sys/arm/include/pmap.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   7  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies 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 by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  * Derived from hp300 version by Mike Hibler, this version by William
  38  * Jolitz uses a recursive map [a pde points to the page directory] to
  39  * map the page tables using the pagetables themselves. This is done to
  40  * reduce the impact on kernel virtual memory for lots of sparse address
  41  * space, and to reduce the cost of memory to each process.
  42  *
  43  *      from: hp300: @(#)pmap.h 7.2 (Berkeley) 12/16/90
  44  *      from: @(#)pmap.h        7.4 (Berkeley) 5/12/91
  45  *      from: FreeBSD: src/sys/i386/include/pmap.h,v 1.70 2000/11/30
  46  *
  47  * $FreeBSD$
  48  */
  49 #ifdef ARM_NEW_PMAP
  50 #include <machine/pmap-v6.h>
  51 #else /* ARM_NEW_PMAP */
  52
  53 #ifndef _MACHINE_PMAP_H_
  54 #define _MACHINE_PMAP_H_
  55
  56 #include <machine/pte.h>
  57 #include <machine/cpuconf.h>
  58 /*
  59  * Pte related macros
  60  */
  61 #if ARM_ARCH_6 || ARM_ARCH_7A
  62 #ifdef SMP
  63 #define PTE_NOCACHE     2
  64 #else
  65 #define PTE_NOCACHE     1
  66 #endif
  67 #define PTE_CACHE       6
  68 #define PTE_DEVICE      2
  69 #define PTE_PAGETABLE   6
  70 #else
  71 #define PTE_NOCACHE     1
  72 #define PTE_CACHE       2
  73 #define PTE_DEVICE      PTE_NOCACHE
  74 #define PTE_PAGETABLE   3
  75 #endif
  76
  77 enum mem_type {
  78         STRONG_ORD = 0,
  79         DEVICE_NOSHARE,
  80         DEVICE_SHARE,
  81         NRML_NOCACHE,
  82         NRML_IWT_OWT,
  83         NRML_IWB_OWB,
  84         NRML_IWBA_OWBA
  85 };
  86
  87 #ifndef LOCORE
  88
  89 #include <sys/queue.h>
  90 #include <sys/_cpuset.h>
  91 #include <sys/_lock.h>
  92 #include <sys/_mutex.h>
  93
  94 #define PDESIZE         sizeof(pd_entry_t)      /* for assembly files */
  95 #define PTESIZE         sizeof(pt_entry_t)      /* for assembly files */
  96
  97 #ifdef _KERNEL
  98
  99 #define vtophys(va)     pmap_kextract((vm_offset_t)(va))
 100
 101 #endif
 102
 103 #define pmap_page_get_memattr(m)        ((m)->md.pv_memattr)
 104 #define pmap_page_is_write_mapped(m)    (((m)->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
 105 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) > 0
 106 boolean_t pmap_page_is_mapped(vm_page_t);
 107 #else
 108 #define pmap_page_is_mapped(m)  (!TAILQ_EMPTY(&(m)->md.pv_list))
 109 #endif
 110 void pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma);
 111
 112 /*
 113  * Pmap stuff
 114  */
 115
 116 /*
 117  * This structure is used to hold a virtual<->physical address
 118  * association and is used mostly by bootstrap code
 119  */
 120 struct pv_addr {
 121         SLIST_ENTRY(pv_addr) pv_list;
 122         vm_offset_t     pv_va;
 123         vm_paddr_t      pv_pa;
 124 };
 125
 126 struct  pv_entry;
 127 struct  pv_chunk;
 128
 129 struct  md_page {
 130         int pvh_attrs;
 131         vm_memattr_t     pv_memattr;
 132 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) == 0
 133         vm_offset_t pv_kva;             /* first kernel VA mapping */
 134 #endif
 135         TAILQ_HEAD(,pv_entry)   pv_list;
 136 };
 137
 138 struct l1_ttable;
 139 struct l2_dtable;
 140
 141
 142 /*
 143  * The number of L2 descriptor tables which can be tracked by an l2_dtable.
 144  * A bucket size of 16 provides for 16MB of contiguous virtual address
 145  * space per l2_dtable. Most processes will, therefore, require only two or
 146  * three of these to map their whole working set.
 147  */
 148 #define L2_BUCKET_LOG2  4
 149 #define L2_BUCKET_SIZE  (1 << L2_BUCKET_LOG2)
 150 /*
 151  * Given the above "L2-descriptors-per-l2_dtable" constant, the number
 152  * of l2_dtable structures required to track all possible page descriptors
 153  * mappable by an L1 translation table is given by the following constants:
 154  */
 155 #define L2_LOG2         ((32 - L1_S_SHIFT) - L2_BUCKET_LOG2)
 156 #define L2_SIZE         (1 << L2_LOG2)
 157
 158 struct  pmap {
 159         struct mtx              pm_mtx;
 160         u_int8_t                pm_domain;
 161         struct l1_ttable        *pm_l1;
 162         struct l2_dtable        *pm_l2[L2_SIZE];
 163         cpuset_t                pm_active;      /* active on cpus */
 164         struct pmap_statistics  pm_stats;       /* pmap statictics */
 165 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 166         TAILQ_HEAD(,pv_chunk)   pm_pvchunk;     /* list of mappings in pmap */
 167 #else
 168         TAILQ_HEAD(,pv_entry)   pm_pvlist;      /* list of mappings in pmap */
 169 #endif
 170 };
 171
 172 typedef struct pmap *pmap_t;
 173
 174 #ifdef _KERNEL
 175 extern struct pmap      kernel_pmap_store;
 176 #define kernel_pmap     (&kernel_pmap_store)
 177 #define pmap_kernel() kernel_pmap
 178
 179 #define PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap) \
 180                                 mtx_assert(&(pmap)->pm_mtx, MA_OWNED)
 181 #define PMAP_LOCK(pmap)         mtx_lock(&(pmap)->pm_mtx)
 182 #define PMAP_LOCK_DESTROY(pmap) mtx_destroy(&(pmap)->pm_mtx)
 183 #define PMAP_LOCK_INIT(pmap)    mtx_init(&(pmap)->pm_mtx, "pmap", \
 184                                     NULL, MTX_DEF | MTX_DUPOK)
 185 #define PMAP_OWNED(pmap)        mtx_owned(&(pmap)->pm_mtx)
 186 #define PMAP_MTX(pmap)          (&(pmap)->pm_mtx)
 187 #define PMAP_TRYLOCK(pmap)      mtx_trylock(&(pmap)->pm_mtx)
 188 #define PMAP_UNLOCK(pmap)       mtx_unlock(&(pmap)->pm_mtx)
 189 #endif
 190
 191
 192 /*
 193  * For each vm_page_t, there is a list of all currently valid virtual
 194  * mappings of that page.  An entry is a pv_entry_t, the list is pv_list.
 195  */
 196 typedef struct pv_entry {
 197         vm_offset_t     pv_va;          /* virtual address for mapping */
 198         TAILQ_ENTRY(pv_entry)   pv_list;
 199         int             pv_flags;       /* flags (wired, etc...) */
 200 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) == 0
 201         pmap_t          pv_pmap;        /* pmap where mapping lies */
 202         TAILQ_ENTRY(pv_entry)   pv_plist;
 203 #endif
 204 } *pv_entry_t;
 205
 206 /*
 207  * pv_entries are allocated in chunks per-process.  This avoids the
 208  * need to track per-pmap assignments.
 209  */
 210 #define _NPCM   8
 211 #define _NPCPV  252
 212
 213 struct pv_chunk {
 214         pmap_t                  pc_pmap;
 215         TAILQ_ENTRY(pv_chunk)   pc_list;
 216         uint32_t                pc_map[_NPCM];  /* bitmap; 1 = free */
 217         uint32_t                pc_dummy[3];    /* aligns pv_chunk to 4KB */
 218         TAILQ_ENTRY(pv_chunk)   pc_lru;
 219         struct pv_entry         pc_pventry[_NPCPV];
 220 };
 221
 222 #ifdef _KERNEL
 223
 224 boolean_t pmap_get_pde_pte(pmap_t, vm_offset_t, pd_entry_t **, pt_entry_t **);
 225
 226 /*
 227  * virtual address to page table entry and
 228  * to physical address. Likewise for alternate address space.
 229  * Note: these work recursively, thus vtopte of a pte will give
 230  * the corresponding pde that in turn maps it.
 231  */
 232
 233 /*
 234  * The current top of kernel VM.
 235  */
 236 extern vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
 237
 238 struct pcb;
 239
 240 void    pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t, struct pcb *);
 241 /* Virtual address to page table entry */
 242 static __inline pt_entry_t *
 243 vtopte(vm_offset_t va)
 244 {
 245         pd_entry_t *pdep;
 246         pt_entry_t *ptep;
 247
 248         if (pmap_get_pde_pte(pmap_kernel(), va, &pdep, &ptep) == FALSE)
 249                 return (NULL);
 250         return (ptep);
 251 }
 252
 253 extern vm_paddr_t phys_avail[];
 254 extern vm_offset_t virtual_avail;
 255 extern vm_offset_t virtual_end;
 256
 257 void    pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, struct pv_addr *l1pt);
 258 int     pmap_change_attr(vm_offset_t, vm_size_t, int);
 259 void    pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
 260 void    pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
 261 void    pmap_kenter_device(vm_offset_t, vm_size_t, vm_paddr_t);
 262 void    pmap_kremove_device(vm_offset_t, vm_size_t);
 263 void    *pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i);
 264 void    pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
 265 vm_paddr_t pmap_kextract(vm_offset_t va);
 266 void    pmap_kremove(vm_offset_t);
 267 void    *pmap_mapdev(vm_offset_t, vm_size_t);
 268 void    pmap_unmapdev(vm_offset_t, vm_size_t);
 269 vm_page_t       pmap_use_pt(pmap_t, vm_offset_t);
 270 void    pmap_debug(int);
 271 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) == 0
 272 void    pmap_map_section(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_offset_t, int, int);
 273 #endif
 274 void    pmap_link_l2pt(vm_offset_t, vm_offset_t, struct pv_addr *);
 275 vm_size_t       pmap_map_chunk(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_offset_t, vm_size_t, int, int);
 276 void
 277 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
 278     int cache);
 279 int pmap_fault_fixup(pmap_t, vm_offset_t, vm_prot_t, int);
 280 int pmap_dmap_iscurrent(pmap_t pmap);
 281
 282 /*
 283  * Definitions for MMU domains
 284  */
 285 #define PMAP_DOMAINS            15      /* 15 'user' domains (1-15) */
 286 #define PMAP_DOMAIN_KERNEL      0       /* The kernel uses domain #0 */
 287
 288 /*
 289  * The new pmap ensures that page-tables are always mapping Write-Thru.
 290  * Thus, on some platforms we can run fast and loose and avoid syncing PTEs
 291  * on every change.
 292  *
 293  * Unfortunately, not all CPUs have a write-through cache mode.  So we
 294  * define PMAP_NEEDS_PTE_SYNC for C code to conditionally do PTE syncs,
 295  * and if there is the chance for PTE syncs to be needed, we define
 296  * PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC so e.g. assembly code can include (and run)
 297  * the code.
 298  */
 299 extern int pmap_needs_pte_sync;
 300
 301 /*
 302  * These macros define the various bit masks in the PTE.
 303  *
 304  * We use these macros since we use different bits on different processor
 305  * models.
 306  */
 307
 308 #define L1_S_CACHE_MASK_generic (L1_S_B|L1_S_C)
 309 #define L1_S_CACHE_MASK_xscale  (L1_S_B|L1_S_C|L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_X)|\
 310                                 L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_T))
 311
 312 #define L2_L_CACHE_MASK_generic (L2_B|L2_C)
 313 #define L2_L_CACHE_MASK_xscale  (L2_B|L2_C|L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_X) | \
 314                                 L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_T))
 315
 316 #define L2_S_PROT_U_generic     (L2_AP(AP_U))
 317 #define L2_S_PROT_W_generic     (L2_AP(AP_W))
 318 #define L2_S_PROT_MASK_generic  (L2_S_PROT_U|L2_S_PROT_W)
 319
 320 #define L2_S_PROT_U_xscale      (L2_AP0(AP_U))
 321 #define L2_S_PROT_W_xscale      (L2_AP0(AP_W))
 322 #define L2_S_PROT_MASK_xscale   (L2_S_PROT_U|L2_S_PROT_W)
 323
 324 #define L2_S_CACHE_MASK_generic (L2_B|L2_C)
 325 #define L2_S_CACHE_MASK_xscale  (L2_B|L2_C|L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X)| \
 326                                  L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X))
 327
 328 #define L1_S_PROTO_generic      (L1_TYPE_S | L1_S_IMP)
 329 #define L1_S_PROTO_xscale       (L1_TYPE_S)
 330
 331 #define L1_C_PROTO_generic      (L1_TYPE_C | L1_C_IMP2)
 332 #define L1_C_PROTO_xscale       (L1_TYPE_C)
 333
 334 #define L2_L_PROTO              (L2_TYPE_L)
 335
 336 #define L2_S_PROTO_generic      (L2_TYPE_S)
 337 #define L2_S_PROTO_xscale       (L2_TYPE_XSCALE_XS)
 338
 339 /*
 340  * User-visible names for the ones that vary with MMU class.
 341  */
 342 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 343 #define L2_AP(x)        (L2_AP0(x))
 344 #else
 345 #define L2_AP(x)        (L2_AP0(x) | L2_AP1(x) | L2_AP2(x) | L2_AP3(x))
 346 #endif
 347
 348 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 349 /*
 350  * AP[2:1] access permissions model:
 351  *
 352  * AP[2](APX)   - Write Disable
 353  * AP[1]        - User Enable
 354  * AP[0]        - Reference Flag
 355  *
 356  * AP[2]     AP[1]     Kernel     User
 357  *  0          0        R/W        N
 358  *  0          1        R/W       R/W
 359  *  1          0         R         N
 360  *  1          1         R         R
 361  *
 362  */
 363 #define L2_S_PROT_R             (0)             /* kernel read */
 364 #define L2_S_PROT_U             (L2_AP0(2))     /* user read */
 365 #define L2_S_REF                (L2_AP0(1))     /* reference flag */
 366
 367 #define L2_S_PROT_MASK          (L2_S_PROT_U|L2_S_PROT_R|L2_APX)
 368 #define L2_S_EXECUTABLE(pte)    (!(pte & L2_XN))
 369 #define L2_S_WRITABLE(pte)      (!(pte & L2_APX))
 370 #define L2_S_REFERENCED(pte)    (!!(pte & L2_S_REF))
 371
 372 #ifndef SMP
 373 #define L1_S_CACHE_MASK         (L1_S_TEX_MASK|L1_S_B|L1_S_C)
 374 #define L2_L_CACHE_MASK         (L2_L_TEX_MASK|L2_B|L2_C)
 375 #define L2_S_CACHE_MASK         (L2_S_TEX_MASK|L2_B|L2_C)
 376 #else
 377 #define L1_S_CACHE_MASK         (L1_S_TEX_MASK|L1_S_B|L1_S_C|L1_SHARED)
 378 #define L2_L_CACHE_MASK         (L2_L_TEX_MASK|L2_B|L2_C|L2_SHARED)
 379 #define L2_S_CACHE_MASK         (L2_S_TEX_MASK|L2_B|L2_C|L2_SHARED)
 380 #endif  /* SMP */
 381
 382 #define L1_S_PROTO              (L1_TYPE_S)
 383 #define L1_C_PROTO              (L1_TYPE_C)
 384 #define L2_S_PROTO              (L2_TYPE_S)
 385
 386 /*
 387  * Promotion to a 1MB (SECTION) mapping requires that the corresponding
 388  * 4KB (SMALL) page mappings have identical settings for the following fields:
 389  */
 390 #define L2_S_PROMOTE            (L2_S_REF | L2_SHARED | L2_S_PROT_MASK | \
 391                                  L2_XN | L2_S_PROTO)
 392
 393 /*
 394  * In order to compare 1MB (SECTION) entry settings with the 4KB (SMALL)
 395  * page mapping it is necessary to read and shift appropriate bits from
 396  * L1 entry to positions of the corresponding bits in the L2 entry.
 397  */
 398 #define L1_S_DEMOTE(l1pd)       ((((l1pd) & L1_S_PROTO) >> 0) | \
 399                                 (((l1pd) & L1_SHARED) >> 6) | \
 400                                 (((l1pd) & L1_S_REF) >> 6) | \
 401                                 (((l1pd) & L1_S_PROT_MASK) >> 6) | \
 402                                 (((l1pd) & L1_S_XN) >> 4))
 403
 404 #ifndef SMP
 405 #define ARM_L1S_STRONG_ORD      (0)
 406 #define ARM_L1S_DEVICE_NOSHARE  (L1_S_TEX(2))
 407 #define ARM_L1S_DEVICE_SHARE    (L1_S_B)
 408 #define ARM_L1S_NRML_NOCACHE    (L1_S_TEX(1))
 409 #define ARM_L1S_NRML_IWT_OWT    (L1_S_C)
 410 #define ARM_L1S_NRML_IWB_OWB    (L1_S_C|L1_S_B)
 411 #define ARM_L1S_NRML_IWBA_OWBA  (L1_S_TEX(1)|L1_S_C|L1_S_B)
 412
 413 #define ARM_L2L_STRONG_ORD      (0)
 414 #define ARM_L2L_DEVICE_NOSHARE  (L2_L_TEX(2))
 415 #define ARM_L2L_DEVICE_SHARE    (L2_B)
 416 #define ARM_L2L_NRML_NOCACHE    (L2_L_TEX(1))
 417 #define ARM_L2L_NRML_IWT_OWT    (L2_C)
 418 #define ARM_L2L_NRML_IWB_OWB    (L2_C|L2_B)
 419 #define ARM_L2L_NRML_IWBA_OWBA  (L2_L_TEX(1)|L2_C|L2_B)
 420
 421 #define ARM_L2S_STRONG_ORD      (0)
 422 #define ARM_L2S_DEVICE_NOSHARE  (L2_S_TEX(2))
 423 #define ARM_L2S_DEVICE_SHARE    (L2_B)
 424 #define ARM_L2S_NRML_NOCACHE    (L2_S_TEX(1))
 425 #define ARM_L2S_NRML_IWT_OWT    (L2_C)
 426 #define ARM_L2S_NRML_IWB_OWB    (L2_C|L2_B)
 427 #define ARM_L2S_NRML_IWBA_OWBA  (L2_S_TEX(1)|L2_C|L2_B)
 428 #else
 429 #define ARM_L1S_STRONG_ORD      (0)
 430 #define ARM_L1S_DEVICE_NOSHARE  (L1_S_TEX(2))
 431 #define ARM_L1S_DEVICE_SHARE    (L1_S_B)
 432 #define ARM_L1S_NRML_NOCACHE    (L1_S_TEX(1)|L1_SHARED)
 433 #define ARM_L1S_NRML_IWT_OWT    (L1_S_C|L1_SHARED)
 434 #define ARM_L1S_NRML_IWB_OWB    (L1_S_C|L1_S_B|L1_SHARED)
 435 #define ARM_L1S_NRML_IWBA_OWBA  (L1_S_TEX(1)|L1_S_C|L1_S_B|L1_SHARED)
 436
 437 #define ARM_L2L_STRONG_ORD      (0)
 438 #define ARM_L2L_DEVICE_NOSHARE  (L2_L_TEX(2))
 439 #define ARM_L2L_DEVICE_SHARE    (L2_B)
 440 #define ARM_L2L_NRML_NOCACHE    (L2_L_TEX(1)|L2_SHARED)
 441 #define ARM_L2L_NRML_IWT_OWT    (L2_C|L2_SHARED)
 442 #define ARM_L2L_NRML_IWB_OWB    (L2_C|L2_B|L2_SHARED)
 443 #define ARM_L2L_NRML_IWBA_OWBA  (L2_L_TEX(1)|L2_C|L2_B|L2_SHARED)
 444
 445 #define ARM_L2S_STRONG_ORD      (0)
 446 #define ARM_L2S_DEVICE_NOSHARE  (L2_S_TEX(2))
 447 #define ARM_L2S_DEVICE_SHARE    (L2_B)
 448 #define ARM_L2S_NRML_NOCACHE    (L2_S_TEX(1)|L2_SHARED)
 449 #define ARM_L2S_NRML_IWT_OWT    (L2_C|L2_SHARED)
 450 #define ARM_L2S_NRML_IWB_OWB    (L2_C|L2_B|L2_SHARED)
 451 #define ARM_L2S_NRML_IWBA_OWBA  (L2_S_TEX(1)|L2_C|L2_B|L2_SHARED)
 452 #endif /* SMP */
 453
 454 #elif ARM_NMMUS > 1
 455 /* More than one MMU class configured; use variables. */
 456 #define L2_S_PROT_U             pte_l2_s_prot_u
 457 #define L2_S_PROT_W             pte_l2_s_prot_w
 458 #define L2_S_PROT_MASK          pte_l2_s_prot_mask
 459
 460 #define L1_S_CACHE_MASK         pte_l1_s_cache_mask
 461 #define L2_L_CACHE_MASK         pte_l2_l_cache_mask
 462 #define L2_S_CACHE_MASK         pte_l2_s_cache_mask
 463
 464 #define L1_S_PROTO              pte_l1_s_proto
 465 #define L1_C_PROTO              pte_l1_c_proto
 466 #define L2_S_PROTO              pte_l2_s_proto
 467
 468 #elif ARM_MMU_GENERIC != 0
 469 #define L2_S_PROT_U             L2_S_PROT_U_generic
 470 #define L2_S_PROT_W             L2_S_PROT_W_generic
 471 #define L2_S_PROT_MASK          L2_S_PROT_MASK_generic
 472
 473 #define L1_S_CACHE_MASK         L1_S_CACHE_MASK_generic
 474 #define L2_L_CACHE_MASK         L2_L_CACHE_MASK_generic
 475 #define L2_S_CACHE_MASK         L2_S_CACHE_MASK_generic
 476
 477 #define L1_S_PROTO              L1_S_PROTO_generic
 478 #define L1_C_PROTO              L1_C_PROTO_generic
 479 #define L2_S_PROTO              L2_S_PROTO_generic
 480
 481 #elif ARM_MMU_XSCALE == 1
 482 #define L2_S_PROT_U             L2_S_PROT_U_xscale
 483 #define L2_S_PROT_W             L2_S_PROT_W_xscale
 484 #define L2_S_PROT_MASK          L2_S_PROT_MASK_xscale
 485
 486 #define L1_S_CACHE_MASK         L1_S_CACHE_MASK_xscale
 487 #define L2_L_CACHE_MASK         L2_L_CACHE_MASK_xscale
 488 #define L2_S_CACHE_MASK         L2_S_CACHE_MASK_xscale
 489
 490 #define L1_S_PROTO              L1_S_PROTO_xscale
 491 #define L1_C_PROTO              L1_C_PROTO_xscale
 492 #define L2_S_PROTO              L2_S_PROTO_xscale
 493
 494 #endif /* ARM_NMMUS > 1 */
 495
 496 #if defined(CPU_XSCALE_81342) || ARM_ARCH_6 || ARM_ARCH_7A
 497 #define PMAP_NEEDS_PTE_SYNC     1
 498 #define PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
 499 #else
 500 #define PMAP_NEEDS_PTE_SYNC     0
 501 #endif
 502
 503 /*
 504  * These macros return various bits based on kernel/user and protection.
 505  * Note that the compiler will usually fold these at compile time.
 506  */
 507 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) == 0
 508
 509 #define L1_S_PROT_U             (L1_S_AP(AP_U))
 510 #define L1_S_PROT_W             (L1_S_AP(AP_W))
 511 #define L1_S_PROT_MASK          (L1_S_PROT_U|L1_S_PROT_W)
 512 #define L1_S_WRITABLE(pd)       ((pd) & L1_S_PROT_W)
 513
 514 #define L1_S_PROT(ku, pr)       ((((ku) == PTE_USER) ? L1_S_PROT_U : 0) | \
 515                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? L1_S_PROT_W : 0))
 516
 517 #define L2_L_PROT_U             (L2_AP(AP_U))
 518 #define L2_L_PROT_W             (L2_AP(AP_W))
 519 #define L2_L_PROT_MASK          (L2_L_PROT_U|L2_L_PROT_W)
 520
 521 #define L2_L_PROT(ku, pr)       ((((ku) == PTE_USER) ? L2_L_PROT_U : 0) | \
 522                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? L2_L_PROT_W : 0))
 523
 524 #define L2_S_PROT(ku, pr)       ((((ku) == PTE_USER) ? L2_S_PROT_U : 0) | \
 525                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? L2_S_PROT_W : 0))
 526 #else
 527 #define L1_S_PROT_U             (L1_S_AP(AP_U))
 528 #define L1_S_PROT_W             (L1_S_APX)              /* Write disable */
 529 #define L1_S_PROT_MASK          (L1_S_PROT_W|L1_S_PROT_U)
 530 #define L1_S_REF                (L1_S_AP(AP_REF))       /* Reference flag */
 531 #define L1_S_WRITABLE(pd)       (!((pd) & L1_S_PROT_W))
 532 #define L1_S_EXECUTABLE(pd)     (!((pd) & L1_S_XN))
 533 #define L1_S_REFERENCED(pd)     ((pd) & L1_S_REF)
 534
 535 #define L1_S_PROT(ku, pr)       (((((ku) == PTE_KERNEL) ? 0 : L1_S_PROT_U) | \
 536                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? 0 : L1_S_PROT_W) | \
 537                                  (((pr) & VM_PROT_EXECUTE) ? 0 : L1_S_XN)))
 538
 539 #define L2_L_PROT_MASK          (L2_APX|L2_AP0(0x3))
 540 #define L2_L_PROT(ku, pr)       (L2_L_PROT_MASK & ~((((ku) == PTE_KERNEL) ? L2_S_PROT_U : 0) | \
 541                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? L2_APX : 0)))
 542
 543 #define L2_S_PROT(ku, pr)       (L2_S_PROT_MASK & ~((((ku) == PTE_KERNEL) ? L2_S_PROT_U : 0) | \
 544                                  (((pr) & VM_PROT_WRITE) ? L2_APX : 0)))
 545
 546 #endif
 547
 548 /*
 549  * Macros to test if a mapping is mappable with an L1 Section mapping
 550  * or an L2 Large Page mapping.
 551  */
 552 #define L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, size)                                   \
 553         ((((va) | (pa)) & L1_S_OFFSET) == 0 && (size) >= L1_S_SIZE)
 554
 555 #define L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, size)                                   \
 556         ((((va) | (pa)) & L2_L_OFFSET) == 0 && (size) >= L2_L_SIZE)
 557
 558 /*
 559  * Provide a fallback in case we were not able to determine it at
 560  * compile-time.
 561  */
 562 #ifndef PMAP_NEEDS_PTE_SYNC
 563 #define PMAP_NEEDS_PTE_SYNC     pmap_needs_pte_sync
 564 #define PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
 565 #endif
 566
 567 #ifdef ARM_L2_PIPT
 568 #define _sync_l2(pte, size)     cpu_l2cache_wb_range(vtophys(pte), size)
 569 #else
 570 #define _sync_l2(pte, size)     cpu_l2cache_wb_range(pte, size)
 571 #endif
 572
 573 #define PTE_SYNC(pte)                                                   \
 574 do {                                                                    \
 575         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC) {                                      \
 576                 cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)(pte), sizeof(pt_entry_t));\
 577                 cpu_drain_writebuf();                                   \
 578                 _sync_l2((vm_offset_t)(pte), sizeof(pt_entry_t));\
 579         } else                                                          \
 580                 cpu_drain_writebuf();                                   \
 581 } while (/*CONSTCOND*/0)
 582
 583 #define PTE_SYNC_RANGE(pte, cnt)                                        \
 584 do {                                                                    \
 585         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC) {                                      \
 586                 cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)(pte),                 \
 587                     (cnt) << 2); /* * sizeof(pt_entry_t) */             \
 588                 cpu_drain_writebuf();                                   \
 589                 _sync_l2((vm_offset_t)(pte),                            \
 590                     (cnt) << 2); /* * sizeof(pt_entry_t) */             \
 591         } else                                                          \
 592                 cpu_drain_writebuf();                                   \
 593 } while (/*CONSTCOND*/0)
 594
 595 extern pt_entry_t               pte_l1_s_cache_mode;
 596 extern pt_entry_t               pte_l1_s_cache_mask;
 597
 598 extern pt_entry_t               pte_l2_l_cache_mode;
 599 extern pt_entry_t               pte_l2_l_cache_mask;
 600
 601 extern pt_entry_t               pte_l2_s_cache_mode;
 602 extern pt_entry_t               pte_l2_s_cache_mask;
 603
 604 extern pt_entry_t               pte_l1_s_cache_mode_pt;
 605 extern pt_entry_t               pte_l2_l_cache_mode_pt;
 606 extern pt_entry_t               pte_l2_s_cache_mode_pt;
 607
 608 extern pt_entry_t               pte_l2_s_prot_u;
 609 extern pt_entry_t               pte_l2_s_prot_w;
 610 extern pt_entry_t               pte_l2_s_prot_mask;
 611
 612 extern pt_entry_t               pte_l1_s_proto;
 613 extern pt_entry_t               pte_l1_c_proto;
 614 extern pt_entry_t               pte_l2_s_proto;
 615
 616 extern void (*pmap_copy_page_func)(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
 617 extern void (*pmap_copy_page_offs_func)(vm_paddr_t a_phys,
 618     vm_offset_t a_offs, vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
 619 extern void (*pmap_zero_page_func)(vm_paddr_t, int, int);
 620
 621 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0 || defined(CPU_XSCALE_81342)
 622 void    pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
 623 void    pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t, int, int);
 624
 625 void    pmap_pte_init_generic(void);
 626 #if (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0
 627 void    pmap_pte_init_mmu_v6(void);
 628 #endif /* (ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0 */
 629 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_V6 + ARM_MMU_V7) != 0 */
 630
 631 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
 632 void    pmap_copy_page_xscale(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
 633 void    pmap_zero_page_xscale(vm_paddr_t, int, int);
 634
 635 void    pmap_pte_init_xscale(void);
 636
 637 void    xscale_setup_minidata(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 638
 639 void    pmap_use_minicache(vm_offset_t, vm_size_t);
 640 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
 641 #if defined(CPU_XSCALE_81342)
 642 #define ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
 643 #endif
 644
 645 #define PTE_KERNEL      0
 646 #define PTE_USER        1
 647 #define l1pte_valid(pde)        ((pde) != 0)
 648 #define l1pte_section_p(pde)    (((pde) & L1_TYPE_MASK) == L1_TYPE_S)
 649 #define l1pte_page_p(pde)       (((pde) & L1_TYPE_MASK) == L1_TYPE_C)
 650 #define l1pte_fpage_p(pde)      (((pde) & L1_TYPE_MASK) == L1_TYPE_F)
 651
 652 #define l2pte_index(v)          (((v) & L2_ADDR_BITS) >> L2_S_SHIFT)
 653 #define l2pte_valid(pte)        ((pte) != 0)
 654 #define l2pte_pa(pte)           ((pte) & L2_S_FRAME)
 655 #define l2pte_minidata(pte)     (((pte) & \
 656                                  (L2_B | L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X)))\
 657                                  == (L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X)))
 658
 659 /* L1 and L2 page table macros */
 660 #define pmap_pde_v(pde)         l1pte_valid(*(pde))
 661 #define pmap_pde_section(pde)   l1pte_section_p(*(pde))
 662 #define pmap_pde_page(pde)      l1pte_page_p(*(pde))
 663 #define pmap_pde_fpage(pde)     l1pte_fpage_p(*(pde))
 664
 665 #define pmap_pte_v(pte)         l2pte_valid(*(pte))
 666 #define pmap_pte_pa(pte)        l2pte_pa(*(pte))
 667
 668 /*
 669  * Flags that indicate attributes of pages or mappings of pages.
 670  *
 671  * The PVF_MOD and PVF_REF flags are stored in the mdpage for each
 672  * page.  PVF_WIRED, PVF_WRITE, and PVF_NC are kept in individual
 673  * pv_entry's for each page.  They live in the same "namespace" so
 674  * that we can clear multiple attributes at a time.
 675  *
 676  * Note the "non-cacheable" flag generally means the page has
 677  * multiple mappings in a given address space.
 678  */
 679 #define PVF_MOD         0x01            /* page is modified */
 680 #define PVF_REF         0x02            /* page is referenced */
 681 #define PVF_WIRED       0x04            /* mapping is wired */
 682 #define PVF_WRITE       0x08            /* mapping is writable */
 683 #define PVF_EXEC        0x10            /* mapping is executable */
 684 #define PVF_NC          0x20            /* mapping is non-cacheable */
 685 #define PVF_MWC         0x40            /* mapping is used multiple times in userland */
 686 #define PVF_UNMAN       0x80            /* mapping is unmanaged */
 687
 688 void vector_page_setprot(int);
 689
 690 #define SECTION_CACHE   0x1
 691 #define SECTION_PT      0x2
 692 void    pmap_kenter_section(vm_offset_t, vm_paddr_t, int flags);
 693 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
 694 void    pmap_kenter_supersection(vm_offset_t, uint64_t, int flags);
 695 #endif
 696
 697 extern char *_tmppt;
 698
 699 void    pmap_postinit(void);
 700
 701 extern vm_paddr_t dump_avail[];
 702 #endif  /* _KERNEL */
 703
 704 #endif  /* !LOCORE */
 705
 706 #endif  /* !_MACHINE_PMAP_H_ */
 707 #endif  /* !ARM_NEW_PMAP */