                 }
4173
4174                 if (freed == 0) {
4175                         TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
4176                         continue;
4177                 }
4178                 /* Every freed mapping is for a 4 KB page. */
4179                 pmap->pm_stats.resident_count -= freed;
4180                 PV_STAT(pv_entry_frees += freed);
4181                 PV_STAT(pv_entry_spare += freed);
4182                 pv_entry_count -= freed;
4183                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4184                 for (field = 0; field < _NPCM; field++)
4185                         if (pc->pc_map[field] != pc_freemask[field]) {
4186                                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc,
4187                                     pc_list);
4188                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
4189
4190                                 /*
4191                                  * One freed pv entry in locked_pmap is
4192                                  * sufficient.
4193                                  */
4194                                 if (pmap == locked_pmap)
4195                                         goto out;
4196                                 break;
4197                         }
4198                 if (field == _NPCM) {
4199                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
4200                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
4201                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
4202                         /* Entire chunk is free; return it. */
4203                         m_pc = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
4204                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
4205                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
4206                         break;
4207                 }
4208         }
4209 out:
4210         TAILQ_CONCAT(&pv_chunks, &newtail, pc_lru);
4211         if (pmap != NULL) {
4212                 cpu_tlb_flushID();
4213                 cpu_cpwait();
4214                 if (pmap != locked_pmap)
4215                         PMAP_UNLOCK(pmap);
4216         }
4217         return (m_pc);
4218 }
4219
4220 /*
4221  * free the pv_entry back to the free list
4222  */
4223 static void
4224 pmap_free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
4225 {
4226         struct pv_chunk *pc;
4227         int bit, field, idx;
4228
4229         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4230         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
4231         PV_STAT(pv_entry_frees++);
4232         PV_STAT(pv_entry_spare++);
4233         pv_entry_count--;
4234         pc = pv_to_chunk(pv);
4235         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
4236         field = idx / (sizeof(u_long) * NBBY);
4237         bit = idx % (sizeof(u_long) * NBBY);
4238         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
4239         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
4240                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx]) {
4241                         /*
4242                          * 98% of the time, pc is already at the head of the
4243                          * list.  If it isn't already, move it to the head.
4244                          */
4245                         if (__predict_false(TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk) !=
4246                             pc)) {
4247                                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4248                                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc,
4249                                     pc_list);
4250                         }
4251                         return;
4252                 }
4253         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4254         pmap_free_pv_chunk(pc);
4255 }
4256
4257 static void
4258 pmap_free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc)
4259 {
4260         vm_page_t m;
4261
4262         TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
4263         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
4264         PV_STAT(pc_chunk_count--);
4265         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
4266         /* entire chunk is free, return it */
4267         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
4268         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
4269         vm_page_unwire(m, PQ_INACTIVE);
4270         vm_page_free(m);
4271         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
4272
4273 }
4274
4275 static pv_entry_t
4276 pmap_get_pv_entry(pmap_t pmap, boolean_t try)
4277 {
4278         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
4279         static struct timeval lastprint;
4280         struct pv_chunk *pc;
4281         pv_entry_t pv;
4282         vm_page_t m;
4283         int bit, field, idx;
4284
4285         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4286         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
4287         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
4288         pv_entry_count++;
4289
4290         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
4291                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
4292                         printf("%s: Approaching the limit on PV entries.\n",
4293                             __func__);
4294 retry:
4295         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
4296         if (pc != NULL) {
4297                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
4298                         if (pc->pc_map[field]) {
4299                                 bit = ffs(pc->pc_map[field]) - 1;
4300                                 break;
4301                         }
4302                 }
4303                 if (field < _NPCM) {
4304                         idx = field * sizeof(pc->pc_map[field]) * NBBY + bit;
4305                         pv = &pc->pc_pventry[idx];
4306                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
4307                         /* If this was the last item, move it to tail */
4308                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
4309                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
4310                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
4311                                         return (pv);    /* not full, return */
4312                                 }
4313                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4314                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4315                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
4316                         return (pv);
4317                 }
4318         }
4319         /*
4320          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the pvh
4321          * global lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
4322          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
4323          */
4324         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
4325             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
4326                 if (try) {
4327                         pv_entry_count--;
4328                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
4329                         return (NULL);
4330                 }
4331                 m = pmap_pv_reclaim(pmap);
4332                 if (m == NULL)
4333                         goto retry;
4334         }
4335         PV_STAT(pc_chunk_count++);
4336         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
4337         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
4338         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
4339         pc->pc_pmap = pmap;
4340         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
4341         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
4342                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
4343         TAILQ_INSERT_TAIL(&pv_chunks, pc, pc_lru);
4344         pv = &pc->pc_pventry[0];
4345         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4346         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
4347         return (pv);
4348 }
4349
4350 /*
4351  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
4352  *
4353  *      It is assumed that the start and end are properly
4354  *      rounded to the page size.
4355  */
4356 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
4357 void
4358 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
4359 {
4360         struct l2_bucket *l2b;
4361         vm_offset_t next_bucket;
4362         pd_entry_t l1pd;
4363         pt_entry_t *ptep;
4364         u_int total;
4365         u_int mappings, is_exec, is_refd;
4366         int flushall = 0;
4367
4368
4369         /*
4370          * we lock in the pmap => pv_head direction
4371          */
4372
4373         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4374         PMAP_LOCK(pmap);
4375         total = 0;
4376         while (sva < eva) {
4377                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
4378
4379                 /*
4380                  * Check for large page.
4381                  */
4382                 l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(sva)];
4383                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
4384                         KASSERT((l1pd & L1_S_DOM_MASK) !=
4385                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL), ("pmap_remove: "
4386                             "Trying to remove kernel section mapping"));
4387                         /*
4388                          * Are we removing the entire large page?  If not,
4389                          * demote the mapping and fall through.
4390                          */
4391                         if (sva + L1_S_SIZE == next_bucket &&
4392                             eva >= next_bucket) {
4393                                 pmap_remove_section(pmap, sva);
4394                                 sva = next_bucket;
4395                                 continue;
4396                         } else if (!pmap_demote_section(pmap, sva)) {
4397                                 /* The large page mapping was destroyed. */
4398                                 sva = next_bucket;
4399                                 continue;
4400                         }
4401                 }
4402                 /*
4403                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
4404                  */
4405                 if (next_bucket > eva)
4406                         next_bucket = eva;
4407
4408                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
4409                 if (l2b == NULL) {
4410                         sva = next_bucket;
4411                         continue;
4412                 }
4413
4414                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
4415                 mappings = 0;
4416
4417                 while (sva < next_bucket) {
4418                         struct vm_page *m;
4419                         pt_entry_t pte;
4420                         vm_paddr_t pa;
4421
4422                         pte = *ptep;
4423
4424                         if (pte == 0) {
4425                                 /*
4426                                  * Nothing here, move along
4427                                  */
4428                                 sva += PAGE_SIZE;
4429                                 ptep++;
4430                                 continue;
4431                         }
4432
4433                         pmap->pm_stats.resident_count--;
4434                         pa = l2pte_pa(pte);
4435                         is_exec = 0;
4436                         is_refd = 1;
4437
4438                         /*
4439                          * Update flags. In a number of circumstances,
4440                          * we could cluster a lot of these and do a
4441                          * number of sequential pages in one go.
4442                          */
4443                         if ((m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
4444                                 struct pv_entry *pve;
4445
4446                                 pve = pmap_remove_pv(m, pmap, sva);
4447                                 if (pve) {
4448                                         is_exec = PTE_BEEN_EXECD(pte);
4449                                         is_refd = PTE_BEEN_REFD(pte);
4450                                         pmap_free_pv_entry(pmap, pve);
4451                                 }
4452                         }
4453
4454                         *ptep = 0;
4455                         PTE_SYNC(ptep);
4456                         if (pmap_is_current(pmap)) {
4457                                 total++;
4458                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
4459                                         if (is_exec)
4460                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
4461                                         else if (is_refd)
4462                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
4463                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE)
4464                                         flushall = 1;
4465                         }
4466
4467                         sva += PAGE_SIZE;
4468                         ptep++;
4469                         mappings++;
4470                 }
4471
4472                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, mappings);
4473         }
4474
4475         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4476         if (flushall)
4477                 cpu_tlb_flushID();
4478         cpu_cpwait();
4479
4480         PMAP_UNLOCK(pmap);
4481 }
4482
4483 /*
4484  * pmap_zero_page()
4485  *
4486  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
4487  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
4488  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
4489  * _any_ bulk data very slow.
4490  */
4491 static void
4492 pmap_zero_page_gen(vm_page_t m, int off, int size)
4493 {
4494         struct czpages *czp;
4495
4496         KASSERT(TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list),
4497             ("pmap_zero_page_gen: page has mappings"));
4498
4499         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
4500
4501         sched_pin();
4502         czp = &cpu_czpages[PCPU_GET(cpuid)];
4503         mtx_lock(&czp->lock);
4504
4505         /*
4506          * Hook in the page, zero it.
4507          */
4508         *czp->dstptep = L2_S_PROTO | phys | pte_l2_s_cache_mode | L2_S_REF;
4509         pmap_set_prot(czp->dstptep, VM_PROT_WRITE, 0);
4510         PTE_SYNC(czp->dstptep);
4511         cpu_tlb_flushD_SE(czp->dstva);
4512         cpu_cpwait();
4513
4514         if (off || size != PAGE_SIZE)
4515                 bzero((void *)(czp->dstva + off), size);
4516         else
4517                 bzero_page(czp->dstva);
4518
4519         /*
4520          * Although aliasing is not possible, if we use temporary mappings with
4521          * memory that will be mapped later as non-cached or with write-through
4522          * caches, we might end up overwriting it when calling wbinv_all.  So
4523          * make sure caches are clean after the operation.
4524          */
4525         cpu_idcache_wbinv_range(czp->dstva, size);
4526         pmap_l2cache_wbinv_range(czp->dstva, phys, size);
4527
4528         mtx_unlock(&czp->lock);
4529         sched_unpin();
4530 }
4531
4532 /*
4533  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
4534  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4535  */
4536 void
4537 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4538 {
4539         pmap_zero_page_gen(m, 0, PAGE_SIZE);
4540 }
4541
4542
4543 /*
4544  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
4545  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4546  *
4547  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4548  */
4549 void
4550 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4551 {
4552
4553         pmap_zero_page_gen(m, off, size);
4554 }
4555
4556
4557 /*
4558  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
4559  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4560  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4561  *      outside of Giant.
4562  */
4563 void
4564 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4565 {
4566
4567         pmap_zero_page(m);
4568 }
4569
4570 /*
4571  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4572  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4573  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4574  *      time.
4575  */
4576
4577 /*
4578  * pmap_copy_page()
4579  *
4580  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
4581  * hook points. The same comment regarding cachability as in
4582  * pmap_zero_page also applies here.
4583  */
4584 void
4585 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4586 {
4587         struct czpages *czp;
4588
4589         sched_pin();
4590         czp = &cpu_czpages[PCPU_GET(cpuid)];
4591         mtx_lock(&czp->lock);
4592
4593         /*
4594          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge the
4595          * cache for the appropriate page.
4596          */
4597         *czp->srcptep = L2_S_PROTO | src | pte_l2_s_cache_mode | L2_S_REF;
4598         pmap_set_prot(czp->srcptep, VM_PROT_READ, 0);
4599         PTE_SYNC(czp->srcptep);
4600         cpu_tlb_flushD_SE(czp->srcva);
4601         *czp->dstptep = L2_S_PROTO | dst | pte_l2_s_cache_mode | L2_S_REF;
4602         pmap_set_prot(czp->dstptep, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE, 0);
4603         PTE_SYNC(czp->dstptep);
4604         cpu_tlb_flushD_SE(czp->dstva);
4605         cpu_cpwait();
4606
4607         bcopy_page(czp->srcva, czp->dstva);
4608
4609         /*
4610          * Although aliasing is not possible, if we use temporary mappings with
4611          * memory that will be mapped later as non-cached or with write-through
4612          * caches, we might end up overwriting it when calling wbinv_all.  So
4613          * make sure caches are clean after the operation.
4614          */
4615         cpu_idcache_wbinv_range(czp->dstva, PAGE_SIZE);
4616         pmap_l2cache_wbinv_range(czp->dstva, dst, PAGE_SIZE);
4617
4618         mtx_unlock(&czp->lock);
4619         sched_unpin();
4620 }
4621
4622 int unmapped_buf_allowed = 1;
4623
4624 void
4625 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
4626     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
4627 {
4628         vm_page_t a_pg, b_pg;
4629         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
4630         int cnt;
4631         struct czpages *czp;
4632
4633         sched_pin();
4634         czp = &cpu_czpages[PCPU_GET(cpuid)];
4635         mtx_lock(&czp->lock);
4636
4637         while (xfersize > 0) {
4638                 a_pg = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
4639                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
4640                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
4641                 b_pg = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
4642                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
4643                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
4644                 *czp->srcptep = L2_S_PROTO | VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg) |
4645                     pte_l2_s_cache_mode | L2_S_REF;
4646                 pmap_set_prot(czp->srcptep, VM_PROT_READ, 0);
4647                 PTE_SYNC(czp->srcptep);
4648                 cpu_tlb_flushD_SE(czp->srcva);
4649                 *czp->dstptep = L2_S_PROTO | VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg) |
4650                     pte_l2_s_cache_mode | L2_S_REF;
4651                 pmap_set_prot(czp->dstptep, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE, 0);
4652                 PTE_SYNC(czp->dstptep);
4653                 cpu_tlb_flushD_SE(czp->dstva);
4654                 cpu_cpwait();
4655                 bcopy((char *)czp->srcva + a_pg_offset, (char *)czp->dstva + b_pg_offset,
4656                     cnt);
4657                 cpu_idcache_wbinv_range(czp->dstva + b_pg_offset, cnt);
4658                 pmap_l2cache_wbinv_range(czp->dstva + b_pg_offset,
4659                     VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg) + b_pg_offset, cnt);
4660                 xfersize -= cnt;
4661                 a_offset += cnt;
4662                 b_offset += cnt;
4663         }
4664
4665         mtx_unlock(&czp->lock);
4666         sched_unpin();
4667 }
4668
4669 void
4670 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4671 {
4672
4673         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
4674             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst),
4675             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
4676                 return;
4677
4678         pmap_copy_page_generic(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4679 }
4680
4681 /*
4682  * this routine returns true if a physical page resides
4683  * in the given pmap.
4684  */
4685 boolean_t
4686 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4687 {
4688         struct md_page *pvh;
4689         pv_entry_t pv;
4690         int loops = 0;
4691         boolean_t rv;
4692
4693         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4694             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4695         rv = FALSE;
4696         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4697         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4698                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
4699                         rv = TRUE;
4700                         break;
4701                 }
4702                 loops++;
4703                 if (loops >= 16)
4704                         break;
4705         }
4706         if (!rv && loops < 16 && (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
4707                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4708                 TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4709                         if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
4710                                 rv = TRUE;
4711                                 break;
4712                         }
4713                         loops++;
4714                         if (loops >= 16)
4715                                 break;
4716                 }
4717         }
4718         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4719         return (rv);
4720 }
4721
4722 /*
4723  *      pmap_page_wired_mappings:
4724  *
4725  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4726  *      that are wired.
4727  */
4728 int
4729 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4730 {
4731         int count;
4732
4733         count = 0;
4734         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4735                 return (count);
4736         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4737         count = pmap_pvh_wired_mappings(&m->md, count);
4738         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
4739             count = pmap_pvh_wired_mappings(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m)),
4740                 count);
4741         }
4742         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4743         return (count);
4744 }
4745
4746 /*
4747  *      pmap_pvh_wired_mappings:
4748  *
4749  *      Return the updated number "count" of managed mappings that are wired.
4750  */
4751 static int
4752 pmap_pvh_wired_mappings(struct md_page *pvh, int count)
4753 {
4754         pv_entry_t pv;
4755
4756         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4757         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4758                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4759                         count++;
4760         }
4761         return (count);
4762 }
4763
4764 /*
4765  * Returns TRUE if any of the given mappings were referenced and FALSE
4766  * otherwise.  Both page and section mappings are supported.
4767  */
4768 static boolean_t
4769 pmap_is_referenced_pvh(struct md_page *pvh)
4770 {
4771         struct l2_bucket *l2b;
4772         pv_entry_t pv;
4773         pd_entry_t *pl1pd;
4774         pt_entry_t *ptep;
4775         pmap_t pmap;
4776         boolean_t rv;
4777
4778         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4779         rv = FALSE;
4780         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4781                 pmap = PV_PMAP(pv);
4782                 PMAP_LOCK(pmap);
4783                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(pv->pv_va)];
4784                 if ((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO)
4785                         rv = L1_S_REFERENCED(*pl1pd);
4786                 else {
4787                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
4788                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
4789                         rv = L2_S_REFERENCED(*ptep);
4790                 }
4791                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4792                 if (rv)
4793                         break;
4794         }
4795         return (rv);
4796 }
4797
4798 /*
4799  *      pmap_is_referenced:
4800  *
4801  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4802  *      in any physical maps.
4803  */
4804 boolean_t
4805 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4806 {
4807         boolean_t rv;
4808
4809         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4810             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4811         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4812         rv = pmap_is_referenced_pvh(&m->md) ||
4813             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
4814             pmap_is_referenced_pvh(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))));
4815         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4816         return (rv);
4817 }
4818
4819 /*
4820  *      pmap_ts_referenced:
4821  *
4822  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4823  */
4824 int
4825 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4826 {
4827
4828         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4829             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4830         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4831 }
4832
4833 /*
4834  * Returns TRUE if any of the given mappings were used to modify
4835  * physical memory. Otherwise, returns FALSE. Both page and 1MB section
4836  * mappings are supported.
4837  */
4838 static boolean_t
4839 pmap_is_modified_pvh(struct md_page *pvh)
4840 {
4841         pd_entry_t *pl1pd;
4842         struct l2_bucket *l2b;
4843         pv_entry_t pv;
4844         pt_entry_t *ptep;
4845         pmap_t pmap;
4846         boolean_t rv;
4847
4848         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4849         rv = FALSE;
4850
4851         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4852                 pmap = PV_PMAP(pv);
4853                 PMAP_LOCK(pmap);
4854                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(pv->pv_va)];
4855                 if ((*pl1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO)
4856                         rv = L1_S_WRITABLE(*pl1pd);
4857                 else {
4858                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
4859                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
4860                         rv = L2_S_WRITABLE(*ptep);
4861                 }
4862                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4863                 if (rv)
4864                         break;
4865         }
4866
4867         return (rv);
4868 }
4869
4870 boolean_t
4871 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4872 {
4873         boolean_t rv;
4874
4875         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4876             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4877         /*
4878          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
4879          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
4880          * is clear, no PTEs can have APX cleared.
4881          */
4882         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4883         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4884                 return (FALSE);
4885         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4886         rv = pmap_is_modified_pvh(&m->md) ||
4887             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
4888             pmap_is_modified_pvh(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))));
4889         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4890         return (rv);
4891 }
4892
4893 /*
4894  *      Apply the given advice to the specified range of addresses within the
4895  *      given pmap.  Depending on the advice, clear the referenced and/or
4896  *      modified flags in each mapping.
4897  */
4898 void
4899 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
4900 {
4901         struct l2_bucket *l2b;
4902         struct pv_entry *pve;
4903         pd_entry_t l1pd;
4904         pt_entry_t *ptep, opte, pte;
4905         vm_offset_t next_bucket;
4906         vm_page_t m;
4907
4908         if (advice != MADV_DONTNEED && advice != MADV_FREE)
4909                 return;
4910         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4911         PMAP_LOCK(pmap);
4912         for (; sva < eva; sva = next_bucket) {
4913                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
4914                 if (next_bucket < sva)
4915                         next_bucket = eva;
4916                 l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(sva)];
4917                 if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
4918                         if (pmap == pmap_kernel())
4919                                 continue;
4920                         if (!pmap_demote_section(pmap, sva)) {
4921                                 /*
4922                                  * The large page mapping was destroyed.
4923                                  */
4924                                 continue;
4925                         }
4926                         /*
4927                          * Unless the page mappings are wired, remove the
4928                          * mapping to a single page so that a subsequent
4929                          * access may repromote. Since the underlying
4930                          * l2_bucket is fully populated, this removal
4931                          * never frees an entire l2_bucket.
4932                          */
4933                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
4934                         KASSERT(l2b != NULL,
4935                             ("pmap_advise: no l2 bucket for "
4936                              "va 0x%#x, pmap 0x%p", sva, pmap));
4937                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
4938                         opte = *ptep;
4939                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(*ptep));
4940                         KASSERT(m != NULL,
4941                             ("pmap_advise: no vm_page for demoted superpage"));
4942                         pve = pmap_find_pv(&m->md, pmap, sva);
4943                         KASSERT(pve != NULL,
4944                             ("pmap_advise: no PV entry for managed mapping"));
4945                         if ((pve->pv_flags & PVF_WIRED) == 0) {
4946                                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
4947                                 pve = pmap_remove_pv(m, pmap, sva);
4948                                 pmap_free_pv_entry(pmap, pve);
4949                                 *ptep = 0;
4950                                 PTE_SYNC(ptep);
4951                                 if (pmap_is_current(pmap)) {
4952                                         if (PTE_BEEN_EXECD(opte))
4953                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
4954                                         else if (PTE_BEEN_REFD(opte))
4955                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
4956                                 }
4957                         }
4958                 }
4959                 if (next_bucket > eva)
4960                         next_bucket = eva;
4961                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, sva);
4962                 if (l2b == NULL)
4963                         continue;
4964                 for (ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
4965                     sva != next_bucket; ptep++, sva += PAGE_SIZE) {
4966                         opte = pte = *ptep;
4967                         if ((opte & L2_S_PROTO) == 0)
4968                                 continue;
4969                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
4970                         if (m == NULL || (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4971                                 continue;
4972                         else if (L2_S_WRITABLE(opte)) {
4973                                 if (advice == MADV_DONTNEED) {
4974                                         /*
4975                                          * Don't need to mark the page
4976                                          * dirty as it was already marked as
4977                                          * such in pmap_fault_fixup() or
4978                                          * pmap_enter_locked().
4979                                          * Just clear the state.
4980                                          */
4981                                 } else
4982                                         pte |= L2_APX;
4983
4984                                 pte &= ~L2_S_REF;
4985                                 *ptep = pte;
4986                                 PTE_SYNC(ptep);
4987                         } else if (L2_S_REFERENCED(opte)) {
4988                                 pte &= ~L2_S_REF;
4989                                 *ptep = pte;
4990                                 PTE_SYNC(ptep);
4991                         } else
4992                                 continue;
4993                         if (pmap_is_current(pmap)) {
4994                                 if (PTE_BEEN_EXECD(opte))
4995                                         cpu_tlb_flushID_SE(sva);
4996                                 else if (PTE_BEEN_REFD(opte))
4997                                         cpu_tlb_flushD_SE(sva);
4998                         }
4999                 }
5000         }
5001         cpu_cpwait();
5002         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
5003         PMAP_UNLOCK(pmap);
5004 }
5005
5006 /*
5007  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
5008  */
5009 void
5010 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
5011 {
5012
5013         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
5014             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
5015         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
5016         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
5017             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
5018
5019         /*
5020          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no mappings can be modified.
5021          * If the object containing the page is locked and the page is not
5022          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
5023          */
5024         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
5025                 return;
5026         if (pmap_is_modified(m))
5027                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
5028 }
5029
5030
5031 /*
5032  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
5033  */
5034 void
5035 pmap_remove_write(vm_page_t m)
5036 {
5037         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
5038             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
5039
5040         /*
5041          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
5042          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
5043          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
5044          */
5045         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
5046         if (vm_page_xbusied(m) || (m->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
5047                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
5048 }
5049
5050
5051 /*
5052  * perform the pmap work for mincore
5053  */
5054 int
5055 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
5056 {
5057         struct l2_bucket *l2b;
5058         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
5059         pt_entry_t *ptep, pte;
5060         vm_paddr_t pa;
5061         vm_page_t m;
5062         int val;
5063         boolean_t managed;
5064
5065         PMAP_LOCK(pmap);
5066 retry:
5067         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(addr)];
5068         l1pd = *pl1pd;
5069         if ((l1pd & L1_TYPE_MASK) == L1_S_PROTO) {
5070                 pa = (l1pd & L1_S_FRAME);
5071                 val = MINCORE_SUPER | MINCORE_INCORE;
5072                 if (L1_S_WRITABLE(l1pd))
5073                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
5074                 managed = FALSE;
5075                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
5076                 if (m != NULL && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
5077                         managed = TRUE;
5078                 if (managed) {
5079                         if (L1_S_REFERENCED(l1pd))
5080                                 val |= MINCORE_REFERENCED |
5081                                     MINCORE_REFERENCED_OTHER;
5082                 }
5083         } else {
5084                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, addr);
5085                 if (l2b == NULL) {
5086                         val = 0;
5087                         goto out;
5088                 }
5089                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(addr)];
5090                 pte = *ptep;
5091                 if (!l2pte_valid(pte)) {
5092                         val = 0;
5093                         goto out;
5094                 }
5095                 val = MINCORE_INCORE;
5096                 if (L2_S_WRITABLE(pte))
5097                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
5098                 managed = FALSE;
5099                 pa = l2pte_pa(pte);
5100                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
5101                 if (m != NULL && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
5102                         managed = TRUE;
5103                 if (managed) {
5104                         if (L2_S_REFERENCED(pte))
5105                                 val |= MINCORE_REFERENCED |
5106                                     MINCORE_REFERENCED_OTHER;
5107                 }
5108         }
5109         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
5110             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
5111                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
5112                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
5113                         goto retry;
5114         } else
5115 out:
5116                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
5117         PMAP_UNLOCK(pmap);
5118         return (val);
5119 }
5120
5121 void
5122 pmap_sync_icache(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
5123 {
5124 }
5125
5126 /*
5127  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
5128  *      different alignment might result in more superpage mappings.
5129  */
5130 void
5131 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
5132     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
5133 {
5134         vm_offset_t superpage_offset;
5135
5136         if (size < NBPDR)
5137                 return;
5138         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
5139                 offset += ptoa(object->pg_color);
5140         superpage_offset = offset & PDRMASK;
5141         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
5142             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
5143                 return;
5144         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
5145                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
5146         else
5147                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
5148 }
5149
5150 /*
5151  * pmap_map_section:
5152  *
5153  *      Create a single section mapping.
5154  */
5155 void
5156 pmap_map_section(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, vm_prot_t prot,
5157     boolean_t ref)
5158 {
5159         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
5160         pd_entry_t fl;
5161
5162         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
5163             ("Not a valid section mapping"));
5164
5165         fl = pte_l1_s_cache_mode;
5166
5167         pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
5168         l1pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_USER, prot) | fl |
5169             L1_S_DOM(pmap->pm_domain);
5170
5171         /* Mark page referenced if this section is a result of a promotion. */
5172         if (ref == TRUE)
5173                 l1pd |= L1_S_REF;
5174 #ifdef SMP
5175         l1pd |= L1_SHARED;
5176 #endif
5177         *pl1pd = l1pd;
5178         PTE_SYNC(pl1pd);
5179 }
5180
5181 /*
5182  * pmap_link_l2pt:
5183  *
5184  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
5185  *      page table at the slot for "va".
5186  */
5187 void
5188 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
5189 {
5190         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
5191         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
5192
5193         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
5194
5195 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5196         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
5197 #endif
5198
5199         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
5200         PTE_SYNC(&pde[slot]);
5201
5202         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
5203
5204 }
5205
5206 /*
5207  * pmap_map_entry
5208  *
5209  *      Create a single page mapping.
5210  */
5211 void
5212 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
5213     int cache)
5214 {
5215         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
5216         pt_entry_t fl;
5217         pt_entry_t *ptep;
5218
5219         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
5220
5221         fl = l2s_mem_types[cache];
5222
5223         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
5224                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
5225
5226         ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
5227
5228         if (ptep == NULL)
5229                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
5230
5231         ptep[l2pte_index(va)] = L2_S_PROTO | pa | fl | L2_S_REF;
5232         pmap_set_prot(&ptep[l2pte_index(va)], prot, 0);
5233         PTE_SYNC(&ptep[l2pte_index(va)]);
5234 }
5235
5236 /*
5237  * pmap_map_chunk:
5238  *
5239  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
5240  *      possible (section. large page, small page) into the
5241  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
5242  */
5243 vm_size_t
5244 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
5245     vm_size_t size, int prot, int type)
5246 {
5247         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
5248         pt_entry_t *ptep, f1, f2s, f2l;
5249         vm_size_t resid;
5250         int i;
5251
5252         resid = (size + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
5253
5254         if (l1pt == 0)
5255                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
5256
5257 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5258         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
5259             "prot=0x%x type=%d\n", pa, va, size, resid, prot, type);
5260 #endif
5261
5262         f1 = l1_mem_types[type];
5263         f2l = l2l_mem_types[type];
5264         f2s = l2s_mem_types[type];
5265
5266         size = resid;
5267
5268         while (resid > 0) {
5269                 /* See if we can use a section mapping. */
5270                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
5271 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5272                         printf("S");
5273 #endif
5274                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
5275                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot | VM_PROT_EXECUTE) |
5276                             f1 | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_S_REF;
5277                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
5278                         va += L1_S_SIZE;
5279                         pa += L1_S_SIZE;
5280                         resid -= L1_S_SIZE;
5281                         continue;
5282                 }
5283
5284                 /*
5285                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
5286                  * one is actually in the corresponding L1 slot
5287                  * for the current VA.
5288                  */
5289                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
5290                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
5291
5292                 ptep = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
5293                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
5294                 if (ptep == NULL)
5295                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
5296                             "0x%08x", va);
5297                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
5298                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
5299 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5300                         printf("L");
5301 #endif
5302                         for (i = 0; i < 16; i++) {
5303                                 ptep[l2pte_index(va) + i] =
5304                                     L2_L_PROTO | pa |
5305                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
5306                                 PTE_SYNC(&ptep[l2pte_index(va) + i]);
5307                         }
5308                         va += L2_L_SIZE;
5309                         pa += L2_L_SIZE;
5310                         resid -= L2_L_SIZE;
5311                         continue;
5312                 }
5313
5314                 /* Use a small page mapping. */
5315 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5316                 printf("P");
5317 #endif
5318                 ptep[l2pte_index(va)] = L2_S_PROTO | pa | f2s | L2_S_REF;
5319                 pmap_set_prot(&ptep[l2pte_index(va)], prot, 0);
5320                 PTE_SYNC(&ptep[l2pte_index(va)]);
5321                 va += PAGE_SIZE;
5322                 pa += PAGE_SIZE;
5323                 resid -= PAGE_SIZE;
5324         }
5325 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
5326         printf("\n");
5327 #endif
5328         return (size);
5329
5330 }
5331
5332 int
5333 pmap_dmap_iscurrent(pmap_t pmap)
5334 {
5335         return(pmap_is_current(pmap));
5336 }
5337
5338 void
5339 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
5340 {
5341         /*
5342          * Remember the memattr in a field that gets used to set the appropriate
5343          * bits in the PTEs as mappings are established.
5344          */
5345         m->md.pv_memattr = ma;
5346
5347         /*
5348          * It appears that this function can only be called before any mappings
5349          * for the page are established on ARM.  If this ever changes, this code
5350          * will need to walk the pv_list and make each of the existing mappings
5351          * uncacheable, being careful to sync caches and PTEs (and maybe
5352          * invalidate TLB?) for any current mapping it modifies.
5353          */
5354         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) != NULL)
5355                 panic("Can't change memattr on page with existing mappings");
5356 }