]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/arm/arm/pmap.c
MFC r261423, r261424, r261516, r261513, r261562, r261563, r261564, r261565,
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / arm / arm / pmap.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
4  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
20  *      Wasabi Systems, Inc.
21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
22  *    or promote products derived from this software without specific prior
23  *    written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
40  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
41  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
42  * All rights reserved.
43  *
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
50  *    endorse or promote products derived from this software without specific
51  *    prior written permission.
52  *
53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
54  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
55  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
56  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
57  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
58  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
59  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
63  * SUCH DAMAGE.
64  */
65 /*-
66  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
67  * All rights reserved.
68  *
69  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
70  * by Charles M. Hannum.
71  *
72  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
73  * modification, are permitted provided that the following conditions
74  * are met:
75  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
76  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
77  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
78  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
79  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
80  *
81  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
82  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
83  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
84  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
85  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
86  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
87  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
88  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
89  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
90  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
91  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
92  */
93
94 /*-
95  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
96  * Copyright (c) 1994 Brini.
97  * All rights reserved.
98  *
99  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
100  *
101  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
102  * modification, are permitted provided that the following conditions
103  * are met:
104  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
105  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
106  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
107  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
108  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
109  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
110  *    must display the following acknowledgement:
111  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
112  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
113  *    derived from this software without specific prior written permission.
114  *
115  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
116  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
117  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
118  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
119  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
120  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
121  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
122  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
123  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
124  *
125  * RiscBSD kernel project
126  *
127  * pmap.c
128  *
129  * Machine dependant vm stuff
130  *
131  * Created      : 20/09/94
132  */
133
134 /*
135  * Special compilation symbols
136  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
137  *
138  * Note that pmap_mapdev() and pmap_unmapdev() are implemented in arm/devmap.c
139  */
140 /* Include header files */
141
142 #include "opt_vm.h"
143
144 #include <sys/cdefs.h>
145 __FBSDID("$FreeBSD$");
146 #include <sys/param.h>
147 #include <sys/systm.h>
148 #include <sys/kernel.h>
149 #include <sys/ktr.h>
150 #include <sys/lock.h>
151 #include <sys/proc.h>
152 #include <sys/malloc.h>
153 #include <sys/msgbuf.h>
154 #include <sys/mutex.h>
155 #include <sys/vmmeter.h>
156 #include <sys/mman.h>
157 #include <sys/rwlock.h>
158 #include <sys/smp.h>
159 #include <sys/sched.h>
160
161 #include <vm/vm.h>
162 #include <vm/vm_param.h>
163 #include <vm/uma.h>
164 #include <vm/pmap.h>
165 #include <vm/vm_kern.h>
166 #include <vm/vm_object.h>
167 #include <vm/vm_map.h>
168 #include <vm/vm_page.h>
169 #include <vm/vm_pageout.h>
170 #include <vm/vm_phys.h>
171 #include <vm/vm_extern.h>
172
173 #include <machine/md_var.h>
174 #include <machine/cpu.h>
175 #include <machine/cpufunc.h>
176 #include <machine/pcb.h>
177
178 #ifdef PMAP_DEBUG
179 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
180         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
181                 ((_stat_))
182 #define dprintf printf
183
184 int pmap_debug_level = 0;
185 #define PMAP_INLINE
186 #else   /* PMAP_DEBUG */
187 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
188 #define dprintf(x, arg...)
189 #define PMAP_INLINE __inline
190 #endif  /* PMAP_DEBUG */
191
192 extern struct pv_addr systempage;
193
194 extern int last_fault_code;
195
196 /*
197  * Internal function prototypes
198  */
199 static void pmap_free_pv_entry (pv_entry_t);
200 static pv_entry_t pmap_get_pv_entry(void);
201
202 static void             pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
203     vm_prot_t, boolean_t, int);
204 static vm_paddr_t       pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
205 static void             pmap_fix_cache(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
206 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
207 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
208
209 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
210
211 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
212 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
213 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
214 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
215
216 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
217
218 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
219 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
220 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
221 vm_paddr_t kernel_l1pa;
222
223 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
224
225 vm_offset_t vm_max_kernel_address;
226
227 struct pmap kernel_pmap_store;
228
229 static pt_entry_t *csrc_pte, *cdst_pte;
230 static vm_offset_t csrcp, cdstp;
231 static struct mtx cmtx;
232
233 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
234 /*
235  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
236  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
237  *
238  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
239  * them (though, they shouldn't).
240  */
241
242 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode;
243 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode_pt;
244 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mask;
245
246 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode;
247 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode_pt;
248 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mask;
249
250 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode;
251 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode_pt;
252 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mask;
253
254 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_u;
255 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_w;
256 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_mask;
257
258 pt_entry_t      pte_l1_s_proto;
259 pt_entry_t      pte_l1_c_proto;
260 pt_entry_t      pte_l2_s_proto;
261
262 void            (*pmap_copy_page_func)(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
263 void            (*pmap_copy_page_offs_func)(vm_paddr_t a_phys,
264                     vm_offset_t a_offs, vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs,
265                     int cnt);
266 void            (*pmap_zero_page_func)(vm_paddr_t, int, int);
267
268 struct msgbuf *msgbufp = 0;
269
270 /*
271  * Crashdump maps.
272  */
273 static caddr_t crashdumpmap;
274
275 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
276 extern void bzero_page(vm_offset_t);
277
278 extern vm_offset_t alloc_firstaddr;
279
280 char *_tmppt;
281
282 /*
283  * Metadata for L1 translation tables.
284  */
285 struct l1_ttable {
286         /* Entry on the L1 Table list */
287         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
288
289         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
290         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
291
292         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
293         volatile u_int l1_domain_use_count;
294
295         /*
296          * A free-list of domain numbers for this L1.
297          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
298          * is slow on ARM.
299          */
300         u_int8_t l1_domain_first;
301         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
302
303         /* Physical address of this L1 page table */
304         vm_paddr_t l1_physaddr;
305
306         /* KVA of this L1 page table */
307         pd_entry_t *l1_kva;
308 };
309
310 /*
311  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
312  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
313  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
314  *
315  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
316  */
317 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
318
319 /*
320  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
321  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
322  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
323  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
324  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
325  */
326 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
327 /*
328  * A list of all L1 tables
329  */
330 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
331 static struct mtx l1_lru_lock;
332
333 /*
334  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
335  *
336  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
337  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
338  * freed when empty.
339  */
340 struct l2_dtable {
341         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
342         u_int l2_occupancy;
343
344         /* List of L2 page descriptors */
345         struct l2_bucket {
346                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
347                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
348                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
349                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
350         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
351 };
352
353 /* pmap_kenter_internal flags */
354 #define KENTER_CACHE    0x1
355 #define KENTER_USER     0x2
356
357 /*
358  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
359  * and bucket index within the l2_dtable.
360  */
361 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
362                                  (L2_SIZE - 1))
363 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
364
365 /*
366  * Given a virtual address, this macro returns the
367  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
368  */
369 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
370
371 /*
372  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
373  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
374  * the cache when we frob page tables.
375  *
376  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
377  * not always possible to do that, hence this run-time var.
378  */
379 int     pmap_needs_pte_sync;
380
381 /*
382  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
383  * instruction cache and/or TLB
384  */
385 #define PV_BEEN_EXECD(f)  (((f) & (PVF_REF | PVF_EXEC)) == (PVF_REF | PVF_EXEC))
386
387 /*
388  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
389  * data cache and/or TLB
390  */
391 #define PV_BEEN_REFD(f)   (((f) & PVF_REF) != 0)
392
393 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
394 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
395 #endif
396
397 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == pmap_kernel() || \
398             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
399 static uma_zone_t pvzone = NULL;
400 uma_zone_t l2zone;
401 static uma_zone_t l2table_zone;
402 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
403 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
404 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
405 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
406 static struct rwlock pvh_global_lock;
407
408 void pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
409     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
410 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
411 void pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
412     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
413 #endif
414
415 /*
416  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
417  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
418  * find them as necessary.
419  *
420  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
421  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
422  */
423 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
424
425 static void
426 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
427 {
428         int i;
429
430         l1->l1_kva = l1pt;
431         l1->l1_domain_use_count = 0;
432         l1->l1_domain_first = 0;
433
434         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
435                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
436
437         /*
438          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
439          */
440         if (l1pt != pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva)
441                 memcpy(l1pt, pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
442
443         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(pmap_kernel(), (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
444                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
445         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
446         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
447 }
448
449 static vm_offset_t
450 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
451 {
452         struct pv_addr *pv;
453
454         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
455                 if (pv->pv_pa == pa)
456                         return (pv->pv_va);
457         }
458         return (0);
459 }
460
461 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0
462 void
463 pmap_pte_init_generic(void)
464 {
465
466         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C;
467         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_generic;
468
469         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
470         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_generic;
471
472         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
473         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_generic;
474
475         /*
476          * If we have a write-through cache, set B and C.  If
477          * we have a write-back cache, then we assume setting
478          * only C will make those pages write-through.
479          */
480         if (cpufuncs.cf_dcache_wb_range == (void *) cpufunc_nullop) {
481                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
482                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
483                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
484         } else {
485                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
486                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
487                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
488         }
489
490         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_generic;
491         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_generic;
492         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_generic;
493
494         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_generic;
495         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_generic;
496         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_generic;
497
498         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
499         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
500         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
501 }
502
503 #if defined(CPU_ARM8)
504 void
505 pmap_pte_init_arm8(void)
506 {
507
508         /*
509          * ARM8 is compatible with generic, but we need to use
510          * the page tables uncached.
511          */
512         pmap_pte_init_generic();
513
514         pte_l1_s_cache_mode_pt = 0;
515         pte_l2_l_cache_mode_pt = 0;
516         pte_l2_s_cache_mode_pt = 0;
517 }
518 #endif /* CPU_ARM8 */
519
520 #if defined(CPU_ARM9) && defined(ARM9_CACHE_WRITE_THROUGH)
521 void
522 pmap_pte_init_arm9(void)
523 {
524
525         /*
526          * ARM9 is compatible with generic, but we want to use
527          * write-through caching for now.
528          */
529         pmap_pte_init_generic();
530
531         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
532         pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
533         pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
534
535         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
536         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
537         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
538 }
539 #endif /* CPU_ARM9 */
540 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
541
542 #if defined(CPU_ARM10)
543 void
544 pmap_pte_init_arm10(void)
545 {
546
547         /*
548          * ARM10 is compatible with generic, but we want to use
549          * write-through caching for now.
550          */
551         pmap_pte_init_generic();
552
553         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B | L1_S_C;
554         pte_l2_l_cache_mode = L2_B | L2_C;
555         pte_l2_s_cache_mode = L2_B | L2_C;
556
557         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
558         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
559         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
560
561 }
562 #endif /* CPU_ARM10 */
563
564 #if  ARM_MMU_SA1 == 1
565 void
566 pmap_pte_init_sa1(void)
567 {
568
569         /*
570          * The StrongARM SA-1 cache does not have a write-through
571          * mode.  So, do the generic initialization, then reset
572          * the page table cache mode to B=1,C=1, and note that
573          * the PTEs need to be sync'd.
574          */
575         pmap_pte_init_generic();
576
577         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
578         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
579         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
580
581         pmap_needs_pte_sync = 1;
582 }
583 #endif /* ARM_MMU_SA1 == 1*/
584
585 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
586 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
587 static u_int xscale_use_minidata;
588 #endif
589
590 void
591 pmap_pte_init_xscale(void)
592 {
593         uint32_t auxctl;
594         int write_through = 0;
595
596         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C|L1_S_XSCALE_P;
597         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_xscale;
598
599         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
600         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_xscale;
601
602         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
603         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_xscale;
604
605         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
606         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
607         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
608 #ifdef XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE
609         /*
610          * The XScale core has an enhanced mode where writes that
611          * miss the cache cause a cache line to be allocated.  This
612          * is significantly faster than the traditional, write-through
613          * behavior of this case.
614          */
615         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_X);
616         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_X);
617         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
618 #endif /* XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE */
619 #ifdef XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH
620         /*
621          * Some versions of the XScale core have various bugs in
622          * their cache units, the work-around for which is to run
623          * the cache in write-through mode.  Unfortunately, this
624          * has a major (negative) impact on performance.  So, we
625          * go ahead and run fast-and-loose, in the hopes that we
626          * don't line up the planets in a way that will trip the
627          * bugs.
628          *
629          * However, we give you the option to be slow-but-correct.
630          */
631         write_through = 1;
632 #elif defined(XSCALE_CACHE_WRITE_BACK)
633         /* force write back cache mode */
634         write_through = 0;
635 #elif defined(CPU_XSCALE_PXA2X0)
636         /*
637          * Intel PXA2[15]0 processors are known to have a bug in
638          * write-back cache on revision 4 and earlier (stepping
639          * A[01] and B[012]).  Fixed for C0 and later.
640          */
641         {
642                 uint32_t id, type;
643
644                 id = cpufunc_id();
645                 type = id & ~(CPU_ID_XSCALE_COREREV_MASK|CPU_ID_REVISION_MASK);
646
647                 if (type == CPU_ID_PXA250 || type == CPU_ID_PXA210) {
648                         if ((id & CPU_ID_REVISION_MASK) < 5) {
649                                 /* write through for stepping A0-1 and B0-2 */
650                                 write_through = 1;
651                         }
652                 }
653         }
654 #endif /* XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH */
655
656         if (write_through) {
657                 pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
658                 pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
659                 pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
660         }
661
662 #if (ARM_NMMUS > 1)
663         xscale_use_minidata = 1;
664 #endif
665
666         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_xscale;
667         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_xscale;
668         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_xscale;
669
670         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_xscale;
671         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_xscale;
672         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_xscale;
673
674 #ifdef CPU_XSCALE_CORE3
675         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
676         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
677         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
678         xscale_use_minidata = 0;
679         /* Make sure it is L2-cachable */
680         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_T);
681         pte_l1_s_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode &~ L1_S_XSCALE_P;
682         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_T) ;
683         pte_l2_l_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode;
684         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_T);
685         pte_l2_s_cache_mode_pt = pte_l2_s_cache_mode;
686
687 #else
688         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_xscale;
689         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_xscale;
690         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_xscale;
691 #endif
692
693         /*
694          * Disable ECC protection of page table access, for now.
695          */
696         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
697         auxctl &= ~XSCALE_AUXCTL_P;
698         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
699 }
700
701 /*
702  * xscale_setup_minidata:
703  *
704  *      Set up the mini-data cache clean area.  We require the
705  *      caller to allocate the right amount of physically and
706  *      virtually contiguous space.
707  */
708 extern vm_offset_t xscale_minidata_clean_addr;
709 extern vm_size_t xscale_minidata_clean_size; /* already initialized */
710 void
711 xscale_setup_minidata(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
712 {
713         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
714         pt_entry_t *pte;
715         vm_size_t size;
716         uint32_t auxctl;
717
718         xscale_minidata_clean_addr = va;
719
720         /* Round it to page size. */
721         size = (xscale_minidata_clean_size + L2_S_OFFSET) & L2_S_FRAME;
722
723         for (; size != 0;
724              va += L2_S_SIZE, pa += L2_S_SIZE, size -= L2_S_SIZE) {
725                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
726                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
727                 if (pte == NULL)
728                         panic("xscale_setup_minidata: can't find L2 table for "
729                             "VA 0x%08x", (u_int32_t) va);
730                 pte[l2pte_index(va)] =
731                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
732                     L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
733         }
734
735         /*
736          * Configure the mini-data cache for write-back with
737          * read/write-allocate.
738          *
739          * NOTE: In order to reconfigure the mini-data cache, we must
740          * make sure it contains no valid data!  In order to do that,
741          * we must issue a global data cache invalidate command!
742          *
743          * WE ASSUME WE ARE RUNNING UN-CACHED WHEN THIS ROUTINE IS CALLED!
744          * THIS IS VERY IMPORTANT!
745          */
746
747         /* Invalidate data and mini-data. */
748         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c6, 0" : : "r" (0));
749         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
750         auxctl = (auxctl & ~XSCALE_AUXCTL_MD_MASK) | XSCALE_AUXCTL_MD_WB_RWA;
751         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
752 }
753 #endif
754
755 /*
756  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
757  * This is called at pmap creation time.
758  */
759 static void
760 pmap_alloc_l1(pmap_t pm)
761 {
762         struct l1_ttable *l1;
763         u_int8_t domain;
764
765         /*
766          * Remove the L1 at the head of the LRU list
767          */
768         mtx_lock(&l1_lru_lock);
769         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
770         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
771
772         /*
773          * Pick the first available domain number, and update
774          * the link to the next number.
775          */
776         domain = l1->l1_domain_first;
777         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
778
779         /*
780          * If there are still free domain numbers in this L1,
781          * put it back on the TAIL of the LRU list.
782          */
783         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
784                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
785
786         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
787
788         /*
789          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
790          */
791         pm->pm_l1 = l1;
792         pm->pm_domain = domain + 1;
793 }
794
795 /*
796  * Free an L1 translation table.
797  * This is called at pmap destruction time.
798  */
799 static void
800 pmap_free_l1(pmap_t pm)
801 {
802         struct l1_ttable *l1 = pm->pm_l1;
803
804         mtx_lock(&l1_lru_lock);
805
806         /*
807          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
808          */
809         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
810                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
811
812         /*
813          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
814          */
815         l1->l1_domain_free[pm->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
816         l1->l1_domain_first = pm->pm_domain - 1;
817         l1->l1_domain_use_count--;
818
819         /*
820          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
821          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
822          * put it at the head of the list, otherwise it goes
823          * to the tail.
824          */
825         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
826                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
827         }       else
828                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
829
830         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
831 }
832
833 /*
834  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
835  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
836  */
837 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
838 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
839 {
840         struct l2_dtable *l2;
841         struct l2_bucket *l2b;
842         u_short l1idx;
843
844         l1idx = L1_IDX(va);
845
846         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
847             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
848                 return (NULL);
849
850         return (l2b);
851 }
852
853 /*
854  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
855  * and VA.
856  *
857  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
858  * bucket/page table in place.
859  *
860  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
861  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before*
862  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
863  * the bucket/page in the meantime.
864  */
865 static struct l2_bucket *
866 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
867 {
868         struct l2_dtable *l2;
869         struct l2_bucket *l2b;
870         u_short l1idx;
871
872         l1idx = L1_IDX(va);
873
874         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
875         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
876         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
877                 /*
878                  * No mapping at this address, as there is
879                  * no entry in the L1 table.
880                  * Need to allocate a new l2_dtable.
881                  */
882                 PMAP_UNLOCK(pm);
883                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
884                 if ((l2 = uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT)) == NULL) {
885                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
886                         PMAP_LOCK(pm);
887                         return (NULL);
888                 }
889                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
890                 PMAP_LOCK(pm);
891                 if (pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
892                         /*
893                          * Someone already allocated the l2_dtable while
894                          * we were doing the same.
895                          */
896                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
897                         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
898                 } else {
899                         bzero(l2, sizeof(*l2));
900                         /*
901                          * Link it into the parent pmap
902                          */
903                         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
904                 }
905         }
906
907         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
908
909         /*
910          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
911          */
912         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
913                 pt_entry_t *ptep;
914
915                 /*
916                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
917                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
918                  */
919                 PMAP_UNLOCK(pm);
920                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
921                 ptep = uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT);
922                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
923                 PMAP_LOCK(pm);
924                 if (l2b->l2b_kva != 0) {
925                         /* We lost the race. */
926                         uma_zfree(l2zone, ptep);
927                         return (l2b);
928                 }
929                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
930                 if (ptep == NULL) {
931                         /*
932                          * Oops, no more L2 page tables available at this
933                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
934                          * if we allocated a new one above.
935                          */
936                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
937                                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
938                                 uma_zfree(l2table_zone, l2);
939                         }
940                         return (NULL);
941                 }
942
943                 l2->l2_occupancy++;
944                 l2b->l2b_kva = ptep;
945                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
946         }
947
948         return (l2b);
949 }
950
951 static PMAP_INLINE void
952 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
953 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
954 #else
955 pmap_free_l2_ptp(boolean_t need_sync, pt_entry_t *l2)
956 #endif
957 {
958 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
959         /*
960          * Note: With a write-back cache, we may need to sync this
961          * L2 table before re-using it.
962          * This is because it may have belonged to a non-current
963          * pmap, in which case the cache syncs would have been
964          * skipped when the pages were being unmapped. If the
965          * L2 table were then to be immediately re-allocated to
966          * the *current* pmap, it may well contain stale mappings
967          * which have not yet been cleared by a cache write-back
968          * and so would still be visible to the mmu.
969          */
970         if (need_sync)
971                 PTE_SYNC_RANGE(l2, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
972 #endif
973         uma_zfree(l2zone, l2);
974 }
975 /*
976  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
977  * invalidated.
978  *
979  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
980  *
981  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
982  * for the kernel pmap).
983  */
984 static void
985 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pm, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
986 {
987         struct l2_dtable *l2;
988         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
989         pt_entry_t *ptep;
990         u_short l1idx;
991
992
993         /*
994          * Update the bucket's reference count according to how many
995          * PTEs the caller has just invalidated.
996          */
997         l2b->l2b_occupancy -= count;
998
999         /*
1000          * Note:
1001          *
1002          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
1003          * as that would require checking all Level 1 page tables and
1004          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
1005          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
1006          *
1007          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
1008          *
1009          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
1010          * to a performance win over time as we don't need to continually
1011          * alloc/free.
1012          */
1013         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pm == pmap_kernel())
1014                 return;
1015
1016         /*
1017          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
1018          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
1019          * free the page table.
1020          */
1021         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
1022         ptep = l2b->l2b_kva;
1023         l2b->l2b_kva = NULL;
1024
1025         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1026
1027         /*
1028          * If the L1 slot matches the pmap's domain
1029          * number, then invalidate it.
1030          */
1031         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
1032         if (l1pd == (L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
1033                 *pl1pd = 0;
1034                 PTE_SYNC(pl1pd);
1035         }
1036
1037         /*
1038          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
1039          */
1040 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1041         pmap_free_l2_ptp(ptep);
1042 #else
1043         pmap_free_l2_ptp(!pmap_is_current(pm), ptep);
1044 #endif
1045
1046         /*
1047          * Update the reference count in the associated l2_dtable
1048          */
1049         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1050         if (--l2->l2_occupancy > 0)
1051                 return;
1052
1053         /*
1054          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
1055          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
1056          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
1057          */
1058         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
1059         uma_zfree(l2table_zone, l2);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
1064  * structures.
1065  */
1066 static int
1067 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
1068 {
1069 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1070         struct l2_bucket *l2b;
1071         pt_entry_t *ptep, pte;
1072 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1073         pd_entry_t *pde;
1074 #endif
1075         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
1076
1077         /*
1078          * The mappings for these page tables were initially made using
1079          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
1080          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
1081          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
1082          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
1083          * correct.
1084          */
1085 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1086         pde = &kernel_pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
1087         if (!l1pte_section_p(*pde)) {
1088 #endif
1089                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1090                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1091                 pte = *ptep;
1092                 
1093                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1094                         /*
1095                          * Page tables must have the cache-mode set to
1096                          * Write-Thru.
1097                          */
1098                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1099                         PTE_SYNC(ptep);
1100                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
1101                         cpu_cpwait();
1102                 }
1103 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1104         }
1105 #endif
1106 #endif
1107         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
1108         PTE_SYNC_RANGE(mem, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1109         return (0);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * A bunch of routines to conditionally flush the caches/TLB depending
1114  * on whether the specified pmap actually needs to be flushed at any
1115  * given time.
1116  */
1117 static PMAP_INLINE void
1118 pmap_tlb_flushID_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1119 {
1120
1121         if (pmap_is_current(pm))
1122                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
1123 }
1124
1125 static PMAP_INLINE void
1126 pmap_tlb_flushD_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1127 {
1128
1129         if (pmap_is_current(pm))
1130                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
1131 }
1132
1133 static PMAP_INLINE void
1134 pmap_tlb_flushID(pmap_t pm)
1135 {
1136
1137         if (pmap_is_current(pm))
1138                 cpu_tlb_flushID();
1139 }
1140 static PMAP_INLINE void
1141 pmap_tlb_flushD(pmap_t pm)
1142 {
1143
1144         if (pmap_is_current(pm))
1145                 cpu_tlb_flushD();
1146 }
1147
1148 static int
1149 pmap_has_valid_mapping(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1150 {
1151         pd_entry_t *pde;
1152         pt_entry_t *ptep;
1153
1154         if (pmap_get_pde_pte(pm, va, &pde, &ptep) &&
1155             ptep && ((*ptep & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV))
1156                 return (1);
1157
1158         return (0);
1159 }
1160
1161 static PMAP_INLINE void
1162 pmap_idcache_wbinv_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len)
1163 {
1164         vm_size_t rest;
1165
1166         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wbinv_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x"
1167             " len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1168
1169         if (pmap_is_current(pm) || pm == pmap_kernel()) {
1170                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1171                 while (len > 0) {
1172                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1173                                 cpu_idcache_wbinv_range(va, rest);
1174                                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1175                         }
1176                         len -= rest;
1177                         va += rest;
1178                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1179                 }
1180         }
1181 }
1182
1183 static PMAP_INLINE void
1184 pmap_dcache_wb_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len, boolean_t do_inv,
1185     boolean_t rd_only)
1186 {
1187         vm_size_t rest;
1188
1189         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wb_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x "
1190             "len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1191         CTR2(KTR_PMAP, " do_inv %d rd_only %d", do_inv, rd_only);
1192
1193         if (pmap_is_current(pm)) {
1194                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1195                 while (len > 0) {
1196                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1197                                 if (do_inv && rd_only) {
1198                                         cpu_dcache_inv_range(va, rest);
1199                                         cpu_l2cache_inv_range(va, rest);
1200                                 } else if (do_inv) {
1201                                         cpu_dcache_wbinv_range(va, rest);
1202                                         cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1203                                 } else if (!rd_only) {
1204                                         cpu_dcache_wb_range(va, rest);
1205                                         cpu_l2cache_wb_range(va, rest);
1206                                 }
1207                         }
1208                         len -= rest;
1209                         va += rest;
1210
1211                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1212                 }
1213         }
1214 }
1215
1216 static PMAP_INLINE void
1217 pmap_idcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1218 {
1219
1220         if (pmap_is_current(pm)) {
1221                 cpu_idcache_wbinv_all();
1222                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1223         }
1224 }
1225
1226 #ifdef notyet
1227 static PMAP_INLINE void
1228 pmap_dcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1229 {
1230
1231         if (pmap_is_current(pm)) {
1232                 cpu_dcache_wbinv_all();
1233                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1234         }
1235 }
1236 #endif
1237
1238 /*
1239  * PTE_SYNC_CURRENT:
1240  *
1241  *     Make sure the pte is written out to RAM.
1242  *     We need to do this for one of two cases:
1243  *       - We're dealing with the kernel pmap
1244  *       - There is no pmap active in the cache/tlb.
1245  *       - The specified pmap is 'active' in the cache/tlb.
1246  */
1247 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1248 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      \
1249 do {                                    \
1250         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC &&      \
1251             pmap_is_current(pm))        \
1252                 PTE_SYNC(ptep);         \
1253 } while (/*CONSTCOND*/0)
1254 #else
1255 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      /* nothing */
1256 #endif
1257
1258 /*
1259  * cacheable == -1 means we must make the entry uncacheable, 1 means
1260  * cacheable;
1261  */
1262 static __inline void
1263 pmap_set_cache_entry(pv_entry_t pv, pmap_t pm, vm_offset_t va, int cacheable)
1264 {
1265         struct l2_bucket *l2b;
1266         pt_entry_t *ptep, pte;
1267
1268         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1269         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
1270
1271         if (cacheable == 1) {
1272                 pte = (*ptep & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode;
1273                 if (l2pte_valid(pte)) {
1274                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1275                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1276                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1277                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1278                         }
1279                 }
1280         } else {
1281                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
1282                 if ((va != pv->pv_va || pm != pv->pv_pmap) &&
1283                             l2pte_valid(pte)) {
1284                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1285                                 pmap_idcache_wbinv_range(pv->pv_pmap,
1286                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1287                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1288                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1289                                 pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap,
1290                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE,
1291                                             (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
1292                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap,
1293                                             pv->pv_va);
1294                         }
1295                 }
1296         }
1297         *ptep = pte;
1298         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
1299 }
1300
1301 static void
1302 pmap_fix_cache(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1303 {
1304         int pmwc = 0;
1305         int writable = 0, kwritable = 0, uwritable = 0;
1306         int entries = 0, kentries = 0, uentries = 0;
1307         struct pv_entry *pv;
1308
1309         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1310
1311         /* the cache gets written back/invalidated on context switch.
1312          * therefore, if a user page shares an entry in the same page or
1313          * with the kernel map and at least one is writable, then the
1314          * cache entry must be set write-through.
1315          */
1316
1317         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1318                         /* generate a count of the pv_entry uses */
1319                 if (pv->pv_flags & PVF_WRITE) {
1320                         if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1321                                 kwritable++;
1322                         else if (pv->pv_pmap == pm)
1323                                 uwritable++;
1324                         writable++;
1325                 }
1326                 if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1327                         kentries++;
1328                 else {
1329                         if (pv->pv_pmap == pm)
1330                                 uentries++;
1331                         entries++;
1332                 }
1333         }
1334                 /*
1335                  * check if the user duplicate mapping has
1336                  * been removed.
1337                  */
1338         if ((pm != pmap_kernel()) && (((uentries > 1) && uwritable) ||
1339             (uwritable > 1)))
1340                         pmwc = 1;
1341
1342         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1343                 /* check for user uncachable conditions - order is important */
1344                 if (pm != pmap_kernel() &&
1345                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel())) {
1346
1347                         if ((uentries > 1 && uwritable) || uwritable > 1) {
1348
1349                                 /* user duplicate mapping */
1350                                 if (pv->pv_pmap != pmap_kernel())
1351                                         pv->pv_flags |= PVF_MWC;
1352
1353                                 if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1354                                         pv->pv_flags |= PVF_NC;
1355                                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1356                                 }
1357                                 continue;
1358                         } else  /* no longer a duplicate user */
1359                                 pv->pv_flags &= ~PVF_MWC;
1360                 }
1361
1362                 /*
1363                  * check for kernel uncachable conditions
1364                  * kernel writable or kernel readable with writable user entry
1365                  */
1366                 if ((kwritable && (entries || kentries > 1)) ||
1367                     (kwritable > 1) ||
1368                     ((kwritable != writable) && kentries &&
1369                      (pv->pv_pmap == pmap_kernel() ||
1370                       (pv->pv_flags & PVF_WRITE) ||
1371                       (pv->pv_flags & PVF_MWC)))) {
1372
1373                         if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1374                                 pv->pv_flags |= PVF_NC;
1375                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1376                         }
1377                         continue;
1378                 }
1379
1380                         /* kernel and user are cachable */
1381                 if ((pm == pmap_kernel()) && !(pv->pv_flags & PVF_MWC) &&
1382                     (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1383
1384                         pv->pv_flags &= ~PVF_NC;
1385                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1386                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1387                         continue;
1388                 }
1389                         /* user is no longer sharable and writable */
1390                 if (pm != pmap_kernel() &&
1391                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel()) &&
1392                     !pmwc && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1393
1394                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1395                         if (pg->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1396                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1397                 }
1398         }
1399
1400         if ((kwritable == 0) && (writable == 0)) {
1401                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1402                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1403                 return;
1404         }
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
1409  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
1410  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
1411  */
1412 static int
1413 pmap_clearbit(struct vm_page *pg, u_int maskbits)
1414 {
1415         struct l2_bucket *l2b;
1416         struct pv_entry *pv;
1417         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
1418         pmap_t pm;
1419         vm_offset_t va;
1420         u_int oflags;
1421         int count = 0;
1422
1423         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1424
1425         if (maskbits & PVF_WRITE)
1426                 maskbits |= PVF_MOD;
1427         /*
1428          * Clear saved attributes (modify, reference)
1429          */
1430         pg->md.pvh_attrs &= ~(maskbits & (PVF_MOD | PVF_REF));
1431
1432         if (TAILQ_EMPTY(&pg->md.pv_list)) {
1433                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1434                 return (0);
1435         }
1436
1437         /*
1438          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1439          */
1440         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1441                 va = pv->pv_va;
1442                 pm = pv->pv_pmap;
1443                 oflags = pv->pv_flags;
1444
1445                 if (!(oflags & maskbits)) {
1446                         if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1447                                 if (pg->md.pv_memattr != 
1448                                     VM_MEMATTR_UNCACHEABLE) {
1449                                         PMAP_LOCK(pm);
1450                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1451                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1452                                         *ptep |= pte_l2_s_cache_mode;
1453                                         PTE_SYNC(ptep);
1454                                         PMAP_UNLOCK(pm);
1455                                 }
1456                                 pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1457                         }
1458                         continue;
1459                 }
1460                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1461
1462                 PMAP_LOCK(pm);
1463
1464                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1465
1466                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1467                 npte = opte = *ptep;
1468
1469                 if (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) {
1470                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1471                                 /*
1472                                  * Entry is not cacheable:
1473                                  *
1474                                  * Don't turn caching on again if this is a
1475                                  * modified emulation. This would be
1476                                  * inconsitent with the settings created by
1477                                  * pmap_fix_cache(). Otherwise, it's safe
1478                                  * to re-enable cacheing.
1479                                  *
1480                                  * There's no need to call pmap_fix_cache()
1481                                  * here: all pages are losing their write
1482                                  * permission.
1483                                  */
1484                                 if (maskbits & PVF_WRITE) {
1485                                         if (pg->md.pv_memattr !=
1486                                             VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
1487                                                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
1488                                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1489                                 }
1490                         } else
1491                         if (opte & L2_S_PROT_W) {
1492                                 vm_page_dirty(pg);
1493                                 /*
1494                                  * Entry is writable/cacheable: check if pmap
1495                                  * is current if it is flush it, otherwise it
1496                                  * won't be in the cache
1497                                  */
1498                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1499                                         pmap_idcache_wbinv_range(pm, pv->pv_va,
1500                                             PAGE_SIZE);
1501                                 else
1502                                 if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1503                                         pmap_dcache_wb_range(pm, pv->pv_va,
1504                                             PAGE_SIZE,
1505                                             (maskbits & PVF_REF) ? TRUE : FALSE,
1506                                             FALSE);
1507                         }
1508
1509                         /* make the pte read only */
1510                         npte &= ~L2_S_PROT_W;
1511                 }
1512
1513                 if (maskbits & PVF_REF) {
1514                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC) == 0 &&
1515                             (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) == 0) {
1516                                 /*
1517                                  * Check npte here; we may have already
1518                                  * done the wbinv above, and the validity
1519                                  * of the PTE is the same for opte and
1520                                  * npte.
1521                                  */
1522                                 if (npte & L2_S_PROT_W) {
1523                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1524                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1525                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1526                                         else
1527                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1528                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1529                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1530                                                     TRUE, FALSE);
1531                                 } else
1532                                 if ((npte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1533                                         /* XXXJRT need idcache_inv_range */
1534                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1535                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1536                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1537                                         else
1538                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1539                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1540                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1541                                                     TRUE, TRUE);
1542                                 }
1543                         }
1544
1545                         /*
1546                          * Make the PTE invalid so that we will take a
1547                          * page fault the next time the mapping is
1548                          * referenced.
1549                          */
1550                         npte &= ~L2_TYPE_MASK;
1551                         npte |= L2_TYPE_INV;
1552                 }
1553
1554                 if (npte != opte) {
1555                         count++;
1556                         *ptep = npte;
1557                         PTE_SYNC(ptep);
1558                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1559                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1560                                 pmap_tlb_flushID_SE(pm, pv->pv_va);
1561                         else
1562                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1563                                 pmap_tlb_flushD_SE(pm, pv->pv_va);
1564                 }
1565
1566                 PMAP_UNLOCK(pm);
1567
1568         }
1569
1570         if (maskbits & PVF_WRITE)
1571                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1572         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1573         return (count);
1574 }
1575
1576 /*
1577  * main pv_entry manipulation functions:
1578  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1579  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1580  *
1581  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1582  *       pmap_remove_pv expects the caller to lock the pvh before calling
1583  */
1584
1585 /*
1586  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page's PV list
1587  *
1588  * => caller should hold the proper lock on pvh_global_lock
1589  * => caller should have pmap locked
1590  * => we will (someday) gain the lock on the vm_page's PV list
1591  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1592  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1593  */
1594 static void
1595 pmap_enter_pv(struct vm_page *pg, struct pv_entry *pve, pmap_t pm,
1596     vm_offset_t va, u_int flags)
1597 {
1598
1599         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1600         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1601         if (pg->md.pv_kva != 0) {
1602                 pve->pv_pmap = kernel_pmap;
1603                 pve->pv_va = pg->md.pv_kva;
1604                 pve->pv_flags = PVF_WRITE | PVF_UNMAN;
1605                 if (pm != kernel_pmap)
1606                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1607                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1608                 TAILQ_INSERT_HEAD(&kernel_pmap->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1609                 if (pm != kernel_pmap)
1610                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1611                 pg->md.pv_kva = 0;
1612                 if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
1613                         panic("pmap_kenter_pv: no pv entries");
1614         }
1615         pve->pv_pmap = pm;
1616         pve->pv_va = va;
1617         pve->pv_flags = flags;
1618         TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1619         TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1620         pg->md.pvh_attrs |= flags & (PVF_REF | PVF_MOD);
1621         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1622                 ++pm->pm_stats.wired_count;
1623         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1624 }
1625
1626 /*
1627  *
1628  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1629  *
1630  * => caller should hold lock on vm_page
1631  */
1632 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1633 pmap_find_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1634 {
1635         struct pv_entry *pv;
1636
1637         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1638         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list)
1639             if (pm == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1640                     break;
1641         return (pv);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * vector_page_setprot:
1646  *
1647  *      Manipulate the protection of the vector page.
1648  */
1649 void
1650 vector_page_setprot(int prot)
1651 {
1652         struct l2_bucket *l2b;
1653         pt_entry_t *ptep;
1654
1655         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), vector_page);
1656
1657         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1658
1659         *ptep = (*ptep & ~L1_S_PROT_MASK) | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot);
1660         PTE_SYNC(ptep);
1661         cpu_tlb_flushD_SE(vector_page);
1662         cpu_cpwait();
1663 }
1664
1665 /*
1666  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1667  *
1668  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1669  * => pmap should be locked
1670  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1671  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1672  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1673  * => we return the removed pve
1674  */
1675
1676 static void
1677 pmap_nuke_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, struct pv_entry *pve)
1678 {
1679
1680         struct pv_entry *pv;
1681         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1682         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1683         TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1684         TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1685         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1686                 --pm->pm_stats.wired_count;
1687         if (pg->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
1688                 vm_page_dirty(pg);
1689         if (TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list) == NULL)
1690                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1691         else
1692                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1693         if ((pve->pv_flags & PVF_NC) && ((pm == pmap_kernel()) ||
1694              (pve->pv_flags & PVF_WRITE) || !(pve->pv_flags & PVF_MWC)))
1695                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1696         else if (pve->pv_flags & PVF_WRITE) {
1697                 TAILQ_FOREACH(pve, &pg->md.pv_list, pv_list)
1698                     if (pve->pv_flags & PVF_WRITE)
1699                             break;
1700                 if (!pve) {
1701                         pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1702                         vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1703                 }
1704         }
1705         pv = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1706         if (pv != NULL && (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) &&
1707             TAILQ_NEXT(pv, pv_list) == NULL) {
1708                 pm = kernel_pmap;
1709                 pg->md.pv_kva = pv->pv_va;
1710                         /* a recursive pmap_nuke_pv */
1711                 TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pv, pv_list);
1712                 TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1713                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
1714                         --pm->pm_stats.wired_count;
1715                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1716                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1717                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1718                 pmap_free_pv_entry(pv);
1719         }
1720 }
1721
1722 static struct pv_entry *
1723 pmap_remove_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1724 {
1725         struct pv_entry *pve;
1726
1727         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1728         pve = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1729
1730         while (pve) {
1731                 if (pve->pv_pmap == pm && pve->pv_va == va) {   /* match? */
1732                         pmap_nuke_pv(pg, pm, pve);
1733                         break;
1734                 }
1735                 pve = TAILQ_NEXT(pve, pv_list);
1736         }
1737
1738         if (pve == NULL && pg->md.pv_kva == va)
1739                 pg->md.pv_kva = 0;
1740
1741         return(pve);                            /* return removed pve */
1742 }
1743 /*
1744  *
1745  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1746  *
1747  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1748  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1749  * => we return the old flags
1750  *
1751  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1752  */
1753 static u_int
1754 pmap_modify_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va,
1755     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1756 {
1757         struct pv_entry *npv;
1758         u_int flags, oflags;
1759
1760         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1761         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1762         if ((npv = pmap_find_pv(pg, pm, va)) == NULL)
1763                 return (0);
1764
1765         /*
1766          * There is at least one VA mapping this page.
1767          */
1768
1769         if (clr_mask & (PVF_REF | PVF_MOD))
1770                 pg->md.pvh_attrs |= set_mask & (PVF_REF | PVF_MOD);
1771
1772         oflags = npv->pv_flags;
1773         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1774
1775         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1776                 if (flags & PVF_WIRED)
1777                         ++pm->pm_stats.wired_count;
1778                 else
1779                         --pm->pm_stats.wired_count;
1780         }
1781
1782         if ((flags ^ oflags) & PVF_WRITE)
1783                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1784
1785         return (oflags);
1786 }
1787
1788 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1789 #ifdef PMAP_DEBUG
1790 void
1791 pmap_debug(int level)
1792 {
1793         pmap_debug_level = level;
1794         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1795 }
1796 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1797
1798 void
1799 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1800 {
1801         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1802
1803         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1804         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1805         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1806 }
1807
1808 /*
1809  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1810  */
1811 void
1812 pmap_page_init(vm_page_t m)
1813 {
1814
1815         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1816         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
1817 }
1818
1819 /*
1820  *      Initialize the pmap module.
1821  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1822  *      system needs to map virtual memory.
1823  */
1824 void
1825 pmap_init(void)
1826 {
1827         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1828
1829         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1830             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1831         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable), NULL,
1832             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1833
1834         /*
1835          * Initialize the PV entry allocator.
1836          */
1837         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), NULL, NULL,
1838             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1839         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1840         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1841         uma_zone_reserve_kva(pvzone, pv_entry_max);
1842         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1843
1844         /*
1845          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1846          */
1847         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1848 }
1849
1850 int
1851 pmap_fault_fixup(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1852 {
1853         struct l2_dtable *l2;
1854         struct l2_bucket *l2b;
1855         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1856         pt_entry_t *ptep, pte;
1857         vm_paddr_t pa;
1858         u_int l1idx;
1859         int rv = 0;
1860
1861         l1idx = L1_IDX(va);
1862         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1863         PMAP_LOCK(pm);
1864
1865         /*
1866          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1867          * has no business accessing it.
1868          *
1869          * Note: This will catch userland processes trying to access
1870          * kernel addresses.
1871          */
1872         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1873         if (l2 == NULL)
1874                 goto out;
1875
1876         /*
1877          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1878          */
1879         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1880         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1881                 goto out;
1882
1883         /*
1884          * Check the PTE itself.
1885          */
1886         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1887         pte = *ptep;
1888         if (pte == 0)
1889                 goto out;
1890
1891         /*
1892          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1893          */
1894         if (user && (pte & L2_S_PROT_U) == 0)
1895                 goto out;
1896         if (va == vector_page)
1897                 goto out;
1898
1899         pa = l2pte_pa(pte);
1900
1901         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_S_PROT_W) == 0) {
1902                 /*
1903                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1904                  * emulation...
1905                  */
1906                 struct pv_entry *pv;
1907                 struct vm_page *pg;
1908
1909                 /* Extract the physical address of the page */
1910                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1911                         goto out;
1912                 }
1913                 /* Get the current flags for this page. */
1914
1915                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1916                 if (pv == NULL) {
1917                         goto out;
1918                 }
1919
1920                 /*
1921                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1922                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1923                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1924                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1925                  * and also set the modified bit
1926                  */
1927                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1928                         goto out;
1929                 }
1930
1931                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF | PVF_MOD;
1932                 vm_page_dirty(pg);
1933                 pv->pv_flags |= PVF_REF | PVF_MOD;
1934
1935                 /*
1936                  * Re-enable write permissions for the page.  No need to call
1937                  * pmap_fix_cache(), since this is just a
1938                  * modified-emulation fault, and the PVF_WRITE bit isn't
1939                  * changing. We've already set the cacheable bits based on
1940                  * the assumption that we can write to this page.
1941                  */
1942                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO | L2_S_PROT_W;
1943                 PTE_SYNC(ptep);
1944                 rv = 1;
1945         } else
1946         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_INV) {
1947                 /*
1948                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
1949                  * emulation.
1950                  */
1951                 struct pv_entry *pv;
1952                 struct vm_page *pg;
1953
1954                 /* Extract the physical address of the page */
1955                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
1956                         goto out;
1957                 /* Get the current flags for this page. */
1958
1959                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1960                 if (pv == NULL)
1961                         goto out;
1962
1963                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF;
1964                 pv->pv_flags |= PVF_REF;
1965
1966
1967                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO;
1968                 PTE_SYNC(ptep);
1969                 rv = 1;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * We know there is a valid mapping here, so simply
1974          * fix up the L1 if necessary.
1975          */
1976         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1977         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_PROTO;
1978         if (*pl1pd != l1pd) {
1979                 *pl1pd = l1pd;
1980                 PTE_SYNC(pl1pd);
1981                 rv = 1;
1982         }
1983
1984 #ifdef CPU_SA110
1985         /*
1986          * There are bugs in the rev K SA110.  This is a check for one
1987          * of them.
1988          */
1989         if (rv == 0 && curcpu()->ci_arm_cputype == CPU_ID_SA110 &&
1990             curcpu()->ci_arm_cpurev < 3) {
1991                 /* Always current pmap */
1992                 if (l2pte_valid(pte)) {
1993                         extern int kernel_debug;
1994                         if (kernel_debug & 1) {
1995                                 struct proc *p = curlwp->l_proc;
1996                                 printf("prefetch_abort: page is already "
1997                                     "mapped - pte=%p *pte=%08x\n", ptep, pte);
1998                                 printf("prefetch_abort: pc=%08lx proc=%p "
1999                                     "process=%s\n", va, p, p->p_comm);
2000                                 printf("prefetch_abort: far=%08x fs=%x\n",
2001                                     cpu_faultaddress(), cpu_faultstatus());
2002                         }
2003 #ifdef DDB
2004                         if (kernel_debug & 2)
2005                                 Debugger();
2006 #endif
2007                         rv = 1;
2008                 }
2009         }
2010 #endif /* CPU_SA110 */
2011
2012 #ifdef DEBUG
2013         /*
2014          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
2015          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
2016          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
2017          * a context switch between such processes, we can take domain faults
2018          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
2019          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
2020          * example.
2021          *
2022          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
2023          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
2024          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
2025          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
2026          * covered by the L1 entry.
2027          *
2028          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
2029          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
2030          *
2031          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
2032          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
2033          * stale TLB entries dynamically.
2034          *
2035          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
2036          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
2037          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
2038          * the TLB.
2039          */
2040         if (rv == 0 && pm->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
2041                 printf("fixup: pm %p, va 0x%lx, ftype %d - nothing to do!\n",
2042                     pm, (u_long)va, ftype);
2043                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
2044                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
2045                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
2046                     pte, l1pd, last_fault_code);
2047 #ifdef DDB
2048                 Debugger();
2049 #endif
2050         }
2051 #endif
2052
2053         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2054         cpu_cpwait();
2055
2056         rv = 1;
2057
2058 out:
2059         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2060         PMAP_UNLOCK(pm);
2061         return (rv);
2062 }
2063
2064 void
2065 pmap_postinit(void)
2066 {
2067         struct l2_bucket *l2b;
2068         struct l1_ttable *l1;
2069         pd_entry_t *pl1pt;
2070         pt_entry_t *ptep, pte;
2071         vm_offset_t va, eva;
2072         u_int loop, needed;
2073         
2074         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
2075         needed -= 1;
2076         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
2077
2078         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
2079                 /* Allocate a L1 page table */
2080                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
2081                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
2082
2083                 if (va == 0)
2084                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
2085
2086                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
2087                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
2088                 
2089                 while (va < eva) {
2090                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2091                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2092                                 pte = *ptep;
2093                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
2094                                 *ptep = pte;
2095                                 PTE_SYNC(ptep);
2096                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2097                                 
2098                                 va += PAGE_SIZE;
2099                 }
2100                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
2101         }
2102
2103
2104 #ifdef DEBUG
2105         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
2106             needed);
2107 #endif
2108 }
2109
2110 /*
2111  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
2112  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
2113  */
2114 void
2115 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pm, struct pcb *pcb)
2116 {
2117         struct l2_bucket *l2b;
2118
2119         pcb->pcb_pagedir = pm->pm_l1->l1_physaddr;
2120         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
2121             (DOMAIN_CLIENT << (pm->pm_domain * 2));
2122
2123         if (vector_page < KERNBASE) {
2124                 pcb->pcb_pl1vec = &pm->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
2125                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, vector_page);
2126                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
2127                     L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2128         } else
2129                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
2130 }
2131
2132 void
2133 pmap_activate(struct thread *td)
2134 {
2135         pmap_t pm;
2136         struct pcb *pcb;
2137
2138         pm = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
2139         pcb = td->td_pcb;
2140
2141         critical_enter();
2142         pmap_set_pcb_pagedir(pm, pcb);
2143
2144         if (td == curthread) {
2145                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
2146
2147                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
2148                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
2149
2150                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
2151
2152                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
2153                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
2154                         /*
2155                          * No need to switch address spaces.
2156                          */
2157                         critical_exit();
2158                         return;
2159                 }
2160
2161
2162                 /*
2163                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
2164                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
2165                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
2166                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
2167                  */
2168                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
2169
2170                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2171                         /*
2172                          * Don't need to PTE_SYNC() at this point since
2173                          * cpu_setttb() is about to flush both the cache
2174                          * and the TLB.
2175                          */
2176                 }
2177
2178                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2179                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2180         }
2181         critical_exit();
2182 }
2183
2184 static int
2185 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
2186 {
2187         pd_entry_t *pdep, pde;
2188         pt_entry_t *ptep, pte;
2189         vm_offset_t pa;
2190         int rv = 0;
2191
2192         /*
2193          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
2194          */
2195         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
2196         pde = *pdep;
2197
2198         if (l1pte_section_p(pde)) {
2199                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
2200                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
2201                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
2202                         PTE_SYNC(pdep);
2203                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2204                             sizeof(*pdep));
2205                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2206                             sizeof(*pdep));
2207                         rv = 1;
2208                 }
2209         } else {
2210                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2211                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2212                 if (ptep == NULL)
2213                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
2214
2215                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
2216                 pte = *ptep;
2217                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
2218                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
2219                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
2220                         PTE_SYNC(ptep);
2221                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2222                             sizeof(*ptep));
2223                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2224                             sizeof(*ptep));
2225                         rv = 1;
2226                 }
2227         }
2228
2229         return (rv);
2230 }
2231
2232 static void
2233 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap,
2234     pt_entry_t **ptep)
2235 {
2236         vm_offset_t va = *availp;
2237         struct l2_bucket *l2b;
2238
2239         if (ptep) {
2240                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2241                 if (l2b == NULL)
2242                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
2243
2244                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2245         }
2246
2247         *vap = va;
2248         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
2249 }
2250
2251 /*
2252  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
2253  *
2254  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
2255  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
2256  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
2257  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
2258  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
2259  *      (physical) address starting relative to 0]
2260  */
2261 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
2262 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2263 extern struct mtx smallalloc_mtx;
2264 #endif
2265
2266 void
2267 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, struct pv_addr *l1pt)
2268 {
2269         static struct l1_ttable static_l1;
2270         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
2271         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
2272         struct l2_dtable *l2;
2273         struct l2_bucket *l2b;
2274         pd_entry_t pde;
2275         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
2276         pt_entry_t *ptep;
2277         vm_paddr_t pa;
2278         vm_offset_t va;
2279         vm_size_t size;
2280         int l1idx, l2idx, l2next = 0;
2281
2282         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, lastaddr = %08x\n",
2283             firstaddr, vm_max_kernel_address));
2284         
2285         virtual_avail = firstaddr;
2286         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
2287         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
2288         
2289         /*
2290          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
2291          * the required metadata for all valid mappings found in it.
2292          */
2293         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
2294                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
2295
2296                 /*
2297                  * We're only interested in Coarse mappings.
2298                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
2299                  * recourse to checking L2 metadata.
2300                  */
2301                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
2302                         continue;
2303
2304                 /*
2305                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
2306                  */
2307                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2308                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2309                 
2310                 if (ptep == NULL) {
2311                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
2312                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
2313                 }
2314
2315                 /*
2316                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
2317                  * Allocate a new one if necessary.
2318                  */
2319                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2320                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
2321                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
2322                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 =
2323                             &static_l2[l2next++];
2324                 }
2325
2326                 /*
2327                  * One more L1 slot tracked...
2328                  */
2329                 l2->l2_occupancy++;
2330
2331                 /*
2332                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
2333                  * appropriate bucket.
2334                  */
2335                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2336                 l2b->l2b_kva = ptep;
2337                 l2b->l2b_phys = pa;
2338                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2339
2340                 /*
2341                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
2342                  */
2343                 for (l2idx = 0;
2344                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
2345                     l2idx++) {
2346                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
2347                                 l2b->l2b_occupancy++;
2348                         }
2349                 }
2350
2351                 /*
2352                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
2353                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
2354                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
2355                  * function. :)
2356                  */
2357                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
2358                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2359                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
2360                 }
2361         }
2362
2363         
2364         /*
2365          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
2366          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
2367          */
2368         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
2369             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
2370                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
2371                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2372                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
2373         }
2374
2375         cpu_dcache_wbinv_all();
2376         cpu_l2cache_wbinv_all();
2377         cpu_tlb_flushID();
2378         cpu_cpwait();
2379
2380         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
2381         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
2382         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
2383         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
2384
2385         /*
2386          * Initialize the global pv list lock.
2387          */
2388         rw_init_flags(&pvh_global_lock, "pmap pv global", RW_RECURSE);
2389         
2390         /*
2391          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
2392          * mapping of pages.
2393          */
2394 #define SYSMAP(c, p, v, n)                                              \
2395     v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
2396
2397         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &csrcp, &csrc_pte);
2398         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)csrc_pte);
2399         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &cdstp, &cdst_pte);
2400         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)cdst_pte);
2401         size = ((vm_max_kernel_address - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) /
2402             L1_S_SIZE;
2403         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2404             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
2405             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
2406         
2407         size = (size + (L2_BUCKET_SIZE - 1)) / L2_BUCKET_SIZE;
2408         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2409             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
2410             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
2411
2412         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2413             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
2414         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2415             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
2416         SLIST_INIT(&l1_list);
2417         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
2418         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
2419         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
2420         cpu_dcache_wbinv_all();
2421         cpu_l2cache_wbinv_all();
2422
2423         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
2424         virtual_end = vm_max_kernel_address;
2425         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2426         mtx_init(&cmtx, "TMP mappings mtx", NULL, MTX_DEF);
2427
2428 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2429         mtx_init(&smallalloc_mtx, "Small alloc page list", NULL, MTX_DEF);
2430         arm_init_smallalloc();
2431 #endif
2432         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
2433 }
2434
2435 /***************************************************
2436  * Pmap allocation/deallocation routines.
2437  ***************************************************/
2438
2439 /*
2440  * Release any resources held by the given physical map.
2441  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2442  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2443  */
2444 void
2445 pmap_release(pmap_t pmap)
2446 {
2447         struct pcb *pcb;
2448         
2449         pmap_idcache_wbinv_all(pmap);
2450         cpu_l2cache_wbinv_all();
2451         pmap_tlb_flushID(pmap);
2452         cpu_cpwait();
2453         if (vector_page < KERNBASE) {
2454                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2455                 pcb = thread0.td_pcb;
2456                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2457                         /*
2458                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2459                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2460                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2461                          * pull the current vector page out from under us.
2462                          */
2463                         critical_enter();
2464                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2465                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2466                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2467                         critical_exit();
2468                 }
2469                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2470                 /*
2471                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2472                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2473                  */
2474                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2475                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2476                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2477                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2478
2479         }
2480         pmap_free_l1(pmap);
2481         
2482         dprintf("pmap_release()\n");
2483 }
2484
2485
2486
2487 /*
2488  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2489  */
2490 static __inline int
2491 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2492 {
2493         struct l2_bucket *l2b;
2494         pt_entry_t *ptep;
2495         vm_paddr_t pa;
2496         struct vm_page *pg;
2497         
2498         pg = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2499         if (pg == NULL)
2500                 return (1);
2501         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(pg);
2502
2503         if (pap)
2504                 *pap = pa;
2505
2506         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2507
2508         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2509         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode |
2510             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2511         PTE_SYNC(ptep);
2512         return (0);
2513 }
2514
2515 /*
2516  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2517  * used by pmap_growkernel().
2518  */
2519 static __inline struct l2_bucket *
2520 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2521 {
2522         struct l2_dtable *l2;
2523         struct l2_bucket *l2b;
2524         struct l1_ttable *l1;
2525         pd_entry_t *pl1pd;
2526         u_short l1idx;
2527         vm_offset_t nva;
2528
2529         l1idx = L1_IDX(va);
2530
2531         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2532                 /*
2533                  * No mapping at this address, as there is
2534                  * no entry in the L1 table.
2535                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2536                  */
2537                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2538                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2539                         /*
2540                          * Need to allocate a backing page
2541                          */
2542                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2543                                 return (NULL);
2544                 }
2545
2546                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2547                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2548
2549                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva &
2550                     PAGE_MASK)) {
2551                         /*
2552                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2553                          * Map in another page to cover it.
2554                          */
2555                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2556                                 return (NULL);
2557                 }
2558
2559                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2560
2561                 /*
2562                  * Link it into the parent pmap
2563                  */
2564                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2565                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2566         }
2567
2568         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2569
2570         /*
2571          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2572          */
2573         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2574                 pt_entry_t *ptep;
2575
2576                 /*
2577                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2578                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2579                  */
2580                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2581                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2582                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2583                         /*
2584                          * Need to allocate a backing page
2585                          */
2586                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2587                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2588                                 return (NULL);
2589                         PTE_SYNC_RANGE(ptep, PAGE_SIZE / sizeof(pt_entry_t));
2590                 }
2591                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2592                 l2->l2_occupancy++;
2593                 l2b->l2b_kva = ptep;
2594                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2595                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2596
2597                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2598                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2599         }
2600
2601         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2602         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2603                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2604                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2605                             L1_C_PROTO;
2606                         PTE_SYNC(pl1pd);
2607         }
2608
2609         return (l2b);
2610 }
2611
2612
2613 /*
2614  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2615  */
2616 void
2617 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2618 {
2619         pmap_t kpm = pmap_kernel();
2620
2621         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2622                 return;         /* we are OK */
2623
2624         /*
2625          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2626          */
2627
2628         /* Map 1MB at a time */
2629         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2630                 pmap_grow_l2_bucket(kpm, pmap_curmaxkvaddr);
2631
2632         /*
2633          * flush out the cache, expensive but growkernel will happen so
2634          * rarely
2635          */
2636         cpu_dcache_wbinv_all();
2637         cpu_l2cache_wbinv_all();
2638         cpu_tlb_flushD();
2639         cpu_cpwait();
2640         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2641 }
2642
2643
2644 /*
2645  * Remove all pages from specified address space
2646  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2647  * is special cased for current process only, but
2648  * can have the more generic (and slightly slower)
2649  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2650  * in the case of running down an entire address space.
2651  */
2652 void
2653 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2654 {
2655         struct pv_entry *pv, *npv;
2656         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2657         vm_page_t m;
2658         pt_entry_t *pt;
2659         
2660         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2661         PMAP_LOCK(pmap);
2662         cpu_idcache_wbinv_all();
2663         cpu_l2cache_wbinv_all();
2664         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2665                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED || pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2666                         /* Cannot remove wired or unmanaged pages now. */
2667                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2668                         continue;
2669                 }
2670                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2671                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2672                 KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2673                 pt = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2674                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pt & L2_ADDR_MASK);
2675 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2676                 KASSERT((vm_offset_t)m >= alloc_firstaddr, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2677 #else
2678                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2679 #endif
2680                 *pt = 0;
2681                 PTE_SYNC(pt);
2682                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2683                 pmap_nuke_pv(m, pmap, pv);
2684                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2685                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2686                 pmap_free_pv_entry(pv);
2687                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2688         }
2689         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2690         cpu_tlb_flushID();
2691         cpu_cpwait();
2692         PMAP_UNLOCK(pmap);
2693 }
2694
2695
2696 /***************************************************
2697  * Low level mapping routines.....
2698  ***************************************************/
2699
2700 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
2701 /* Map a super section into the KVA. */
2702
2703 void
2704 pmap_kenter_supersection(vm_offset_t va, uint64_t pa, int flags)
2705 {
2706         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | L1_S_SUPERSEC | (pa & L1_SUP_FRAME) |
2707             (((pa >> 32) & 0xf) << 20) | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2708             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2709         struct l1_ttable *l1;   
2710         vm_offset_t va0, va_end;
2711
2712         KASSERT(((va | pa) & L1_SUP_OFFSET) == 0,
2713             ("Not a valid super section mapping"));
2714         if (flags & SECTION_CACHE)
2715                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2716         else if (flags & SECTION_PT)
2717                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2718         va0 = va & L1_SUP_FRAME;
2719         va_end = va + L1_SUP_SIZE;
2720         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2721                 va = va0;
2722                 for (; va < va_end; va += L1_S_SIZE) {
2723                         l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2724                         PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2725                 }
2726         }
2727 }
2728 #endif
2729
2730 /* Map a section into the KVA. */
2731
2732 void
2733 pmap_kenter_section(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2734 {
2735         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2736             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2737         struct l1_ttable *l1;
2738
2739         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
2740             ("Not a valid section mapping"));
2741         if (flags & SECTION_CACHE)
2742                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2743         else if (flags & SECTION_PT)
2744                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2745         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2746                 l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2747                 PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2748         }
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2753  * to be used for panic dumps.
2754  */
2755 void *
2756 pmap_kenter_temp(vm_paddr_t pa, int i)
2757 {
2758         vm_offset_t va;
2759
2760         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2761         pmap_kenter(va, pa);
2762         return ((void *)crashdumpmap);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * add a wired page to the kva
2767  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2768  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2769  */
2770 static PMAP_INLINE void
2771 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2772 {
2773         struct l2_bucket *l2b;
2774         pt_entry_t *pte;
2775         pt_entry_t opte;
2776         struct pv_entry *pve;
2777         vm_page_t m;
2778
2779         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2780             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2781
2782
2783         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2784         if (l2b == NULL)
2785                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2786         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2787         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2788         opte = *pte;
2789         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2790             (uint32_t) pte, opte, *pte));
2791         if (l2pte_valid(opte)) {
2792                 pmap_kremove(va);
2793         } else {
2794                 if (opte == 0)
2795                         l2b->l2b_occupancy++;
2796         }
2797         *pte = L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL,
2798             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2799         if (flags & KENTER_CACHE)
2800                 *pte |= pte_l2_s_cache_mode;
2801         if (flags & KENTER_USER)
2802                 *pte |= L2_S_PROT_U;
2803         PTE_SYNC(pte);
2804
2805         /*
2806          * A kernel mapping may not be the page's only mapping, so create a PV
2807          * entry to ensure proper caching.
2808          *
2809          * The existence test for the pvzone is used to delay the recording of
2810          * kernel mappings until the VM system is fully initialized.
2811          *
2812          * This expects the physical memory to have a vm_page_array entry.
2813          */
2814         if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) != NULL) {
2815                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2816                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) || m->md.pv_kva != 0) {
2817                         if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
2818                                 panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");   
2819                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2820                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap_kernel(), va,
2821                             PVF_WRITE | PVF_UNMAN);
2822                         pmap_fix_cache(m, pmap_kernel(), va);
2823                         PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2824                 } else {
2825                         m->md.pv_kva = va;
2826                 }
2827                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2828         }
2829 }
2830
2831 void
2832 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2833 {
2834         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2835 }
2836
2837 void
2838 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2839 {
2840
2841         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2842 }
2843
2844 void
2845 pmap_kenter_device(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2846 {
2847
2848         /*
2849          * XXX - Need a way for kenter_internal to handle PTE_DEVICE mapping as
2850          * a potentially different thing than PTE_NOCACHE.
2851          */
2852         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2853 }
2854
2855 void
2856 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2857 {
2858
2859         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2860         /*
2861          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2862          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2863          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2864          */
2865         pmap_fault_fixup(pmap_kernel(), va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2866 }
2867
2868 vm_paddr_t
2869 pmap_kextract(vm_offset_t va)
2870 {
2871
2872         return (pmap_extract_locked(kernel_pmap, va));
2873 }
2874
2875 /*
2876  * remove a page from the kernel pagetables
2877  */
2878 void
2879 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2880 {
2881         struct l2_bucket *l2b;
2882         pt_entry_t *pte, opte;
2883         struct pv_entry *pve;
2884         vm_page_t m;
2885         vm_offset_t pa;
2886                 
2887         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2888         if (!l2b)
2889                 return;
2890         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2891         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2892         opte = *pte;
2893         if (l2pte_valid(opte)) {
2894                         /* pa = vtophs(va) taken from pmap_extract() */
2895                 switch (opte & L2_TYPE_MASK) {
2896                 case L2_TYPE_L:
2897                         pa = (opte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
2898                         break;
2899                 default:
2900                         pa = (opte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
2901                         break;
2902                 }
2903                         /* note: should never have to remove an allocation
2904                          * before the pvzone is initialized.
2905                          */
2906                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
2907                 PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2908                 if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) &&
2909                     (pve = pmap_remove_pv(m, pmap_kernel(), va)))
2910                         pmap_free_pv_entry(pve);
2911                 PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2912                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2913                 va = va & ~PAGE_MASK;
2914                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2915                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2916                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2917                 cpu_cpwait();
2918                 *pte = 0;
2919         }
2920 }
2921
2922
2923 /*
2924  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2925  *      virtual address space.
2926  *
2927  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2928  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2929  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2930  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2931  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2932  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2933  *      region.
2934  */
2935 vm_offset_t
2936 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2937 {
2938 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2939         return (arm_ptovirt(start));
2940 #else
2941         vm_offset_t sva = *virt;
2942         vm_offset_t va = sva;
2943
2944         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2945             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2946             prot));
2947
2948         while (start < end) {
2949                 pmap_kenter(va, start);
2950                 va += PAGE_SIZE;
2951                 start += PAGE_SIZE;
2952         }
2953         *virt = va;
2954         return (sva);
2955 #endif
2956 }
2957
2958 static void
2959 pmap_wb_page(vm_page_t m)
2960 {
2961         struct pv_entry *pv;
2962
2963         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2964             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, FALSE,
2965                 (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
2966 }
2967
2968 static void
2969 pmap_inv_page(vm_page_t m)
2970 {
2971         struct pv_entry *pv;
2972
2973         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2974             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE, TRUE);
2975 }
2976 /*
2977  * Add a list of wired pages to the kva
2978  * this routine is only used for temporary
2979  * kernel mappings that do not need to have
2980  * page modification or references recorded.
2981  * Note that old mappings are simply written
2982  * over.  The page *must* be wired.
2983  */
2984 void
2985 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2986 {
2987         int i;
2988
2989         for (i = 0; i < count; i++) {
2990                 pmap_wb_page(m[i]);
2991                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]),
2992                     KENTER_CACHE);
2993                 va += PAGE_SIZE;
2994         }
2995 }
2996
2997
2998 /*
2999  * this routine jerks page mappings from the
3000  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
3001  */
3002 void
3003 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
3004 {
3005         vm_paddr_t pa;
3006         int i;
3007
3008         for (i = 0; i < count; i++) {
3009                 pa = vtophys(va);
3010                 if (pa) {
3011                         pmap_inv_page(PHYS_TO_VM_PAGE(pa));
3012                         pmap_kremove(va);
3013                 }
3014                 va += PAGE_SIZE;
3015         }
3016 }
3017
3018
3019 /*
3020  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
3021  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
3022  * faults on process startup and immediately after an mmap.
3023  */
3024 void
3025 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
3026     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
3027 {
3028
3029         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
3030         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3031             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3032 }
3033
3034
3035 /*
3036  *      pmap_is_prefaultable:
3037  *
3038  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3039  *      for prefault.
3040  */
3041 boolean_t
3042 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3043 {
3044         pd_entry_t *pde;
3045         pt_entry_t *pte;
3046
3047         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pde, &pte))
3048                 return (FALSE);
3049         KASSERT(pte != NULL, ("Valid mapping but no pte ?"));
3050         if (*pte == 0)
3051                 return (TRUE);
3052         return (FALSE);
3053 }
3054
3055 /*
3056  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
3057  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
3058  *
3059  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
3060  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
3061  * in the middle of debugging the pmap anyway...
3062  *
3063  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
3064  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
3065  * state may be inconsistent.
3066  *
3067  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
3068  * a "section" mapping.
3069  */
3070 boolean_t
3071 pmap_get_pde_pte(pmap_t pm, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp, pt_entry_t **ptp)
3072 {
3073         struct l2_dtable *l2;
3074         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3075         pt_entry_t *ptep;
3076         u_short l1idx;
3077
3078         if (pm->pm_l1 == NULL)
3079                 return (FALSE);
3080
3081         l1idx = L1_IDX(va);
3082         *pdp = pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3083         l1pd = *pl1pd;
3084
3085         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3086                 *ptp = NULL;
3087                 return (TRUE);
3088         }
3089
3090         if (pm->pm_l2 == NULL)
3091                 return (FALSE);
3092
3093         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3094
3095         if (l2 == NULL ||
3096             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3097                 return (FALSE);
3098         }
3099
3100         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
3101         return (TRUE);
3102 }
3103
3104 /*
3105  *      Routine:        pmap_remove_all
3106  *      Function:
3107  *              Removes this physical page from
3108  *              all physical maps in which it resides.
3109  *              Reflects back modify bits to the pager.
3110  *
3111  *      Notes:
3112  *              Original versions of this routine were very
3113  *              inefficient because they iteratively called
3114  *              pmap_remove (slow...)
3115  */
3116 void
3117 pmap_remove_all(vm_page_t m)
3118 {
3119         pv_entry_t pv;
3120         pt_entry_t *ptep;
3121         struct l2_bucket *l2b;
3122         boolean_t flush = FALSE;
3123         pmap_t curpm;
3124         int flags = 0;
3125
3126         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3127             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
3128         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3129                 return;
3130         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3131         pmap_remove_write(m);
3132         curpm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
3133         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3134                 if (flush == FALSE && (pv->pv_pmap == curpm ||
3135                     pv->pv_pmap == pmap_kernel()))
3136                         flush = TRUE;
3137
3138                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
3139                 /*
3140                  * Cached contents were written-back in pmap_remove_write(),
3141                  * but we still have to invalidate the cache entry to make
3142                  * sure stale data are not retrieved when another page will be
3143                  * mapped under this virtual address.
3144                  */
3145                 if (pmap_is_current(pv->pv_pmap)) {
3146                         cpu_dcache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3147                         if (pmap_has_valid_mapping(pv->pv_pmap, pv->pv_va))
3148                                 cpu_l2cache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3149                 }
3150
3151                 if (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
3152                         /* remove the pv entry, but do not remove the mapping
3153                          * and remember this is a kernel mapped page
3154                          */
3155                         m->md.pv_kva = pv->pv_va;
3156                 } else {
3157                         /* remove the mapping and pv entry */
3158                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3159                         KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
3160                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
3161                         *ptep = 0;
3162                         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
3163                         pmap_free_l2_bucket(pv->pv_pmap, l2b, 1);
3164                         pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
3165                         flags |= pv->pv_flags;
3166                 }
3167                 pmap_nuke_pv(m, pv->pv_pmap, pv);
3168                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
3169                 pmap_free_pv_entry(pv);
3170         }
3171
3172         if (flush) {
3173                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3174                         pmap_tlb_flushID(curpm);
3175                 else
3176                         pmap_tlb_flushD(curpm);
3177         }
3178         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3179         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3180 }
3181
3182
3183 /*
3184  *      Set the physical protection on the
3185  *      specified range of this map as requested.
3186  */
3187 void
3188 pmap_protect(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
3189 {
3190         struct l2_bucket *l2b;
3191         pt_entry_t *ptep, pte;
3192         vm_offset_t next_bucket;
3193         u_int flags;
3194         int flush;
3195
3196         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap %p sva 0x%08x eva 0x%08x prot %x",
3197             pm, sva, eva, prot);
3198
3199         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
3200                 pmap_remove(pm, sva, eva);
3201                 return;
3202         }
3203
3204         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3205                 /*
3206                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
3207                  * vm_fault() take care of it later.
3208                  */
3209                 return;
3210         }
3211
3212         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3213         PMAP_LOCK(pm);
3214
3215         /*
3216          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
3217          * If the pmap is active, write-back the range.
3218          */
3219         pmap_dcache_wb_range(pm, sva, eva - sva, FALSE, FALSE);
3220
3221         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
3222         flags = 0;
3223
3224         while (sva < eva) {
3225                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3226                 if (next_bucket > eva)
3227                         next_bucket = eva;
3228
3229                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3230                 if (l2b == NULL) {
3231                         sva = next_bucket;
3232                         continue;
3233                 }
3234
3235                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3236
3237                 while (sva < next_bucket) {
3238                         if ((pte = *ptep) != 0 && (pte & L2_S_PROT_W) != 0) {
3239                                 struct vm_page *pg;
3240                                 u_int f;
3241
3242                                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3243                                 pte &= ~L2_S_PROT_W;
3244                                 *ptep = pte;
3245                                 PTE_SYNC(ptep);
3246
3247                                 if (!(pg->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3248                                         f = pmap_modify_pv(pg, pm, sva,
3249                                             PVF_WRITE, 0);
3250                                         if (f & PVF_WRITE)
3251                                                 vm_page_dirty(pg);
3252                                 } else
3253                                         f = 0;
3254
3255                                 if (flush >= 0) {
3256                                         flush++;
3257                                         flags |= f;
3258                                 } else
3259                                 if (PV_BEEN_EXECD(f))
3260                                         pmap_tlb_flushID_SE(pm, sva);
3261                                 else
3262                                 if (PV_BEEN_REFD(f))
3263                                         pmap_tlb_flushD_SE(pm, sva);
3264                         }
3265
3266                         sva += PAGE_SIZE;
3267                         ptep++;
3268                 }
3269         }
3270
3271
3272         if (flush) {
3273                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3274                         pmap_tlb_flushID(pm);
3275                 else
3276                 if (PV_BEEN_REFD(flags))
3277                         pmap_tlb_flushD(pm);
3278         }
3279         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3280
3281         PMAP_UNLOCK(pm);
3282 }
3283
3284
3285 /*
3286  *      Insert the given physical page (p) at
3287  *      the specified virtual address (v) in the
3288  *      target physical map with the protection requested.
3289  *
3290  *      If specified, the page will be wired down, meaning
3291  *      that the related pte can not be reclaimed.
3292  *
3293  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
3294  *      or lose information.  That is, this routine must actually
3295  *      insert this page into the given map NOW.
3296  */
3297
3298 void
3299 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
3300     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
3301 {
3302
3303         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3304         PMAP_LOCK(pmap);
3305         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, wired, M_WAITOK);
3306         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3307         PMAP_UNLOCK(pmap);
3308 }
3309
3310 /*
3311  *      The pvh global and pmap locks must be held.
3312  */
3313 static void
3314 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
3315     boolean_t wired, int flags)
3316 {
3317         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3318         struct vm_page *opg;
3319         struct pv_entry *pve = NULL;
3320         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
3321         u_int nflags;
3322         u_int oflags;
3323         vm_paddr_t pa;
3324
3325         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3326         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3327         if (va == vector_page) {
3328                 pa = systempage.pv_pa;
3329                 m = NULL;
3330         } else {
3331                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 ||
3332                     vm_page_xbusied(m) || (flags & M_NOWAIT) != 0,
3333                     ("pmap_enter_locked: page %p is not busy", m));
3334                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3335         }
3336         nflags = 0;
3337         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3338                 nflags |= PVF_WRITE;
3339         if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
3340                 nflags |= PVF_EXEC;
3341         if (wired)
3342                 nflags |= PVF_WIRED;
3343         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, prot = %x, "
3344             "wired = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m, prot, wired));
3345
3346         if (pmap == pmap_kernel()) {
3347                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3348                 if (l2b == NULL)
3349                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3350         } else {
3351 do_l2b_alloc:
3352                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3353                 if (l2b == NULL) {
3354                         if (flags & M_WAITOK) {
3355                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3356                                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3357                                 VM_WAIT;
3358                                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
3359                                 PMAP_LOCK(pmap);
3360                                 goto do_l2b_alloc;
3361                         }
3362                         return;
3363                 }
3364         }
3365
3366         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3367
3368         opte = *ptep;
3369         npte = pa;
3370         oflags = 0;
3371         if (opte) {
3372                 /*
3373                  * There is already a mapping at this address.
3374                  * If the physical address is different, lookup the
3375                  * vm_page.
3376                  */
3377                 if (l2pte_pa(opte) != pa)
3378                         opg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
3379                 else
3380                         opg = m;
3381         } else
3382                 opg = NULL;
3383
3384         if ((prot & (VM_PROT_ALL)) ||
3385             (!m || m->md.pvh_attrs & PVF_REF)) {
3386                 /*
3387                  * - The access type indicates that we don't need
3388                  *   to do referenced emulation.
3389                  * OR
3390                  * - The physical page has already been referenced
3391                  *   so no need to re-do referenced emulation here.
3392                  */
3393                 npte |= L2_S_PROTO;
3394                 
3395                 nflags |= PVF_REF;
3396                 
3397                 if (m && ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0 ||
3398                     (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))) {
3399                         /*
3400                          * This is a writable mapping, and the
3401                          * page's mod state indicates it has
3402                          * already been modified. Make it
3403                          * writable from the outset.
3404                          */
3405                         nflags |= PVF_MOD;
3406                         if (!(m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))
3407                                 vm_page_dirty(m);
3408                 }
3409                 if (m && opte)
3410                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3411         } else {
3412                 /*
3413                  * Need to do page referenced emulation.
3414                  */
3415                 npte |= L2_TYPE_INV;
3416         }
3417         
3418         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3419                 npte |= L2_S_PROT_W;
3420                 if (m != NULL &&
3421                     (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3422                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3423         }
3424         if (m->md.pv_memattr != VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)
3425                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3426         if (m && m == opg) {
3427                 /*
3428                  * We're changing the attrs of an existing mapping.
3429                  */
3430                 oflags = pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3431                     PVF_WRITE | PVF_EXEC | PVF_WIRED |
3432                     PVF_MOD | PVF_REF, nflags);
3433                 
3434                 /*
3435                  * We may need to flush the cache if we're
3436                  * doing rw-ro...
3437                  */
3438                 if (pmap_is_current(pmap) &&
3439                     (oflags & PVF_NC) == 0 &&
3440                     (opte & L2_S_PROT_W) != 0 &&
3441                     (prot & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
3442                     (opte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
3443                         cpu_dcache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3444                         cpu_l2cache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3445                 }
3446         } else {
3447                 /*
3448                  * New mapping, or changing the backing page
3449                  * of an existing mapping.
3450                  */
3451                 if (opg) {
3452                         /*
3453                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3454                          * It is part of our managed memory so we
3455                          * must remove it from the PV list
3456                          */
3457                         if ((pve = pmap_remove_pv(opg, pmap, va))) {
3458
3459                         /* note for patch: the oflags/invalidation was moved
3460                          * because PG_FICTITIOUS pages could free the pve
3461                          */
3462                             oflags = pve->pv_flags;
3463                         /*
3464                          * If the old mapping was valid (ref/mod
3465                          * emulation creates 'invalid' mappings
3466                          * initially) then make sure to frob
3467                          * the cache.
3468                          */
3469                             if ((oflags & PVF_NC) == 0 && l2pte_valid(opte)) {
3470                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags)) {
3471                                         pmap_idcache_wbinv_range(pmap, va,
3472                                             PAGE_SIZE);
3473                                 } else
3474                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags)) {
3475                                                 pmap_dcache_wb_range(pmap, va,
3476                                                     PAGE_SIZE, TRUE,
3477                                                     (oflags & PVF_WRITE) == 0);
3478                                         }
3479                             }
3480
3481                         /* free/allocate a pv_entry for UNMANAGED pages if
3482                          * this physical page is not/is already mapped.
3483                          */
3484
3485                             if (m && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) &&
3486                                   !m->md.pv_kva &&
3487                                  TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3488                                 pmap_free_pv_entry(pve);
3489                                 pve = NULL;
3490                             }
3491                         } else if (m &&
3492                                  (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3493                                   !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3494                                 pve = pmap_get_pv_entry();
3495                 } else if (m &&
3496                            (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3497                            !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3498                         pve = pmap_get_pv_entry();
3499
3500                 if (m) {
3501                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3502                                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3503                                     m->md.pv_kva) {
3504                                         KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3505                                         nflags |= PVF_UNMAN;
3506                                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3507                                 } else
3508                                         m->md.pv_kva = va;
3509                         } else {
3510                                 KASSERT(va < kmi.clean_sva ||
3511                                     va >= kmi.clean_eva,
3512                 ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3513                                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3514                                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3515                         }
3516                 }
3517         }
3518         /*
3519          * Make sure userland mappings get the right permissions
3520          */
3521         if (pmap != pmap_kernel() && va != vector_page) {
3522                 npte |= L2_S_PROT_U;
3523         }
3524
3525         /*
3526          * Keep the stats up to date
3527          */
3528         if (opte == 0) {
3529                 l2b->l2b_occupancy++;
3530                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3531         }
3532
3533         /*
3534          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3535          * identical, so there's no need to update the page table.
3536          */
3537         if (npte != opte) {
3538                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3539
3540                 *ptep = npte;
3541                 if (is_cached) {
3542                         /*
3543                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3544                          * is current
3545                          */
3546                         PTE_SYNC(ptep);
3547                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) &&
3548                             l2pte_valid(npte)) {
3549                                 /*
3550                                  * This mapping is likely to be accessed as
3551                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3552                                  * L1 entry to avoid taking another
3553                                  * page/domain fault.
3554                                  */
3555                                 pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3556
3557                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3558                                 l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) |
3559                                     L1_C_PROTO;
3560                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3561                                         *pl1pd = l1pd;
3562                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3563                                 }
3564                         }
3565                 }
3566
3567                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
3568                         pmap_tlb_flushID_SE(pmap, va);
3569                 else if (PV_BEEN_REFD(oflags))
3570                         pmap_tlb_flushD_SE(pmap, va);
3571
3572
3573                 if (m)
3574                         pmap_fix_cache(m, pmap, va);
3575         }
3576 }
3577
3578 /*
3579  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3580  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3581  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3582  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3583  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3584  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3585  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3586  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3587  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3588  * corresponding offset from m_start are mapped.
3589  */
3590 void
3591 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3592     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3593 {
3594         vm_page_t m;
3595         vm_pindex_t diff, psize;
3596
3597         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
3598
3599         psize = atop(end - start);
3600         m = m_start;
3601         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3602         PMAP_LOCK(pmap);
3603         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3604                 pmap_enter_locked(pmap, start + ptoa(diff), m, prot &
3605                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE, M_NOWAIT);
3606                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3607         }
3608         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3609         PMAP_UNLOCK(pmap);
3610 }
3611
3612 /*
3613  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3614  * 1. Current pmap & pmap exists.
3615  * 2. Not wired.
3616  * 3. Read access.
3617  * 4. No page table pages.
3618  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3619  */
3620
3621 void
3622 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3623 {
3624
3625         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3626         PMAP_LOCK(pmap);
3627         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
3628             FALSE, M_NOWAIT);
3629         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3630         PMAP_UNLOCK(pmap);
3631 }
3632
3633 /*
3634  *      Routine:        pmap_change_wiring
3635  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3636  *                      pair.
3637  *      In/out conditions:
3638  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3639  */
3640 void
3641 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3642 {
3643         struct l2_bucket *l2b;
3644         pt_entry_t *ptep, pte;
3645         vm_page_t pg;
3646
3647         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3648         PMAP_LOCK(pmap);
3649         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3650         KASSERT(l2b, ("No l2b bucket in pmap_change_wiring"));
3651         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3652         pte = *ptep;
3653         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3654         if (pg)
3655                 pmap_modify_pv(pg, pmap, va, PVF_WIRED, wired ? PVF_WIRED : 0);
3656         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3657         PMAP_UNLOCK(pmap);
3658 }
3659
3660
3661 /*
3662  *      Copy the range specified by src_addr/len
3663  *      from the source map to the range dst_addr/len
3664  *      in the destination map.
3665  *
3666  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3667  */
3668 void
3669 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3670     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3671 {
3672 }
3673
3674
3675 /*
3676  *      Routine:        pmap_extract
3677  *      Function:
3678  *              Extract the physical page address associated
3679  *              with the given map/virtual_address pair.
3680  */
3681 vm_paddr_t
3682 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3683 {
3684         vm_paddr_t pa;
3685
3686         PMAP_LOCK(pmap);
3687         pa = pmap_extract_locked(pmap, va);
3688         PMAP_UNLOCK(pmap);
3689         return (pa);
3690 }
3691
3692 static vm_paddr_t
3693 pmap_extract_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
3694 {
3695         struct l2_dtable *l2;
3696         pd_entry_t l1pd;
3697         pt_entry_t *ptep, pte;
3698         vm_paddr_t pa;
3699         u_int l1idx;
3700
3701         if (pmap != kernel_pmap)
3702                 PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3703         l1idx = L1_IDX(va);
3704         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3705         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3706                 /*
3707                  * These should only happen for the kernel pmap.
3708                  */
3709                 KASSERT(pmap == kernel_pmap, ("unexpected section"));
3710                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3711                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3712                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3713                 else
3714                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3715         } else {
3716                 /*
3717                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3718                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3719                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3720                  */
3721                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3722                 if (l2 == NULL ||
3723                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL)
3724                         return (0);
3725                 pte = ptep[l2pte_index(va)];
3726                 if (pte == 0)
3727                         return (0);
3728                 switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3729                 case L2_TYPE_L:
3730                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3731                         break;
3732                 default:
3733                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3734                         break;
3735                 }
3736         }
3737         return (pa);
3738 }
3739
3740 /*
3741  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3742  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3743  * protection.
3744  *
3745  */
3746 vm_page_t
3747 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3748 {
3749         struct l2_dtable *l2;
3750         pd_entry_t l1pd;
3751         pt_entry_t *ptep, pte;
3752         vm_paddr_t pa, paddr;
3753         vm_page_t m = NULL;
3754         u_int l1idx;
3755         l1idx = L1_IDX(va);
3756         paddr = 0;
3757
3758         PMAP_LOCK(pmap);
3759 retry:
3760         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3761         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3762                 /*
3763                  * These should only happen for pmap_kernel()
3764                  */
3765                 KASSERT(pmap == pmap_kernel(), ("huh"));
3766                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3767                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3768                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3769                 else
3770                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3771                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3772                         goto retry;
3773                 if (l1pd & L1_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3774                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3775                         vm_page_hold(m);
3776                 }
3777                         
3778         } else {
3779                 /*
3780                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3781                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3782                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3783                  */
3784                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3785
3786                 if (l2 == NULL ||
3787                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3788                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3789                         return (NULL);
3790                 }
3791
3792                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3793                 pte = *ptep;
3794
3795                 if (pte == 0) {
3796                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3797                         return (NULL);
3798                 }
3799                 if (pte & L2_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3800                         switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3801                         case L2_TYPE_L:
3802                                 pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3803                                 break;
3804                                 
3805                         default:
3806                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3807                                 break;
3808                         }
3809                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3810                                 goto retry;             
3811                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3812                         vm_page_hold(m);
3813                 }
3814         }
3815
3816         PMAP_UNLOCK(pmap);
3817         PA_UNLOCK_COND(paddr);
3818         return (m);
3819 }
3820
3821 /*
3822  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3823  * such as one in a vmspace structure.
3824  */
3825
3826 int
3827 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3828 {
3829         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3830         
3831         pmap_alloc_l1(pmap);
3832         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3833
3834         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
3835                 
3836         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
3837         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3838         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3839         if (vector_page < KERNBASE) {
3840                 pmap_enter(pmap, vector_page,
3841                     VM_PROT_READ, PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa),
3842                     VM_PROT_READ, 1);
3843         }
3844         return (1);
3845 }
3846
3847
3848 /***************************************************
3849  * page management routines.
3850  ***************************************************/
3851
3852
3853 static void
3854 pmap_free_pv_entry(pv_entry_t pv)
3855 {
3856         pv_entry_count--;
3857         uma_zfree(pvzone, pv);
3858 }
3859
3860
3861 /*
3862  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
3863  * when needed.
3864  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
3865  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
3866  */
3867 static pv_entry_t
3868 pmap_get_pv_entry(void)
3869 {
3870         pv_entry_t ret_value;
3871         
3872         pv_entry_count++;
3873         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3874                 pagedaemon_wakeup();
3875         ret_value = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
3876         return ret_value;
3877 }
3878
3879 /*
3880  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
3881  *
3882  *      It is assumed that the start and end are properly
3883  *      rounded to the page size.
3884  */
3885 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
3886 void
3887 pmap_remove(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3888 {
3889         struct l2_bucket *l2b;
3890         vm_offset_t next_bucket;
3891         pt_entry_t *ptep;
3892         u_int total;
3893         u_int mappings, is_exec, is_refd;
3894         int flushall = 0;
3895
3896
3897         /*
3898          * we lock in the pmap => pv_head direction
3899          */
3900
3901         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3902         PMAP_LOCK(pm);
3903         total = 0;
3904         while (sva < eva) {
3905                 /*
3906                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
3907                  */
3908                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3909                 if (next_bucket > eva)
3910                         next_bucket = eva;
3911
3912                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3913                 if (l2b == NULL) {
3914                         sva = next_bucket;
3915                         continue;
3916                 }
3917
3918                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3919                 mappings = 0;
3920
3921                 while (sva < next_bucket) {
3922                         struct vm_page *pg;
3923                         pt_entry_t pte;
3924                         vm_paddr_t pa;
3925
3926                         pte = *ptep;
3927
3928                         if (pte == 0) {
3929                                 /*
3930                                  * Nothing here, move along
3931                                  */
3932                                 sva += PAGE_SIZE;
3933                                 ptep++;
3934                                 continue;
3935                         }
3936
3937                         pm->pm_stats.resident_count--;
3938                         pa = l2pte_pa(pte);
3939                         is_exec = 0;
3940                         is_refd = 1;
3941
3942                         /*
3943                          * Update flags. In a number of circumstances,
3944                          * we could cluster a lot of these and do a
3945                          * number of sequential pages in one go.
3946                          */
3947                         if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
3948                                 struct pv_entry *pve;
3949
3950                                 pve = pmap_remove_pv(pg, pm, sva);
3951                                 if (pve) {
3952                                         is_exec = PV_BEEN_EXECD(pve->pv_flags);
3953                                         is_refd = PV_BEEN_REFD(pve->pv_flags);
3954                                         pmap_free_pv_entry(pve);
3955                                 }
3956                         }
3957
3958                         if (l2pte_valid(pte) && pmap_is_current(pm)) {
3959                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3960                                         total++;
3961                                         if (is_exec) {
3962                                                 cpu_idcache_wbinv_range(sva,
3963                                                     PAGE_SIZE);
3964                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3965                                                     PAGE_SIZE);
3966                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
3967                                         } else if (is_refd) {
3968                                                 cpu_dcache_wbinv_range(sva,
3969                                                     PAGE_SIZE);
3970                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3971                                                     PAGE_SIZE);
3972                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
3973                                         }
3974                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3975                                         /* flushall will also only get set for
3976                                          * for a current pmap
3977                                          */
3978                                         cpu_idcache_wbinv_all();
3979                                         cpu_l2cache_wbinv_all();
3980                                         flushall = 1;
3981                                         total++;
3982                                 }
3983                         }
3984                         *ptep = 0;
3985                         PTE_SYNC(ptep);
3986
3987                         sva += PAGE_SIZE;
3988                         ptep++;
3989                         mappings++;
3990                 }
3991
3992                 pmap_free_l2_bucket(pm, l2b, mappings);
3993         }
3994
3995         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3996         if (flushall)
3997                 cpu_tlb_flushID();
3998         PMAP_UNLOCK(pm);
3999 }
4000
4001 /*
4002  * pmap_zero_page()
4003  *
4004  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
4005  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
4006  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
4007  * _any_ bulk data very slow.
4008  */
4009 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4010 void
4011 pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4012 {
4013 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4014         char *dstpg;
4015 #endif
4016
4017         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4018             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4019                 return;
4020
4021 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4022         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4023         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4024                 bzero(dstpg + off, size);
4025                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4026                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4027         } else {
4028                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4029                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4030                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4031         }
4032 #else
4033
4034         mtx_lock(&cmtx);
4035         /*
4036          * Hook in the page, zero it, invalidate the TLB as needed.
4037          *
4038          * Note the temporary zero-page mapping must be a non-cached page in
4039          * order to work without corruption when write-allocate is enabled.
4040          */
4041         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE);
4042         PTE_SYNC(cdst_pte);
4043         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4044         cpu_cpwait();
4045         if (off || size != PAGE_SIZE)
4046                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4047         else
4048                 bzero_page(cdstp);
4049
4050         mtx_unlock(&cmtx);
4051 #endif
4052 }
4053 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4054
4055 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4056 void
4057 pmap_zero_page_xscale(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4058 {
4059 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4060         char *dstpg;
4061 #endif
4062
4063         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4064             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4065                 return;
4066 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4067         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4068         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4069                 bzero(dstpg + off, size);
4070                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4071         } else {
4072                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4073                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4074         }
4075 #else
4076         mtx_lock(&cmtx);
4077         /*
4078          * Hook in the page, zero it, and purge the cache for that
4079          * zeroed page. Invalidate the TLB as needed.
4080          */
4081         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys |
4082             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4083             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4084         PTE_SYNC(cdst_pte);
4085         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4086         cpu_cpwait();
4087         if (off || size != PAGE_SIZE)
4088                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4089         else
4090                 bzero_page(cdstp);
4091         mtx_unlock(&cmtx);
4092         xscale_cache_clean_minidata();
4093 #endif
4094 }
4095
4096 /*
4097  * Change the PTEs for the specified kernel mappings such that they
4098  * will use the mini data cache instead of the main data cache.
4099  */
4100 void
4101 pmap_use_minicache(vm_offset_t va, vm_size_t size)
4102 {
4103         struct l2_bucket *l2b;
4104         pt_entry_t *ptep, *sptep, pte;
4105         vm_offset_t next_bucket, eva;
4106
4107 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4108         if (xscale_use_minidata == 0)
4109                 return;
4110 #endif
4111
4112         eva = va + size;
4113
4114         while (va < eva) {
4115                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(va);
4116                 if (next_bucket > eva)
4117                         next_bucket = eva;
4118
4119                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
4120
4121                 sptep = ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
4122
4123                 while (va < next_bucket) {
4124                         pte = *ptep;
4125                         if (!l2pte_minidata(pte)) {
4126                                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
4127                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
4128                                 *ptep = pte & ~L2_B;
4129                         }
4130                         ptep++;
4131                         va += PAGE_SIZE;
4132                 }
4133                 PTE_SYNC_RANGE(sptep, (u_int)(ptep - sptep));
4134         }
4135         cpu_cpwait();
4136 }
4137 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4138
4139 /*
4140  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
4141  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4142  */
4143 void
4144 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4145 {
4146         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), 0, PAGE_SIZE);
4147 }
4148
4149
4150 /*
4151  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
4152  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4153  *
4154  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4155  */
4156 void
4157 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4158 {
4159
4160         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), off, size);
4161 }
4162
4163
4164 /*
4165  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
4166  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4167  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4168  *      outside of Giant.
4169  */
4170 void
4171 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4172 {
4173
4174         pmap_zero_page(m);
4175 }
4176
4177 #if 0
4178 /*
4179  * pmap_clean_page()
4180  *
4181  * This is a local function used to work out the best strategy to clean
4182  * a single page referenced by its entry in the PV table. It should be used by
4183  * pmap_copy_page, pmap_zero page and maybe some others later on.
4184  *
4185  * Its policy is effectively:
4186  *  o If there are no mappings, we don't bother doing anything with the cache.
4187  *  o If there is one mapping, we clean just that page.
4188  *  o If there are multiple mappings, we clean the entire cache.
4189  *
4190  * So that some functions can be further optimised, it returns 0 if it didn't
4191  * clean the entire cache, or 1 if it did.
4192  *
4193  * XXX One bug in this routine is that if the pv_entry has a single page
4194  * mapped at 0x00000000 a whole cache clean will be performed rather than
4195  * just the 1 page. Since this should not occur in everyday use and if it does
4196  * it will just result in not the most efficient clean for the page.
4197  *
4198  * We don't yet use this function but may want to.
4199  */
4200 static int
4201 pmap_clean_page(struct pv_entry *pv, boolean_t is_src)
4202 {
4203         pmap_t pm, pm_to_clean = NULL;
4204         struct pv_entry *npv;
4205         u_int cache_needs_cleaning = 0;
4206         u_int flags = 0;
4207         vm_offset_t page_to_clean = 0;
4208
4209         if (pv == NULL) {
4210                 /* nothing mapped in so nothing to flush */
4211                 return (0);
4212         }
4213
4214         /*
4215          * Since we flush the cache each time we change to a different
4216          * user vmspace, we only need to flush the page if it is in the
4217          * current pmap.
4218          */
4219         if (curthread)
4220                 pm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
4221         else
4222                 pm = pmap_kernel();
4223
4224         for (npv = pv; npv; npv = TAILQ_NEXT(npv, pv_list)) {
4225                 if (npv->pv_pmap == pmap_kernel() || npv->pv_pmap == pm) {
4226                         flags |= npv->pv_flags;
4227                         /*
4228                          * The page is mapped non-cacheable in
4229                          * this map.  No need to flush the cache.
4230                          */
4231                         if (npv->pv_flags & PVF_NC) {
4232 #ifdef DIAGNOSTIC
4233                                 if (cache_needs_cleaning)
4234                                         panic("pmap_clean_page: "
4235                                             "cache inconsistency");
4236 #endif
4237                                 break;
4238                         } else if (is_src && (npv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0)
4239                                 continue;
4240                         if (cache_needs_cleaning) {
4241                                 page_to_clean = 0;
4242                                 break;
4243                         } else {
4244                                 page_to_clean = npv->pv_va;
4245                                 pm_to_clean = npv->pv_pmap;
4246                         }
4247                         cache_needs_cleaning = 1;
4248                 }
4249         }
4250         if (page_to_clean) {
4251                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4252                         pmap_idcache_wbinv_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4253                             PAGE_SIZE);
4254                 else
4255                         pmap_dcache_wb_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4256                             PAGE_SIZE, !is_src, (flags & PVF_WRITE) == 0);
4257         } else if (cache_needs_cleaning) {
4258                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4259                         pmap_idcache_wbinv_all(pm);
4260                 else
4261                         pmap_dcache_wbinv_all(pm);
4262                 return (1);
4263         }
4264         return (0);
4265 }
4266 #endif
4267
4268 /*
4269  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4270  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4271  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4272  *      time.
4273  */
4274
4275 /*
4276  * pmap_copy_page()
4277  *
4278  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
4279  * hook points. The same comment regarding cachability as in
4280  * pmap_zero_page also applies here.
4281  */
4282 #if  (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
4283 void
4284 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4285 {
4286 #if 0
4287         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4288 #endif
4289
4290         /*
4291          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4292          * the duration of the copy so that no other mappings can
4293          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4294          */
4295 #if 0
4296         /*
4297          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4298          * pmap_copy_page().
4299          */
4300         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4301 #endif
4302         /*
4303          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4304          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4305          * as required.
4306          */
4307         mtx_lock(&cmtx);
4308         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4309             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4310         PTE_SYNC(csrc_pte);
4311         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4312             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4313         PTE_SYNC(cdst_pte);
4314         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4315         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4316         cpu_cpwait();
4317         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4318         mtx_unlock(&cmtx);
4319         cpu_dcache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4320         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4321         cpu_l2cache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4322         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4323 }
4324
4325 void
4326 pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4327     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4328 {
4329
4330         mtx_lock(&cmtx);
4331         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4332             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4333         PTE_SYNC(csrc_pte);
4334         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4335             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4336         PTE_SYNC(cdst_pte);
4337         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4338         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4339         cpu_cpwait();
4340         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4341         mtx_unlock(&cmtx);
4342         cpu_dcache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4343         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4344         cpu_l2cache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4345         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4346 }
4347 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4348
4349 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4350 void
4351 pmap_copy_page_xscale(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4352 {
4353 #if 0
4354         /* XXX: Only needed for pmap_clean_page(), which is commented out. */
4355         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4356 #endif
4357
4358         /*
4359          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4360          * the duration of the copy so that no other mappings can
4361          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4362          */
4363 #if 0
4364         /*
4365          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4366          * pmap_copy_page().
4367          */
4368         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4369 #endif
4370         /*
4371          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4372          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4373          * as required.
4374          */
4375         mtx_lock(&cmtx);
4376         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4377             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4378             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4379         PTE_SYNC(csrc_pte);
4380         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4381             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4382             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4383         PTE_SYNC(cdst_pte);
4384         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4385         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4386         cpu_cpwait();
4387         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4388         mtx_unlock(&cmtx);
4389         xscale_cache_clean_minidata();
4390 }
4391
4392 void
4393 pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4394     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4395 {
4396
4397         mtx_lock(&cmtx);
4398         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4399             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4400             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4401         PTE_SYNC(csrc_pte);
4402         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4403             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4404             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4405         PTE_SYNC(cdst_pte);
4406         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4407         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4408         cpu_cpwait();
4409         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4410         mtx_unlock(&cmtx);
4411         xscale_cache_clean_minidata();
4412 }
4413 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4414
4415 void
4416 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4417 {
4418 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4419         vm_offset_t srcpg, dstpg;
4420 #endif
4421
4422         cpu_dcache_wbinv_all();
4423         cpu_l2cache_wbinv_all();
4424         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
4425             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst),
4426             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
4427                 return;
4428 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4429         srcpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(src));
4430         dstpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4431         bcopy_page(srcpg, dstpg);
4432         cpu_dcache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4433         cpu_l2cache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4434 #else
4435         pmap_copy_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4436 #endif
4437 }
4438
4439 int unmapped_buf_allowed = 1;
4440
4441 void
4442 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
4443     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
4444 {
4445         vm_page_t a_pg, b_pg;
4446         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
4447         int cnt;
4448 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4449         vm_offset_t a_va, b_va;
4450 #endif
4451
4452         cpu_dcache_wbinv_all();
4453         cpu_l2cache_wbinv_all();
4454         while (xfersize > 0) {
4455                 a_pg = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
4456                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
4457                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
4458                 b_pg = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
4459                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
4460                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
4461 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4462                 a_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg)) + a_pg_offset;
4463                 b_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg)) + b_pg_offset;
4464                 bcopy((char *)a_va, (char *)b_va, cnt);
4465                 cpu_dcache_wbinv_range(b_va, cnt);
4466                 cpu_l2cache_wbinv_range(b_va, cnt);
4467 #else
4468                 pmap_copy_page_offs_func(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg), a_pg_offset,
4469                     VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg), b_pg_offset, cnt);
4470 #endif
4471                 xfersize -= cnt;
4472                 a_offset += cnt;
4473                 b_offset += cnt;
4474         }
4475 }
4476
4477 /*
4478  * this routine returns true if a physical page resides
4479  * in the given pmap.
4480  */
4481 boolean_t
4482 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4483 {
4484         pv_entry_t pv;
4485         int loops = 0;
4486         boolean_t rv;
4487         
4488         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4489             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4490         rv = FALSE;
4491         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4492         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4493                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
4494                         rv = TRUE;
4495                         break;
4496                 }
4497                 loops++;
4498                 if (loops >= 16)
4499                         break;
4500         }
4501         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4502         return (rv);
4503 }
4504
4505 /*
4506  *      pmap_page_wired_mappings:
4507  *
4508  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4509  *      that are wired.
4510  */
4511 int
4512 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4513 {
4514         pv_entry_t pv;
4515         int count;
4516
4517         count = 0;
4518         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4519                 return (count);
4520         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4521         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
4522                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4523                         count++;
4524         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4525         return (count);
4526 }
4527
4528 /*
4529  *      This function is advisory.
4530  */
4531 void
4532 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
4533 {
4534 }
4535
4536 /*
4537  *      pmap_ts_referenced:
4538  *
4539  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4540  */
4541 int
4542 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4543 {
4544
4545         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4546             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4547         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4548 }
4549
4550
4551 boolean_t
4552 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4553 {
4554
4555         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4556             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4557         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4558                 return (TRUE);
4559         
4560         return(FALSE);
4561 }
4562
4563
4564 /*
4565  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4566  */
4567 void
4568 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4569 {
4570
4571         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4572             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
4573         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4574         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
4575             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
4576
4577         /*
4578          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no mappings can be modified.
4579          * If the object containing the page is locked and the page is not
4580          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
4581          */
4582         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4583                 return;
4584         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4585                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
4586 }
4587
4588
4589 /*
4590  *      pmap_is_referenced:
4591  *
4592  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4593  *      in any physical maps.
4594  */
4595 boolean_t
4596 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4597 {
4598
4599         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4600             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4601         return ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0);
4602 }
4603
4604
4605 /*
4606  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4607  */
4608 void
4609 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4610 {
4611
4612         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4613             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
4614
4615         /*
4616          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
4617          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
4618          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
4619          */
4620         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
4621         if (vm_page_xbusied(m) || (m->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
4622                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
4623 }
4624
4625
4626 /*
4627  * perform the pmap work for mincore
4628  */
4629 int
4630 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
4631 {
4632         struct l2_bucket *l2b;
4633         pt_entry_t *ptep, pte;
4634         vm_paddr_t pa;
4635         vm_page_t m;
4636         int val;
4637         boolean_t managed;
4638
4639         PMAP_LOCK(pmap);
4640 retry:
4641         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, addr);
4642         if (l2b == NULL) {
4643                 val = 0;
4644                 goto out;
4645         }
4646         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(addr)];
4647         pte = *ptep;
4648         if (!l2pte_valid(pte)) {
4649                 val = 0;
4650                 goto out;
4651         }
4652         val = MINCORE_INCORE;
4653         if (pte & L2_S_PROT_W)
4654                 val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4655         managed = false;
4656         pa = l2pte_pa(pte);
4657         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4658         if (m != NULL && !(m->oflags & VPO_UNMANAGED))
4659                 managed = true;
4660         if (managed) {
4661                 /*
4662                  * The ARM pmap tries to maintain a per-mapping
4663                  * reference bit.  The trouble is that it's kept in
4664                  * the PV entry, not the PTE, so it's costly to access
4665                  * here.  You would need to acquire the pvh global
4666                  * lock, call pmap_find_pv(), and introduce a custom
4667                  * version of vm_page_pa_tryrelock() that releases and
4668                  * reacquires the pvh global lock.  In the end, I
4669                  * doubt it's worthwhile.  This may falsely report
4670                  * the given address as referenced.
4671                  */
4672                 if ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0)
4673                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4674         }
4675         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
4676             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
4677                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
4678                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
4679                         goto retry;
4680         } else
4681 out:
4682                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
4683         PMAP_UNLOCK(pmap);
4684         return (val);
4685 }
4686
4687
4688 void
4689 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4690 {
4691 }
4692
4693
4694 /*
4695  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4696  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4697  */
4698 void
4699 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4700     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4701 {
4702 }
4703
4704 #define BOOTSTRAP_DEBUG
4705
4706 /*
4707  * pmap_map_section:
4708  *
4709  *      Create a single section mapping.
4710  */
4711 void
4712 pmap_map_section(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4713     int prot, int cache)
4714 {
4715         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4716         pd_entry_t fl;
4717
4718         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0, ("ouin2"));
4719
4720         switch (cache) {
4721         case PTE_NOCACHE:
4722         default:
4723                 fl = 0;
4724                 break;
4725
4726         case PTE_CACHE:
4727                 fl = pte_l1_s_cache_mode;
4728                 break;
4729
4730         case PTE_PAGETABLE:
4731                 fl = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4732                 break;
4733         }
4734
4735         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4736             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4737         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4738
4739 }
4740
4741 /*
4742  * pmap_link_l2pt:
4743  *
4744  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
4745  *      page table at the slot for "va".
4746  */
4747 void
4748 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
4749 {
4750         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
4751         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
4752
4753         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
4754
4755 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4756         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
4757 #endif
4758
4759         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
4760
4761         PTE_SYNC(&pde[slot]);
4762
4763         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
4764
4765         
4766 }
4767
4768 /*
4769  * pmap_map_entry
4770  *
4771  *      Create a single page mapping.
4772  */
4773 void
4774 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
4775     int cache)
4776 {
4777         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4778         pt_entry_t fl;
4779         pt_entry_t *pte;
4780
4781         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
4782
4783         switch (cache) {
4784         case PTE_NOCACHE:
4785         default:
4786                 fl = 0;
4787                 break;
4788
4789         case PTE_CACHE:
4790                 fl = pte_l2_s_cache_mode;
4791                 break;
4792
4793         case PTE_PAGETABLE:
4794                 fl = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4795                 break;
4796         }
4797
4798         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4799                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4800
4801         pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4802
4803         if (pte == NULL)
4804                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
4805
4806         pte[l2pte_index(va)] =
4807             L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl;
4808         PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4809 }
4810
4811 /*
4812  * pmap_map_chunk:
4813  *
4814  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
4815  *      possible (section. large page, small page) into the
4816  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
4817  */
4818 vm_size_t
4819 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4820     vm_size_t size, int prot, int cache)
4821 {
4822         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4823         pt_entry_t *pte, f1, f2s, f2l;
4824         vm_size_t resid;
4825         int i;
4826
4827         resid = (size + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
4828
4829         if (l1pt == 0)
4830                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
4831
4832 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4833         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
4834             "prot=0x%x cache=%d\n", pa, va, size, resid, prot, cache);
4835 #endif
4836
4837         switch (cache) {
4838         case PTE_NOCACHE:
4839         default:
4840                 f1 = 0;
4841                 f2l = 0;
4842                 f2s = 0;
4843                 break;
4844
4845         case PTE_CACHE:
4846                 f1 = pte_l1_s_cache_mode;
4847                 f2l = pte_l2_l_cache_mode;
4848                 f2s = pte_l2_s_cache_mode;
4849                 break;
4850
4851         case PTE_PAGETABLE:
4852                 f1 = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4853                 f2l = pte_l2_l_cache_mode_pt;
4854                 f2s = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4855                 break;
4856         }
4857
4858         size = resid;
4859
4860         while (resid > 0) {
4861                 /* See if we can use a section mapping. */
4862                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4863 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4864                         printf("S");
4865 #endif
4866                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4867                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f1 |
4868                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4869                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4870                         va += L1_S_SIZE;
4871                         pa += L1_S_SIZE;
4872                         resid -= L1_S_SIZE;
4873                         continue;
4874                 }
4875
4876                 /*
4877                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
4878                  * one is actually in the corresponding L1 slot
4879                  * for the current VA.
4880                  */
4881                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4882                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4883
4884                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
4885                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4886                 if (pte == NULL)
4887                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
4888                             "0x%08x", va);
4889                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
4890                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4891 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4892                         printf("L");
4893 #endif
4894                         for (i = 0; i < 16; i++) {
4895                                 pte[l2pte_index(va) + i] =
4896                                     L2_L_PROTO | pa |
4897                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
4898                                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va) + i]);
4899                         }
4900                         va += L2_L_SIZE;
4901                         pa += L2_L_SIZE;
4902                         resid -= L2_L_SIZE;
4903                         continue;
4904                 }
4905
4906                 /* Use a small page mapping. */
4907 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4908                 printf("P");
4909 #endif
4910                 pte[l2pte_index(va)] =
4911                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2s;
4912                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4913                 va += PAGE_SIZE;
4914                 pa += PAGE_SIZE;
4915                 resid -= PAGE_SIZE;
4916         }
4917 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4918         printf("\n");
4919 #endif
4920         return (size);
4921
4922 }
4923
4924 void
4925 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
4926 {
4927         /* 
4928          * Remember the memattr in a field that gets used to set the appropriate
4929          * bits in the PTEs as mappings are established.
4930          */
4931         m->md.pv_memattr = ma;
4932
4933         /*
4934          * It appears that this function can only be called before any mappings
4935          * for the page are established on ARM.  If this ever changes, this code
4936          * will need to walk the pv_list and make each of the existing mappings
4937          * uncacheable, being careful to sync caches and PTEs (and maybe
4938          * invalidate TLB?) for any current mapping it modifies.
4939          */
4940         if (m->md.pv_kva != 0 || TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) != NULL)
4941                 panic("Can't change memattr on page with existing mappings");
4942 }
4943
4944