sys/arm64/arm64/pmap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
   5  * All rights reserved.
   6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
   7  * All rights reserved.
   8  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm
   9  * All rights reserved.
  10  * Copyright (c) 2005-2010 Alan L. Cox <alc@cs.rice.edu>
  11  * All rights reserved.
  12  * Copyright (c) 2014 Andrew Turner
  13  * All rights reserved.
  14  * Copyright (c) 2014-2016 The FreeBSD Foundation
  15  * All rights reserved.
  16  *
  17  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  18  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  19  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
  20  *
  21  * This software was developed by Andrew Turner under sponsorship from
  22  * the FreeBSD Foundation.
  23  *
  24  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  25  * modification, are permitted provided that the following conditions
  26  * are met:
  27  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  29  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  30  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  31  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  32  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  33  *    must display the following acknowledgement:
  34  *      This product includes software developed by the University of
  35  *      California, Berkeley and its contributors.
  36  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  37  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  38  *    without specific prior written permission.
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  50  * SUCH DAMAGE.
  51  *
  52  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
  53  */
  54 /*-
  55  * Copyright (c) 2003 Networks Associates Technology, Inc.
  56  * All rights reserved.
  57  *
  58  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jake Burkholder,
  59  * Safeport Network Services, and Network Associates Laboratories, the
  60  * Security Research Division of Network Associates, Inc. under
  61  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA
  62  * CHATS research program.
  63  *
  64  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  65  * modification, are permitted provided that the following conditions
  66  * are met:
  67  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  68  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  69  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  70  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  71  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  72  *
  73  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  74  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  75  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  76  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  77  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  78  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  79  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  80  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  81  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  82  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  83  * SUCH DAMAGE.
  84  */
  85
  86 #include <sys/cdefs.h>
  87 __FBSDID("$FreeBSD$");
  88
  89 /*
  90  *      Manages physical address maps.
  91  *
  92  *      Since the information managed by this module is
  93  *      also stored by the logical address mapping module,
  94  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
  95  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
  96  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
  97  *      requested.
  98  *
  99  *      In order to cope with hardware architectures which
 100  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
 101  *      this module may delay invalidate or reduced protection
 102  *      operations until such time as they are actually
 103  *      necessary.  This module is given full information as
 104  *      to which processors are currently using which maps,
 105  *      and to when physical maps must be made correct.
 106  */
 107
 108 #include <sys/param.h>
 109 #include <sys/bus.h>
 110 #include <sys/systm.h>
 111 #include <sys/kernel.h>
 112 #include <sys/ktr.h>
 113 #include <sys/lock.h>
 114 #include <sys/malloc.h>
 115 #include <sys/mman.h>
 116 #include <sys/msgbuf.h>
 117 #include <sys/mutex.h>
 118 #include <sys/proc.h>
 119 #include <sys/rwlock.h>
 120 #include <sys/sx.h>
 121 #include <sys/vmem.h>
 122 #include <sys/vmmeter.h>
 123 #include <sys/sched.h>
 124 #include <sys/sysctl.h>
 125 #include <sys/_unrhdr.h>
 126 #include <sys/smp.h>
 127
 128 #include <vm/vm.h>
 129 #include <vm/vm_param.h>
 130 #include <vm/vm_kern.h>
 131 #include <vm/vm_page.h>
 132 #include <vm/vm_map.h>
 133 #include <vm/vm_object.h>
 134 #include <vm/vm_extern.h>
 135 #include <vm/vm_pageout.h>
 136 #include <vm/vm_pager.h>
 137 #include <vm/vm_radix.h>
 138 #include <vm/vm_reserv.h>
 139 #include <vm/uma.h>
 140
 141 #include <machine/machdep.h>
 142 #include <machine/md_var.h>
 143 #include <machine/pcb.h>
 144
 145 #define NL0PG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 146 #define NL1PG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 147 #define NL2PG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pd_entry_t)))
 148 #define NL3PG           (PAGE_SIZE/(sizeof (pt_entry_t)))
 149
 150 #define NUL0E           L0_ENTRIES
 151 #define NUL1E           (NUL0E * NL1PG)
 152 #define NUL2E           (NUL1E * NL2PG)
 153
 154 #if !defined(DIAGNOSTIC)
 155 #ifdef __GNUC_GNU_INLINE__
 156 #define PMAP_INLINE     __attribute__((__gnu_inline__)) inline
 157 #else
 158 #define PMAP_INLINE     extern inline
 159 #endif
 160 #else
 161 #define PMAP_INLINE
 162 #endif
 163
 164 /*
 165  * These are configured by the mair_el1 register. This is set up in locore.S
 166  */
 167 #define DEVICE_MEMORY   0
 168 #define UNCACHED_MEMORY 1
 169 #define CACHED_MEMORY   2
 170
 171
 172 #ifdef PV_STATS
 173 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
 174 #else
 175 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
 176 #endif
 177
 178 #define pmap_l2_pindex(v)       ((v) >> L2_SHIFT)
 179
 180 #define NPV_LIST_LOCKS  MAXCPU
 181
 182 #define PHYS_TO_PV_LIST_LOCK(pa)        \
 183                         (&pv_list_locks[pa_index(pa) % NPV_LIST_LOCKS])
 184
 185 #define CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(lockp, pa)  do {    \
 186         struct rwlock **_lockp = (lockp);               \
 187         struct rwlock *_new_lock;                       \
 188                                                         \
 189         _new_lock = PHYS_TO_PV_LIST_LOCK(pa);           \
 190         if (_new_lock != *_lockp) {                     \
 191                 if (*_lockp != NULL)                    \
 192                         rw_wunlock(*_lockp);            \
 193                 *_lockp = _new_lock;                    \
 194                 rw_wlock(*_lockp);                      \
 195         }                                               \
 196 } while (0)
 197
 198 #define CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(lockp, m)        \
 199                         CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(lockp, VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 200
 201 #define RELEASE_PV_LIST_LOCK(lockp)             do {    \
 202         struct rwlock **_lockp = (lockp);               \
 203                                                         \
 204         if (*_lockp != NULL) {                          \
 205                 rw_wunlock(*_lockp);                    \
 206                 *_lockp = NULL;                         \
 207         }                                               \
 208 } while (0)
 209
 210 #define VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m)      \
 211                         PHYS_TO_PV_LIST_LOCK(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 212
 213 struct pmap kernel_pmap_store;
 214
 215 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
 216 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
 217 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
 218
 219 struct msgbuf *msgbufp = NULL;
 220
 221 static struct rwlock_padalign pvh_global_lock;
 222
 223 vm_paddr_t dmap_phys_base;      /* The start of the dmap region */
 224
 225 /* This code assumes all L1 DMAP entries will be used */
 226 CTASSERT((DMAP_MIN_ADDRESS  & ~L0_OFFSET) == DMAP_MIN_ADDRESS);
 227 CTASSERT((DMAP_MAX_ADDRESS  & ~L0_OFFSET) == DMAP_MAX_ADDRESS);
 228
 229 #define DMAP_TABLES     ((DMAP_MAX_ADDRESS - DMAP_MIN_ADDRESS) >> L0_SHIFT)
 230 extern pt_entry_t pagetable_dmap[];
 231
 232 /*
 233  * Data for the pv entry allocation mechanism
 234  */
 235 static TAILQ_HEAD(pch, pv_chunk) pv_chunks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pv_chunks);
 236 static struct mtx pv_chunks_mutex;
 237 static struct rwlock pv_list_locks[NPV_LIST_LOCKS];
 238
 239 static void     free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc);
 240 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
 241 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t pmap, struct rwlock **lockp);
 242 static vm_page_t reclaim_pv_chunk(pmap_t locked_pmap, struct rwlock **lockp);
 243 static void     pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
 244 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
 245                     vm_offset_t va);
 246 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 247     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte, struct rwlock **lockp);
 248 static int pmap_remove_l3(pmap_t pmap, pt_entry_t *l3, vm_offset_t sva,
 249     pd_entry_t ptepde, struct spglist *free, struct rwlock **lockp);
 250 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 251     vm_page_t m, struct rwlock **lockp);
 252
 253 static vm_page_t _pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_pindex_t ptepindex,
 254                 struct rwlock **lockp);
 255
 256 static void _pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
 257     struct spglist *free);
 258 static int pmap_unuse_l3(pmap_t, vm_offset_t, pd_entry_t, struct spglist *);
 259
 260 /*
 261  * These load the old table data and store the new value.
 262  * They need to be atomic as the System MMU may write to the table at
 263  * the same time as the CPU.
 264  */
 265 #define pmap_load_store(table, entry) atomic_swap_64(table, entry)
 266 #define pmap_set(table, mask) atomic_set_64(table, mask)
 267 #define pmap_load_clear(table) atomic_swap_64(table, 0)
 268 #define pmap_load(table) (*table)
 269
 270 /********************/
 271 /* Inline functions */
 272 /********************/
 273
 274 static __inline void
 275 pagecopy(void *s, void *d)
 276 {
 277
 278         memcpy(d, s, PAGE_SIZE);
 279 }
 280
 281 #define pmap_l0_index(va)       (((va) >> L0_SHIFT) & L0_ADDR_MASK)
 282 #define pmap_l1_index(va)       (((va) >> L1_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK)
 283 #define pmap_l2_index(va)       (((va) >> L2_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK)
 284 #define pmap_l3_index(va)       (((va) >> L3_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK)
 285
 286 static __inline pd_entry_t *
 287 pmap_l0(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 288 {
 289
 290         return (&pmap->pm_l0[pmap_l0_index(va)]);
 291 }
 292
 293 static __inline pd_entry_t *
 294 pmap_l0_to_l1(pd_entry_t *l0, vm_offset_t va)
 295 {
 296         pd_entry_t *l1;
 297
 298         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l0) & ~ATTR_MASK);
 299         return (&l1[pmap_l1_index(va)]);
 300 }
 301
 302 static __inline pd_entry_t *
 303 pmap_l1(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 304 {
 305         pd_entry_t *l0;
 306
 307         l0 = pmap_l0(pmap, va);
 308         if ((pmap_load(l0) & ATTR_DESCR_MASK) != L0_TABLE)
 309                 return (NULL);
 310
 311         return (pmap_l0_to_l1(l0, va));
 312 }
 313
 314 static __inline pd_entry_t *
 315 pmap_l1_to_l2(pd_entry_t *l1, vm_offset_t va)
 316 {
 317         pd_entry_t *l2;
 318
 319         l2 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l1) & ~ATTR_MASK);
 320         return (&l2[pmap_l2_index(va)]);
 321 }
 322
 323 static __inline pd_entry_t *
 324 pmap_l2(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 325 {
 326         pd_entry_t *l1;
 327
 328         l1 = pmap_l1(pmap, va);
 329         if ((pmap_load(l1) & ATTR_DESCR_MASK) != L1_TABLE)
 330                 return (NULL);
 331
 332         return (pmap_l1_to_l2(l1, va));
 333 }
 334
 335 static __inline pt_entry_t *
 336 pmap_l2_to_l3(pd_entry_t *l2, vm_offset_t va)
 337 {
 338         pt_entry_t *l3;
 339
 340         l3 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l2) & ~ATTR_MASK);
 341         return (&l3[pmap_l3_index(va)]);
 342 }
 343
 344 /*
 345  * Returns the lowest valid pde for a given virtual address.
 346  * The next level may or may not point to a valid page or block.
 347  */
 348 static __inline pd_entry_t *
 349 pmap_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int *level)
 350 {
 351         pd_entry_t *l0, *l1, *l2, desc;
 352
 353         l0 = pmap_l0(pmap, va);
 354         desc = pmap_load(l0) & ATTR_DESCR_MASK;
 355         if (desc != L0_TABLE) {
 356                 *level = -1;
 357                 return (NULL);
 358         }
 359
 360         l1 = pmap_l0_to_l1(l0, va);
 361         desc = pmap_load(l1) & ATTR_DESCR_MASK;
 362         if (desc != L1_TABLE) {
 363                 *level = 0;
 364                 return (l0);
 365         }
 366
 367         l2 = pmap_l1_to_l2(l1, va);
 368         desc = pmap_load(l2) & ATTR_DESCR_MASK;
 369         if (desc != L2_TABLE) {
 370                 *level = 1;
 371                 return (l1);
 372         }
 373
 374         *level = 2;
 375         return (l2);
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Returns the lowest valid pte block or table entry for a given virtual
 380  * address. If there are no valid entries return NULL and set the level to
 381  * the first invalid level.
 382  */
 383 static __inline pt_entry_t *
 384 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int *level)
 385 {
 386         pd_entry_t *l1, *l2, desc;
 387         pt_entry_t *l3;
 388
 389         l1 = pmap_l1(pmap, va);
 390         if (l1 == NULL) {
 391                 *level = 0;
 392                 return (NULL);
 393         }
 394         desc = pmap_load(l1) & ATTR_DESCR_MASK;
 395         if (desc == L1_BLOCK) {
 396                 *level = 1;
 397                 return (l1);
 398         }
 399
 400         if (desc != L1_TABLE) {
 401                 *level = 1;
 402                 return (NULL);
 403         }
 404
 405         l2 = pmap_l1_to_l2(l1, va);
 406         desc = pmap_load(l2) & ATTR_DESCR_MASK;
 407         if (desc == L2_BLOCK) {
 408                 *level = 2;
 409                 return (l2);
 410         }
 411
 412         if (desc != L2_TABLE) {
 413                 *level = 2;
 414                 return (NULL);
 415         }
 416
 417         *level = 3;
 418         l3 = pmap_l2_to_l3(l2, va);
 419         if ((pmap_load(l3) & ATTR_DESCR_MASK) != L3_PAGE)
 420                 return (NULL);
 421
 422         return (l3);
 423 }
 424
 425 bool
 426 pmap_get_tables(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t **l0, pd_entry_t **l1,
 427     pd_entry_t **l2, pt_entry_t **l3)
 428 {
 429         pd_entry_t *l0p, *l1p, *l2p;
 430
 431         if (pmap->pm_l0 == NULL)
 432                 return (false);
 433
 434         l0p = pmap_l0(pmap, va);
 435         *l0 = l0p;
 436
 437         if ((pmap_load(l0p) & ATTR_DESCR_MASK) != L0_TABLE)
 438                 return (false);
 439
 440         l1p = pmap_l0_to_l1(l0p, va);
 441         *l1 = l1p;
 442
 443         if ((pmap_load(l1p) & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK) {
 444                 *l2 = NULL;
 445                 *l3 = NULL;
 446                 return (true);
 447         }
 448
 449         if ((pmap_load(l1p) & ATTR_DESCR_MASK) != L1_TABLE)
 450                 return (false);
 451
 452         l2p = pmap_l1_to_l2(l1p, va);
 453         *l2 = l2p;
 454
 455         if ((pmap_load(l2p) & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK) {
 456                 *l3 = NULL;
 457                 return (true);
 458         }
 459
 460         *l3 = pmap_l2_to_l3(l2p, va);
 461
 462         return (true);
 463 }
 464
 465 static __inline int
 466 pmap_is_current(pmap_t pmap)
 467 {
 468
 469         return ((pmap == pmap_kernel()) ||
 470             (pmap == curthread->td_proc->p_vmspace->vm_map.pmap));
 471 }
 472
 473 static __inline int
 474 pmap_l3_valid(pt_entry_t l3)
 475 {
 476
 477         return ((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE);
 478 }
 479
 480 static __inline int
 481 pmap_l3_valid_cacheable(pt_entry_t l3)
 482 {
 483
 484         return (((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE) &&
 485             ((l3 & ATTR_IDX_MASK) == ATTR_IDX(CACHED_MEMORY)));
 486 }
 487
 488 #define PTE_SYNC(pte)   cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)pte, sizeof(*pte))
 489
 490 /*
 491  * Checks if the page is dirty. We currently lack proper tracking of this on
 492  * arm64 so for now assume is a page mapped as rw was accessed it is.
 493  */
 494 static inline int
 495 pmap_page_dirty(pt_entry_t pte)
 496 {
 497
 498         return ((pte & (ATTR_AF | ATTR_AP_RW_BIT)) ==
 499             (ATTR_AF | ATTR_AP(ATTR_AP_RW)));
 500 }
 501
 502 static __inline void
 503 pmap_resident_count_inc(pmap_t pmap, int count)
 504 {
 505
 506         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
 507         pmap->pm_stats.resident_count += count;
 508 }
 509
 510 static __inline void
 511 pmap_resident_count_dec(pmap_t pmap, int count)
 512 {
 513
 514         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
 515         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count >= count,
 516             ("pmap %p resident count underflow %ld %d", pmap,
 517             pmap->pm_stats.resident_count, count));
 518         pmap->pm_stats.resident_count -= count;
 519 }
 520
 521 static pt_entry_t *
 522 pmap_early_page_idx(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, u_int *l1_slot,
 523     u_int *l2_slot)
 524 {
 525         pt_entry_t *l2;
 526         pd_entry_t *l1;
 527
 528         l1 = (pd_entry_t *)l1pt;
 529         *l1_slot = (va >> L1_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK;
 530
 531         /* Check locore has used a table L1 map */
 532         KASSERT((l1[*l1_slot] & ATTR_DESCR_MASK) == L1_TABLE,
 533            ("Invalid bootstrap L1 table"));
 534         /* Find the address of the L2 table */
 535         l2 = (pt_entry_t *)init_pt_va;
 536         *l2_slot = pmap_l2_index(va);
 537
 538         return (l2);
 539 }
 540
 541 static vm_paddr_t
 542 pmap_early_vtophys(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va)
 543 {
 544         u_int l1_slot, l2_slot;
 545         pt_entry_t *l2;
 546
 547         l2 = pmap_early_page_idx(l1pt, va, &l1_slot, &l2_slot);
 548
 549         return ((l2[l2_slot] & ~ATTR_MASK) + (va & L2_OFFSET));
 550 }
 551
 552 static void
 553 pmap_bootstrap_dmap(vm_offset_t kern_l1, vm_paddr_t kernstart)
 554 {
 555         vm_offset_t va;
 556         vm_paddr_t pa;
 557         u_int l1_slot;
 558
 559         pa = dmap_phys_base = kernstart & ~L1_OFFSET;
 560         va = DMAP_MIN_ADDRESS;
 561         for (; va < DMAP_MAX_ADDRESS;
 562             pa += L1_SIZE, va += L1_SIZE, l1_slot++) {
 563                 l1_slot = ((va - DMAP_MIN_ADDRESS) >> L1_SHIFT);
 564
 565                 pmap_load_store(&pagetable_dmap[l1_slot],
 566                     (pa & ~L1_OFFSET) | ATTR_DEFAULT |
 567                     ATTR_IDX(CACHED_MEMORY) | L1_BLOCK);
 568         }
 569
 570         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)pagetable_dmap,
 571             PAGE_SIZE * DMAP_TABLES);
 572         cpu_tlb_flushID();
 573 }
 574
 575 static vm_offset_t
 576 pmap_bootstrap_l2(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t l2_start)
 577 {
 578         vm_offset_t l2pt;
 579         vm_paddr_t pa;
 580         pd_entry_t *l1;
 581         u_int l1_slot;
 582
 583         KASSERT((va & L1_OFFSET) == 0, ("Invalid virtual address"));
 584
 585         l1 = (pd_entry_t *)l1pt;
 586         l1_slot = pmap_l1_index(va);
 587         l2pt = l2_start;
 588
 589         for (; va < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS; l1_slot++, va += L1_SIZE) {
 590                 KASSERT(l1_slot < Ln_ENTRIES, ("Invalid L1 index"));
 591
 592                 pa = pmap_early_vtophys(l1pt, l2pt);
 593                 pmap_load_store(&l1[l1_slot],
 594                     (pa & ~Ln_TABLE_MASK) | L1_TABLE);
 595                 l2pt += PAGE_SIZE;
 596         }
 597
 598         /* Clean the L2 page table */
 599         memset((void *)l2_start, 0, l2pt - l2_start);
 600         cpu_dcache_wb_range(l2_start, l2pt - l2_start);
 601
 602         /* Flush the l1 table to ram */
 603         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)l1, PAGE_SIZE);
 604
 605         return l2pt;
 606 }
 607
 608 static vm_offset_t
 609 pmap_bootstrap_l3(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t l3_start)
 610 {
 611         vm_offset_t l2pt, l3pt;
 612         vm_paddr_t pa;
 613         pd_entry_t *l2;
 614         u_int l2_slot;
 615
 616         KASSERT((va & L2_OFFSET) == 0, ("Invalid virtual address"));
 617
 618         l2 = pmap_l2(kernel_pmap, va);
 619         l2 = (pd_entry_t *)((uintptr_t)l2 & ~(PAGE_SIZE - 1));
 620         l2pt = (vm_offset_t)l2;
 621         l2_slot = pmap_l2_index(va);
 622         l3pt = l3_start;
 623
 624         for (; va < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS; l2_slot++, va += L2_SIZE) {
 625                 KASSERT(l2_slot < Ln_ENTRIES, ("Invalid L2 index"));
 626
 627                 pa = pmap_early_vtophys(l1pt, l3pt);
 628                 pmap_load_store(&l2[l2_slot],
 629                     (pa & ~Ln_TABLE_MASK) | L2_TABLE);
 630                 l3pt += PAGE_SIZE;
 631         }
 632
 633         /* Clean the L2 page table */
 634         memset((void *)l3_start, 0, l3pt - l3_start);
 635         cpu_dcache_wb_range(l3_start, l3pt - l3_start);
 636
 637         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)l2, PAGE_SIZE);
 638
 639         return l3pt;
 640 }
 641
 642 /*
 643  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
 644  */
 645 void
 646 pmap_bootstrap(vm_offset_t l0pt, vm_offset_t l1pt, vm_paddr_t kernstart,
 647     vm_size_t kernlen)
 648 {
 649         u_int l1_slot, l2_slot, avail_slot, map_slot, used_map_slot;
 650         uint64_t kern_delta;
 651         pt_entry_t *l2;
 652         vm_offset_t va, freemempos;
 653         vm_offset_t dpcpu, msgbufpv;
 654         vm_paddr_t pa, min_pa;
 655         int i;
 656
 657         kern_delta = KERNBASE - kernstart;
 658         physmem = 0;
 659
 660         printf("pmap_bootstrap %lx %lx %lx\n", l1pt, kernstart, kernlen);
 661         printf("%lx\n", l1pt);
 662         printf("%lx\n", (KERNBASE >> L1_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK);
 663
 664         /* Set this early so we can use the pagetable walking functions */
 665         kernel_pmap_store.pm_l0 = (pd_entry_t *)l0pt;
 666         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
 667
 668         /*
 669          * Initialize the global pv list lock.
 670          */
 671         rw_init(&pvh_global_lock, "pmap pv global");
 672
 673         /* Assume the address we were loaded to is a valid physical address */
 674         min_pa = KERNBASE - kern_delta;
 675
 676         /*
 677          * Find the minimum physical address. physmap is sorted,
 678          * but may contain empty ranges.
 679          */
 680         for (i = 0; i < (physmap_idx * 2); i += 2) {
 681                 if (physmap[i] == physmap[i + 1])
 682                         continue;
 683                 if (physmap[i] <= min_pa)
 684                         min_pa = physmap[i];
 685                 break;
 686         }
 687
 688         /* Create a direct map region early so we can use it for pa -> va */
 689         pmap_bootstrap_dmap(l1pt, min_pa);
 690
 691         va = KERNBASE;
 692         pa = KERNBASE - kern_delta;
 693
 694         /*
 695          * Start to initialise phys_avail by copying from physmap
 696          * up to the physical address KERNBASE points at.
 697          */
 698         map_slot = avail_slot = 0;
 699         for (; map_slot < (physmap_idx * 2) &&
 700             avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2); map_slot += 2) {
 701                 if (physmap[map_slot] == physmap[map_slot + 1])
 702                         continue;
 703
 704                 if (physmap[map_slot] <= pa &&
 705                     physmap[map_slot + 1] > pa)
 706                         break;
 707
 708                 phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 709                 phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 710                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 711                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 712                 avail_slot += 2;
 713         }
 714
 715         /* Add the memory before the kernel */
 716         if (physmap[avail_slot] < pa && avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2)) {
 717                 phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 718                 phys_avail[avail_slot + 1] = pa;
 719                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 720                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 721                 avail_slot += 2;
 722         }
 723         used_map_slot = map_slot;
 724
 725         /*
 726          * Read the page table to find out what is already mapped.
 727          * This assumes we have mapped a block of memory from KERNBASE
 728          * using a single L1 entry.
 729          */
 730         l2 = pmap_early_page_idx(l1pt, KERNBASE, &l1_slot, &l2_slot);
 731
 732         /* Sanity check the index, KERNBASE should be the first VA */
 733         KASSERT(l2_slot == 0, ("The L2 index is non-zero"));
 734
 735         /* Find how many pages we have mapped */
 736         for (; l2_slot < Ln_ENTRIES; l2_slot++) {
 737                 if ((l2[l2_slot] & ATTR_DESCR_MASK) == 0)
 738                         break;
 739
 740                 /* Check locore used L2 blocks */
 741                 KASSERT((l2[l2_slot] & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
 742                     ("Invalid bootstrap L2 table"));
 743                 KASSERT((l2[l2_slot] & ~ATTR_MASK) == pa,
 744                     ("Incorrect PA in L2 table"));
 745
 746                 va += L2_SIZE;
 747                 pa += L2_SIZE;
 748         }
 749
 750         va = roundup2(va, L1_SIZE);
 751
 752         freemempos = KERNBASE + kernlen;
 753         freemempos = roundup2(freemempos, PAGE_SIZE);
 754         /* Create the l2 tables up to VM_MAX_KERNEL_ADDRESS */
 755         freemempos = pmap_bootstrap_l2(l1pt, va, freemempos);
 756         /* And the l3 tables for the early devmap */
 757         freemempos = pmap_bootstrap_l3(l1pt,
 758             VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - L2_SIZE, freemempos);
 759
 760         cpu_tlb_flushID();
 761
 762 #define alloc_pages(var, np)                                            \
 763         (var) = freemempos;                                             \
 764         freemempos += (np * PAGE_SIZE);                                 \
 765         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 766
 767         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 768         alloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 769         dpcpu_init((void *)dpcpu, 0);
 770
 771         /* Allocate memory for the msgbuf, e.g. for /sbin/dmesg */
 772         alloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 773         msgbufp = (void *)msgbufpv;
 774
 775         virtual_avail = roundup2(freemempos, L1_SIZE);
 776         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - L2_SIZE;
 777         kernel_vm_end = virtual_avail;
 778
 779         pa = pmap_early_vtophys(l1pt, freemempos);
 780
 781         /* Finish initialising physmap */
 782         map_slot = used_map_slot;
 783         for (; avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2) &&
 784             map_slot < (physmap_idx * 2); map_slot += 2) {
 785                 if (physmap[map_slot] == physmap[map_slot + 1])
 786                         continue;
 787
 788                 /* Have we used the current range? */
 789                 if (physmap[map_slot + 1] <= pa)
 790                         continue;
 791
 792                 /* Do we need to split the entry? */
 793                 if (physmap[map_slot] < pa) {
 794                         phys_avail[avail_slot] = pa;
 795                         phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 796                 } else {
 797                         phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 798                         phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 799                 }
 800                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 801                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 802
 803                 avail_slot += 2;
 804         }
 805         phys_avail[avail_slot] = 0;
 806         phys_avail[avail_slot + 1] = 0;
 807
 808         /*
 809          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
 810          * highest page of the physical address space.  It should be
 811          * called something like "Maxphyspage".
 812          */
 813         Maxmem = atop(phys_avail[avail_slot - 1]);
 814
 815         cpu_tlb_flushID();
 816 }
 817
 818 /*
 819  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
 820  */
 821 void
 822 pmap_page_init(vm_page_t m)
 823 {
 824
 825         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
 826         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_WRITE_BACK;
 827 }
 828
 829 /*
 830  *      Initialize the pmap module.
 831  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
 832  *      system needs to map virtual memory.
 833  */
 834 void
 835 pmap_init(void)
 836 {
 837         int i;
 838
 839         /*
 840          * Initialize the pv chunk list mutex.
 841          */
 842         mtx_init(&pv_chunks_mutex, "pmap pv chunk list", NULL, MTX_DEF);
 843
 844         /*
 845          * Initialize the pool of pv list locks.
 846          */
 847         for (i = 0; i < NPV_LIST_LOCKS; i++)
 848                 rw_init(&pv_list_locks[i], "pmap pv list");
 849 }
 850
 851 /*
 852  * Normal, non-SMP, invalidation functions.
 853  * We inline these within pmap.c for speed.
 854  */
 855 PMAP_INLINE void
 856 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 857 {
 858
 859         sched_pin();
 860         __asm __volatile(
 861             "dsb  sy            \n"
 862             "tlbi vaae1is, %0   \n"
 863             "dsb  sy            \n"
 864             "isb                \n"
 865             : : "r"(va >> PAGE_SHIFT));
 866         sched_unpin();
 867 }
 868
 869 PMAP_INLINE void
 870 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
 871 {
 872         vm_offset_t addr;
 873
 874         sched_pin();
 875         __asm __volatile("dsb   sy");
 876         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE) {
 877                 __asm __volatile(
 878                     "tlbi vaae1is, %0" : : "r"(addr >> PAGE_SHIFT));
 879         }
 880         __asm __volatile(
 881             "dsb  sy    \n"
 882             "isb        \n");
 883         sched_unpin();
 884 }
 885
 886 PMAP_INLINE void
 887 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
 888 {
 889
 890         sched_pin();
 891         __asm __volatile(
 892             "dsb  sy            \n"
 893             "tlbi vmalle1is     \n"
 894             "dsb  sy            \n"
 895             "isb                \n");
 896         sched_unpin();
 897 }
 898
 899 /*
 900  *      Routine:        pmap_extract
 901  *      Function:
 902  *              Extract the physical page address associated
 903  *              with the given map/virtual_address pair.
 904  */
 905 vm_paddr_t
 906 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 907 {
 908         pt_entry_t *pte, tpte;
 909         vm_paddr_t pa;
 910         int lvl;
 911
 912         pa = 0;
 913         PMAP_LOCK(pmap);
 914         /*
 915          * Find the block or page map for this virtual address. pmap_pte
 916          * will return either a valid block/page entry, or NULL.
 917          */
 918         pte = pmap_pte(pmap, va, &lvl);
 919         if (pte != NULL) {
 920                 tpte = pmap_load(pte);
 921                 pa = tpte & ~ATTR_MASK;
 922                 switch(lvl) {
 923                 case 1:
 924                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK,
 925                             ("pmap_extract: Invalid L1 pte found: %lx",
 926                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 927                         pa |= (va & L1_OFFSET);
 928                         break;
 929                 case 2:
 930                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
 931                             ("pmap_extract: Invalid L2 pte found: %lx",
 932                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 933                         pa |= (va & L2_OFFSET);
 934                         break;
 935                 case 3:
 936                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE,
 937                             ("pmap_extract: Invalid L3 pte found: %lx",
 938                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 939                         pa |= (va & L3_OFFSET);
 940                         break;
 941                 }
 942         }
 943         PMAP_UNLOCK(pmap);
 944         return (pa);
 945 }
 946
 947 /*
 948  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
 949  *      Function:
 950  *              Atomically extract and hold the physical page
 951  *              with the given pmap and virtual address pair
 952  *              if that mapping permits the given protection.
 953  */
 954 vm_page_t
 955 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
 956 {
 957         pt_entry_t *pte, tpte;
 958         vm_paddr_t pa;
 959         vm_page_t m;
 960         int lvl;
 961
 962         pa = 0;
 963         m = NULL;
 964         PMAP_LOCK(pmap);
 965 retry:
 966         pte = pmap_pte(pmap, va, &lvl);
 967         if (pte != NULL) {
 968                 tpte = pmap_load(pte);
 969
 970                 KASSERT(lvl > 0 && lvl <= 3,
 971                     ("pmap_extract_and_hold: Invalid level %d", lvl));
 972                 CTASSERT(L1_BLOCK == L2_BLOCK);
 973                 KASSERT((lvl == 3 && (tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE) ||
 974                     (lvl < 3 && (tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK),
 975                     ("pmap_extract_and_hold: Invalid pte at L%d: %lx", lvl,
 976                      tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 977                 if (((tpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) ||
 978                     ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
 979                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, tpte & ~ATTR_MASK, &pa))
 980                                 goto retry;
 981                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & ~ATTR_MASK);
 982                         vm_page_hold(m);
 983                 }
 984         }
 985         PA_UNLOCK_COND(pa);
 986         PMAP_UNLOCK(pmap);
 987         return (m);
 988 }
 989
 990 vm_paddr_t
 991 pmap_kextract(vm_offset_t va)
 992 {
 993         pt_entry_t *pte, tpte;
 994         vm_paddr_t pa;
 995         int lvl;
 996
 997         if (va >= DMAP_MIN_ADDRESS && va < DMAP_MAX_ADDRESS) {
 998                 pa = DMAP_TO_PHYS(va);
 999         } else {
1000                 pa = 0;
1001                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1002                 if (pte != NULL) {
1003                         tpte = pmap_load(pte);
1004                         pa = tpte & ~ATTR_MASK;
1005                         switch(lvl) {
1006                         case 1:
1007                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK,
1008                                     ("pmap_kextract: Invalid L1 pte found: %lx",
1009                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1010                                 pa |= (va & L1_OFFSET);
1011                                 break;
1012                         case 2:
1013                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
1014                                     ("pmap_kextract: Invalid L2 pte found: %lx",
1015                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1016                                 pa |= (va & L2_OFFSET);
1017                                 break;
1018                         case 3:
1019                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE,
1020                                     ("pmap_kextract: Invalid L3 pte found: %lx",
1021                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1022                                 pa |= (va & L3_OFFSET);
1023                                 break;
1024                         }
1025                 }
1026         }
1027         return (pa);
1028 }
1029
1030 /***************************************************
1031  * Low level mapping routines.....
1032  ***************************************************/
1033
1034 void
1035 pmap_kenter_device(vm_offset_t sva, vm_size_t size, vm_paddr_t pa)
1036 {
1037         pd_entry_t *pde;
1038         pt_entry_t *pte;
1039         vm_offset_t va;
1040         int lvl;
1041
1042         KASSERT((pa & L3_OFFSET) == 0,
1043            ("pmap_kenter_device: Invalid physical address"));
1044         KASSERT((sva & L3_OFFSET) == 0,
1045            ("pmap_kenter_device: Invalid virtual address"));
1046         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
1047             ("pmap_kenter_device: Mapping is not page-sized"));
1048
1049         va = sva;
1050         while (size != 0) {
1051                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
1052                 KASSERT(pde != NULL,
1053                     ("pmap_kenter_device: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
1054                 KASSERT(lvl == 2,
1055                     ("pmap_kenter_device: Invalid level %d", lvl));
1056
1057                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, va);
1058                 pmap_load_store(pte, (pa & ~L3_OFFSET) | ATTR_DEFAULT |
1059                     ATTR_IDX(DEVICE_MEMORY) | L3_PAGE);
1060                 PTE_SYNC(pte);
1061
1062                 va += PAGE_SIZE;
1063                 pa += PAGE_SIZE;
1064                 size -= PAGE_SIZE;
1065         }
1066         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Remove a page from the kernel pagetables.
1071  */
1072 PMAP_INLINE void
1073 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1074 {
1075         pt_entry_t *pte;
1076         int lvl;
1077
1078         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1079         KASSERT(pte != NULL, ("pmap_kremove: Invalid address"));
1080         KASSERT(lvl == 3, ("pmap_kremove: Invalid pte level %d", lvl));
1081
1082         if (pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(pte)))
1083                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1084         pmap_load_clear(pte);
1085         PTE_SYNC(pte);
1086         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
1087 }
1088
1089 void
1090 pmap_kremove_device(vm_offset_t sva, vm_size_t size)
1091 {
1092         pt_entry_t *pte;
1093         vm_offset_t va;
1094         int lvl;
1095
1096         KASSERT((sva & L3_OFFSET) == 0,
1097            ("pmap_kremove_device: Invalid virtual address"));
1098         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
1099             ("pmap_kremove_device: Mapping is not page-sized"));
1100
1101         va = sva;
1102         while (size != 0) {
1103                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1104                 KASSERT(pte != NULL, ("Invalid page table, va: 0x%lx", va));
1105                 KASSERT(lvl == 3,
1106                     ("Invalid device pagetable level: %d != 3", lvl));
1107                 pmap_load_clear(pte);
1108                 PTE_SYNC(pte);
1109
1110                 va += PAGE_SIZE;
1111                 size -= PAGE_SIZE;
1112         }
1113         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1114 }
1115
1116 /*
1117  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1118  *      virtual address space.
1119  *
1120  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1121  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1122  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1123  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1124  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1125  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1126  *      region.
1127  */
1128 vm_offset_t
1129 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1130 {
1131         return PHYS_TO_DMAP(start);
1132 }
1133
1134
1135 /*
1136  * Add a list of wired pages to the kva
1137  * this routine is only used for temporary
1138  * kernel mappings that do not need to have
1139  * page modification or references recorded.
1140  * Note that old mappings are simply written
1141  * over.  The page *must* be wired.
1142  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1143  */
1144 void
1145 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1146 {
1147         pd_entry_t *pde;
1148         pt_entry_t *pte, pa;
1149         vm_offset_t va;
1150         vm_page_t m;
1151         int i, lvl;
1152
1153         va = sva;
1154         for (i = 0; i < count; i++) {
1155                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
1156                 KASSERT(pde != NULL,
1157                     ("pmap_qenter: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
1158                 KASSERT(lvl == 2,
1159                     ("pmap_qenter: Invalid level %d", lvl));
1160
1161                 m = ma[i];
1162                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | ATTR_DEFAULT | ATTR_AP(ATTR_AP_RW) |
1163                     ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) | L3_PAGE;
1164                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, va);
1165                 pmap_load_store(pte, pa);
1166                 PTE_SYNC(pte);
1167
1168                 va += L3_SIZE;
1169         }
1170         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1171 }
1172
1173 /*
1174  * This routine tears out page mappings from the
1175  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1176  */
1177 void
1178 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1179 {
1180         pt_entry_t *pte;
1181         vm_offset_t va;
1182         int lvl;
1183
1184         KASSERT(sva >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS, ("usermode va %lx", sva));
1185
1186         va = sva;
1187         while (count-- > 0) {
1188                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1189                 KASSERT(lvl == 3,
1190                     ("Invalid device pagetable level: %d != 3", lvl));
1191                 if (pte != NULL) {
1192                         if (pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(pte)))
1193                                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1194                         pmap_load_clear(pte);
1195                         PTE_SYNC(pte);
1196                 }
1197
1198                 va += PAGE_SIZE;
1199         }
1200         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1201 }
1202
1203 /***************************************************
1204  * Page table page management routines.....
1205  ***************************************************/
1206 static __inline void
1207 pmap_free_zero_pages(struct spglist *free)
1208 {
1209         vm_page_t m;
1210
1211         while ((m = SLIST_FIRST(free)) != NULL) {
1212                 SLIST_REMOVE_HEAD(free, plinks.s.ss);
1213                 /* Preserve the page's PG_ZERO setting. */
1214                 vm_page_free_toq(m);
1215         }
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Schedule the specified unused page table page to be freed.  Specifically,
1220  * add the page to the specified list of pages that will be released to the
1221  * physical memory manager after the TLB has been updated.
1222  */
1223 static __inline void
1224 pmap_add_delayed_free_list(vm_page_t m, struct spglist *free,
1225     boolean_t set_PG_ZERO)
1226 {
1227
1228         if (set_PG_ZERO)
1229                 m->flags |= PG_ZERO;
1230         else
1231                 m->flags &= ~PG_ZERO;
1232         SLIST_INSERT_HEAD(free, m, plinks.s.ss);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Decrements a page table page's wire count, which is used to record the
1237  * number of valid page table entries within the page.  If the wire count
1238  * drops to zero, then the page table page is unmapped.  Returns TRUE if the
1239  * page table page was unmapped and FALSE otherwise.
1240  */
1241 static inline boolean_t
1242 pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, struct spglist *free)
1243 {
1244
1245         --m->wire_count;
1246         if (m->wire_count == 0) {
1247                 _pmap_unwire_l3(pmap, va, m, free);
1248                 return (TRUE);
1249         } else
1250                 return (FALSE);
1251 }
1252
1253 static void
1254 _pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, struct spglist *free)
1255 {
1256
1257         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1258         /*
1259          * unmap the page table page
1260          */
1261         if (m->pindex >= (NUL2E + NUL1E)) {
1262                 /* l1 page */
1263                 pd_entry_t *l0;
1264
1265                 l0 = pmap_l0(pmap, va);
1266                 pmap_load_clear(l0);
1267                 PTE_SYNC(l0);
1268         } else if (m->pindex >= NUL2E) {
1269                 /* l2 page */
1270                 pd_entry_t *l1;
1271
1272                 l1 = pmap_l1(pmap, va);
1273                 pmap_load_clear(l1);
1274                 PTE_SYNC(l1);
1275         } else {
1276                 /* l3 page */
1277                 pd_entry_t *l2;
1278
1279                 l2 = pmap_l2(pmap, va);
1280                 pmap_load_clear(l2);
1281                 PTE_SYNC(l2);
1282         }
1283         pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
1284         if (m->pindex < NUL2E) {
1285                 /* We just released an l3, unhold the matching l2 */
1286                 pd_entry_t *l1, tl1;
1287                 vm_page_t l2pg;
1288
1289                 l1 = pmap_l1(pmap, va);
1290                 tl1 = pmap_load(l1);
1291                 l2pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl1 & ~ATTR_MASK);
1292                 pmap_unwire_l3(pmap, va, l2pg, free);
1293         } else if (m->pindex < (NUL2E + NUL1E)) {
1294                 /* We just released an l2, unhold the matching l1 */
1295                 pd_entry_t *l0, tl0;
1296                 vm_page_t l1pg;
1297
1298                 l0 = pmap_l0(pmap, va);
1299                 tl0 = pmap_load(l0);
1300                 l1pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl0 & ~ATTR_MASK);
1301                 pmap_unwire_l3(pmap, va, l1pg, free);
1302         }
1303         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1304
1305         /*
1306          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1307          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1308          * down is begun.
1309          */
1310         atomic_subtract_rel_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1311
1312         /*
1313          * Put page on a list so that it is released after
1314          * *ALL* TLB shootdown is done
1315          */
1316         pmap_add_delayed_free_list(m, free, TRUE);
1317 }
1318
1319 /*
1320  * After removing an l3 entry, this routine is used to
1321  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1322  */
1323 static int
1324 pmap_unuse_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t ptepde,
1325     struct spglist *free)
1326 {
1327         vm_page_t mpte;
1328
1329         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1330                 return (0);
1331         KASSERT(ptepde != 0, ("pmap_unuse_pt: ptepde != 0"));
1332         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & ~ATTR_MASK);
1333         return (pmap_unwire_l3(pmap, va, mpte, free));
1334 }
1335
1336 void
1337 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1338 {
1339
1340         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1341         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1342         pmap->pm_l0 = kernel_pmap->pm_l0;
1343 }
1344
1345 int
1346 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1347 {
1348         vm_paddr_t l0phys;
1349         vm_page_t l0pt;
1350
1351         /*
1352          * allocate the l0 page
1353          */
1354         while ((l0pt = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
1355             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL)
1356                 VM_WAIT;
1357
1358         l0phys = VM_PAGE_TO_PHYS(l0pt);
1359         pmap->pm_l0 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(l0phys);
1360
1361         if ((l0pt->flags & PG_ZERO) == 0)
1362                 pagezero(pmap->pm_l0);
1363
1364         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1365
1366         return (1);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * This routine is called if the desired page table page does not exist.
1371  *
1372  * If page table page allocation fails, this routine may sleep before
1373  * returning NULL.  It sleeps only if a lock pointer was given.
1374  *
1375  * Note: If a page allocation fails at page table level two or three,
1376  * one or two pages may be held during the wait, only to be released
1377  * afterwards.  This conservative approach is easily argued to avoid
1378  * race conditions.
1379  */
1380 static vm_page_t
1381 _pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_pindex_t ptepindex, struct rwlock **lockp)
1382 {
1383         vm_page_t m, l1pg, l2pg;
1384
1385         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1386
1387         /*
1388          * Allocate a page table page.
1389          */
1390         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1391             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1392                 if (lockp != NULL) {
1393                         RELEASE_PV_LIST_LOCK(lockp);
1394                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1395                         rw_runlock(&pvh_global_lock);
1396                         VM_WAIT;
1397                         rw_rlock(&pvh_global_lock);
1398                         PMAP_LOCK(pmap);
1399                 }
1400
1401                 /*
1402                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1403                  * page may have been allocated.
1404                  */
1405                 return (NULL);
1406         }
1407         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1408                 pmap_zero_page(m);
1409
1410         /*
1411          * Map the pagetable page into the process address space, if
1412          * it isn't already there.
1413          */
1414
1415         if (ptepindex >= (NUL2E + NUL1E)) {
1416                 pd_entry_t *l0;
1417                 vm_pindex_t l0index;
1418
1419                 l0index = ptepindex - (NUL2E + NUL1E);
1420                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1421                 pmap_load_store(l0, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L0_TABLE);
1422                 PTE_SYNC(l0);
1423         } else if (ptepindex >= NUL2E) {
1424                 vm_pindex_t l0index, l1index;
1425                 pd_entry_t *l0, *l1;
1426                 pd_entry_t tl0;
1427
1428                 l1index = ptepindex - NUL2E;
1429                 l0index = l1index >> L0_ENTRIES_SHIFT;
1430
1431                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1432                 tl0 = pmap_load(l0);
1433                 if (tl0 == 0) {
1434                         /* recurse for allocating page dir */
1435                         if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + NUL1E + l0index,
1436                             lockp) == NULL) {
1437                                 --m->wire_count;
1438                                 /* XXX: release mem barrier? */
1439                                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1440                                 vm_page_free_zero(m);
1441                                 return (NULL);
1442                         }
1443                 } else {
1444                         l1pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl0 & ~ATTR_MASK);
1445                         l1pg->wire_count++;
1446                 }
1447
1448                 l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l0) & ~ATTR_MASK);
1449                 l1 = &l1[ptepindex & Ln_ADDR_MASK];
1450                 pmap_load_store(l1, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L1_TABLE);
1451                 PTE_SYNC(l1);
1452         } else {
1453                 vm_pindex_t l0index, l1index;
1454                 pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1455                 pd_entry_t tl0, tl1;
1456
1457                 l1index = ptepindex >> Ln_ENTRIES_SHIFT;
1458                 l0index = l1index >> L0_ENTRIES_SHIFT;
1459
1460                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1461                 tl0 = pmap_load(l0);
1462                 if (tl0 == 0) {
1463                         /* recurse for allocating page dir */
1464                         if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + l1index,
1465                             lockp) == NULL) {
1466                                 --m->wire_count;
1467                                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1468                                 vm_page_free_zero(m);
1469                                 return (NULL);
1470                         }
1471                         tl0 = pmap_load(l0);
1472                         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(tl0 & ~ATTR_MASK);
1473                         l1 = &l1[l1index & Ln_ADDR_MASK];
1474                 } else {
1475                         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(tl0 & ~ATTR_MASK);
1476                         l1 = &l1[l1index & Ln_ADDR_MASK];
1477                         tl1 = pmap_load(l1);
1478                         if (tl1 == 0) {
1479                                 /* recurse for allocating page dir */
1480                                 if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + l1index,
1481                                     lockp) == NULL) {
1482                                         --m->wire_count;
1483                                         /* XXX: release mem barrier? */
1484                                         atomic_subtract_int(
1485                                             &vm_cnt.v_wire_count, 1);
1486                                         vm_page_free_zero(m);
1487                                         return (NULL);
1488                                 }
1489                         } else {
1490                                 l2pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl1 & ~ATTR_MASK);
1491                                 l2pg->wire_count++;
1492                         }
1493                 }
1494
1495                 l2 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l1) & ~ATTR_MASK);
1496                 l2 = &l2[ptepindex & Ln_ADDR_MASK];
1497                 pmap_load_store(l2, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L2_TABLE);
1498                 PTE_SYNC(l2);
1499         }
1500
1501         pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
1502
1503         return (m);
1504 }
1505
1506 static vm_page_t
1507 pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, struct rwlock **lockp)
1508 {
1509         vm_pindex_t ptepindex;
1510         pd_entry_t *pde, tpde;
1511         vm_page_t m;
1512         int lvl;
1513
1514         /*
1515          * Calculate pagetable page index
1516          */
1517         ptepindex = pmap_l2_pindex(va);
1518 retry:
1519         /*
1520          * Get the page directory entry
1521          */
1522         pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
1523
1524         /*
1525          * If the page table page is mapped, we just increment the hold count,
1526          * and activate it. If we get a level 2 pde it will point to a level 3
1527          * table.
1528          */
1529         if (lvl == 2) {
1530                 tpde = pmap_load(pde);
1531                 if (tpde != 0) {
1532                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpde & ~ATTR_MASK);
1533                         m->wire_count++;
1534                         return (m);
1535                 }
1536         }
1537
1538         /*
1539          * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been deallocated.
1540          */
1541         m = _pmap_alloc_l3(pmap, ptepindex, lockp);
1542         if (m == NULL && lockp != NULL)
1543                 goto retry;
1544
1545         return (m);
1546 }
1547
1548
1549 /***************************************************
1550  * Pmap allocation/deallocation routines.
1551  ***************************************************/
1552
1553 /*
1554  * Release any resources held by the given physical map.
1555  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1556  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1557  */
1558 void
1559 pmap_release(pmap_t pmap)
1560 {
1561         vm_page_t m;
1562
1563         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1564             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1565             pmap->pm_stats.resident_count));
1566
1567         m = PHYS_TO_VM_PAGE(DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)pmap->pm_l0));
1568
1569         m->wire_count--;
1570         atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1571         vm_page_free_zero(m);
1572 }
1573
1574 #if 0
1575 static int
1576 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1577 {
1578         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
1579
1580         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1581 }
1582 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD,
1583     0, 0, kvm_size, "LU", "Size of KVM");
1584
1585 static int
1586 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1587 {
1588         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1589
1590         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1591 }
1592 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD,
1593     0, 0, kvm_free, "LU", "Amount of KVM free");
1594 #endif /* 0 */
1595
1596 /*
1597  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1598  */
1599 void
1600 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1601 {
1602         vm_paddr_t paddr;
1603         vm_page_t nkpg;
1604         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1605
1606         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1607
1608         addr = roundup2(addr, L2_SIZE);
1609         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1610                 addr = kernel_map->max_offset;
1611         while (kernel_vm_end < addr) {
1612                 l0 = pmap_l0(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1613                 KASSERT(pmap_load(l0) != 0,
1614                     ("pmap_growkernel: No level 0 kernel entry"));
1615
1616                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, kernel_vm_end);
1617                 if (pmap_load(l1) == 0) {
1618                         /* We need a new PDP entry */
1619                         nkpg = vm_page_alloc(NULL, kernel_vm_end >> L1_SHIFT,
1620                             VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_NOOBJ |
1621                             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO);
1622                         if (nkpg == NULL)
1623                                 panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1624                         if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1625                                 pmap_zero_page(nkpg);
1626                         paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1627                         pmap_load_store(l1, paddr | L1_TABLE);
1628                         PTE_SYNC(l1);
1629                         continue; /* try again */
1630                 }
1631                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, kernel_vm_end);
1632                 if ((pmap_load(l2) & ATTR_AF) != 0) {
1633                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
1634                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1635                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1636                                 break;
1637                         }
1638                         continue;
1639                 }
1640
1641                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, kernel_vm_end >> L2_SHIFT,
1642                     VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1643                     VM_ALLOC_ZERO);
1644                 if (nkpg == NULL)
1645                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1646                 if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1647                         pmap_zero_page(nkpg);
1648                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1649                 pmap_load_store(l2, paddr | L2_TABLE);
1650                 PTE_SYNC(l2);
1651                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1652
1653                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
1654                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1655                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1656                         break;
1657                 }
1658         }
1659 }
1660
1661
1662 /***************************************************
1663  * page management routines.
1664  ***************************************************/
1665
1666 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1667 CTASSERT(_NPCM == 3);
1668 CTASSERT(_NPCPV == 168);
1669
1670 static __inline struct pv_chunk *
1671 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1672 {
1673
1674         return ((struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK));
1675 }
1676
1677 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1678
1679 #define PC_FREE0        0xfffffffffffffffful
1680 #define PC_FREE1        0xfffffffffffffffful
1681 #define PC_FREE2        0x000000fffffffffful
1682
1683 static const uint64_t pc_freemask[_NPCM] = { PC_FREE0, PC_FREE1, PC_FREE2 };
1684
1685 #if 0
1686 #ifdef PV_STATS
1687 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1688
1689 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
1690         "Current number of pv entry chunks");
1691 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
1692         "Current number of pv entry chunks allocated");
1693 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
1694         "Current number of pv entry chunks frees");
1695 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
1696         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
1697
1698 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs, pv_entry_count;
1699 static int pv_entry_spare;
1700
1701 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
1702         "Current number of pv entry frees");
1703 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
1704         "Current number of pv entry allocs");
1705 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1706         "Current number of pv entries");
1707 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
1708         "Current number of spare pv entries");
1709 #endif
1710 #endif /* 0 */
1711
1712 /*
1713  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
1714  * drastic measures to free some pages so we can allocate
1715  * another pv entry chunk.
1716  *
1717  * Returns NULL if PV entries were reclaimed from the specified pmap.
1718  *
1719  * We do not, however, unmap 2mpages because subsequent accesses will
1720  * allocate per-page pv entries until repromotion occurs, thereby
1721  * exacerbating the shortage of free pv entries.
1722  */
1723 static vm_page_t
1724 reclaim_pv_chunk(pmap_t locked_pmap, struct rwlock **lockp)
1725 {
1726
1727         panic("ARM64TODO: reclaim_pv_chunk");
1728 }
1729
1730 /*
1731  * free the pv_entry back to the free list
1732  */
1733 static void
1734 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
1735 {
1736         struct pv_chunk *pc;
1737         int idx, field, bit;
1738
1739         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1740         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1741         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_frees, 1));
1742         PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, 1));
1743         PV_STAT(atomic_subtract_long(&pv_entry_count, 1));
1744         pc = pv_to_chunk(pv);
1745         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
1746         field = idx / 64;
1747         bit = idx % 64;
1748         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
1749         if (pc->pc_map[0] != PC_FREE0 || pc->pc_map[1] != PC_FREE1 ||
1750             pc->pc_map[2] != PC_FREE2) {
1751                 /* 98% of the time, pc is already at the head of the list. */
1752                 if (__predict_false(pc != TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk))) {
1753                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1754                         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1755                 }
1756                 return;
1757         }
1758         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1759         free_pv_chunk(pc);
1760 }
1761
1762 static void
1763 free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc)
1764 {
1765         vm_page_t m;
1766
1767         mtx_lock(&pv_chunks_mutex);
1768         TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
1769         mtx_unlock(&pv_chunks_mutex);
1770         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pv_entry_spare, _NPCPV));
1771         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pc_chunk_count, 1));
1772         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_frees, 1));
1773         /* entire chunk is free, return it */
1774         m = PHYS_TO_VM_PAGE(DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)pc));
1775         dump_drop_page(m->phys_addr);
1776         vm_page_unwire(m, PQ_NONE);
1777         vm_page_free(m);
1778 }
1779
1780 /*
1781  * Returns a new PV entry, allocating a new PV chunk from the system when
1782  * needed.  If this PV chunk allocation fails and a PV list lock pointer was
1783  * given, a PV chunk is reclaimed from an arbitrary pmap.  Otherwise, NULL is
1784  * returned.
1785  *
1786  * The given PV list lock may be released.
1787  */
1788 static pv_entry_t
1789 get_pv_entry(pmap_t pmap, struct rwlock **lockp)
1790 {
1791         int bit, field;
1792         pv_entry_t pv;
1793         struct pv_chunk *pc;
1794         vm_page_t m;
1795
1796         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1797         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1798         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_allocs, 1));
1799 retry:
1800         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
1801         if (pc != NULL) {
1802                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
1803                         if (pc->pc_map[field]) {
1804                                 bit = ffsl(pc->pc_map[field]) - 1;
1805                                 break;
1806                         }
1807                 }
1808                 if (field < _NPCM) {
1809                         pv = &pc->pc_pventry[field * 64 + bit];
1810                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
1811                         /* If this was the last item, move it to tail */
1812                         if (pc->pc_map[0] == 0 && pc->pc_map[1] == 0 &&
1813                             pc->pc_map[2] == 0) {
1814                                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1815                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc,
1816                                     pc_list);
1817                         }
1818                         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_count, 1));
1819                         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pv_entry_spare, 1));
1820                         return (pv);
1821                 }
1822         }
1823         /* No free items, allocate another chunk */
1824         m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ |
1825             VM_ALLOC_WIRED);
1826         if (m == NULL) {
1827                 if (lockp == NULL) {
1828                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
1829                         return (NULL);
1830                 }
1831                 m = reclaim_pv_chunk(pmap, lockp);
1832                 if (m == NULL)
1833                         goto retry;
1834         }
1835         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_count, 1));
1836         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_allocs, 1));
1837         dump_add_page(m->phys_addr);
1838         pc = (void *)PHYS_TO_DMAP(m->phys_addr);
1839         pc->pc_pmap = pmap;
1840         pc->pc_map[0] = PC_FREE0 & ~1ul;        /* preallocated bit 0 */
1841         pc->pc_map[1] = PC_FREE1;
1842         pc->pc_map[2] = PC_FREE2;
1843         mtx_lock(&pv_chunks_mutex);
1844         TAILQ_INSERT_TAIL(&pv_chunks, pc, pc_lru);
1845         mtx_unlock(&pv_chunks_mutex);
1846         pv = &pc->pc_pventry[0];
1847         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1848         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_count, 1));
1849         PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, _NPCPV - 1));
1850         return (pv);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * First find and then remove the pv entry for the specified pmap and virtual
1855  * address from the specified pv list.  Returns the pv entry if found and NULL
1856  * otherwise.  This operation can be performed on pv lists for either 4KB or
1857  * 2MB page mappings.
1858  */
1859 static __inline pv_entry_t
1860 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1861 {
1862         pv_entry_t pv;
1863
1864         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1865         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_next) {
1866                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va) {
1867                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_next);
1868                         pvh->pv_gen++;
1869                         break;
1870                 }
1871         }
1872         return (pv);
1873 }
1874
1875 /*
1876  * First find and then destroy the pv entry for the specified pmap and virtual
1877  * address.  This operation can be performed on pv lists for either 4KB or 2MB
1878  * page mappings.
1879  */
1880 static void
1881 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1882 {
1883         pv_entry_t pv;
1884
1885         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
1886         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found"));
1887         free_pv_entry(pmap, pv);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * Conditionally create the PV entry for a 4KB page mapping if the required
1892  * memory can be allocated without resorting to reclamation.
1893  */
1894 static boolean_t
1895 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1896     struct rwlock **lockp)
1897 {
1898         pv_entry_t pv;
1899
1900         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1901         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1902         /* Pass NULL instead of the lock pointer to disable reclamation. */
1903         if ((pv = get_pv_entry(pmap, NULL)) != NULL) {
1904                 pv->pv_va = va;
1905                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(lockp, m);
1906                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
1907                 m->md.pv_gen++;
1908                 return (TRUE);
1909         } else
1910                 return (FALSE);
1911 }
1912
1913 /*
1914  * pmap_remove_l3: do the things to unmap a page in a process
1915  */
1916 static int
1917 pmap_remove_l3(pmap_t pmap, pt_entry_t *l3, vm_offset_t va,
1918     pd_entry_t l2e, struct spglist *free, struct rwlock **lockp)
1919 {
1920         pt_entry_t old_l3;
1921         vm_page_t m;
1922
1923         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1924         if (pmap_is_current(pmap) && pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(l3)))
1925                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1926         old_l3 = pmap_load_clear(l3);
1927         PTE_SYNC(l3);
1928         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1929         if (old_l3 & ATTR_SW_WIRED)
1930                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1931         pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
1932         if (old_l3 & ATTR_SW_MANAGED) {
1933                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(old_l3 & ~ATTR_MASK);
1934                 if (pmap_page_dirty(old_l3))
1935                         vm_page_dirty(m);
1936                 if (old_l3 & ATTR_AF)
1937                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1938                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(lockp, m);
1939                 pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
1940         }
1941         return (pmap_unuse_l3(pmap, va, l2e, free));
1942 }
1943
1944 /*
1945  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1946  *
1947  *      It is assumed that the start and end are properly
1948  *      rounded to the page size.
1949  */
1950 void
1951 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1952 {
1953         struct rwlock *lock;
1954         vm_offset_t va, va_next;
1955         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1956         pt_entry_t l3_paddr, *l3;
1957         struct spglist free;
1958         int anyvalid;
1959
1960         /*
1961          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
1962          */
1963         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1964                 return;
1965
1966         anyvalid = 0;
1967         SLIST_INIT(&free);
1968
1969         rw_rlock(&pvh_global_lock);
1970         PMAP_LOCK(pmap);
1971
1972         lock = NULL;
1973         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1974
1975                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1976                         break;
1977
1978                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
1979                 if (pmap_load(l0) == 0) {
1980                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
1981                         if (va_next < sva)
1982                                 va_next = eva;
1983                         continue;
1984                 }
1985
1986                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
1987                 if (pmap_load(l1) == 0) {
1988                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
1989                         if (va_next < sva)
1990                                 va_next = eva;
1991                         continue;
1992                 }
1993
1994                 /*
1995                  * Calculate index for next page table.
1996                  */
1997                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
1998                 if (va_next < sva)
1999                         va_next = eva;
2000
2001                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2002                 if (l2 == NULL)
2003                         continue;
2004
2005                 l3_paddr = pmap_load(l2);
2006
2007                 /*
2008                  * Weed out invalid mappings.
2009                  */
2010                 if ((l3_paddr & ATTR_DESCR_MASK) != L2_TABLE)
2011                         continue;
2012
2013                 /*
2014                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2015                  * by the current page table page, or to the end of the
2016                  * range being removed.
2017                  */
2018                 if (va_next > eva)
2019                         va_next = eva;
2020
2021                 va = va_next;
2022                 for (l3 = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3++,
2023                     sva += L3_SIZE) {
2024                         if (l3 == NULL)
2025                                 panic("l3 == NULL");
2026                         if (pmap_load(l3) == 0) {
2027                                 if (va != va_next) {
2028                                         pmap_invalidate_range(pmap, va, sva);
2029                                         va = va_next;
2030                                 }
2031                                 continue;
2032                         }
2033                         if (va == va_next)
2034                                 va = sva;
2035                         if (pmap_remove_l3(pmap, l3, sva, l3_paddr, &free,
2036                             &lock)) {
2037                                 sva += L3_SIZE;
2038                                 break;
2039                         }
2040                 }
2041                 if (va != va_next)
2042                         pmap_invalidate_range(pmap, va, sva);
2043         }
2044         if (lock != NULL)
2045                 rw_wunlock(lock);
2046         if (anyvalid)
2047                 pmap_invalidate_all(pmap);
2048         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2049         PMAP_UNLOCK(pmap);
2050         pmap_free_zero_pages(&free);
2051 }
2052
2053 /*
2054  *      Routine:        pmap_remove_all
2055  *      Function:
2056  *              Removes this physical page from
2057  *              all physical maps in which it resides.
2058  *              Reflects back modify bits to the pager.
2059  *
2060  *      Notes:
2061  *              Original versions of this routine were very
2062  *              inefficient because they iteratively called
2063  *              pmap_remove (slow...)
2064  */
2065
2066 void
2067 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2068 {
2069         pv_entry_t pv;
2070         pmap_t pmap;
2071         pd_entry_t *pde, tpde;
2072         pt_entry_t *pte, tpte;
2073         struct spglist free;
2074         int lvl;
2075
2076         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2077             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
2078         SLIST_INIT(&free);
2079         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2080         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2081                 pmap = PV_PMAP(pv);
2082                 PMAP_LOCK(pmap);
2083                 pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
2084
2085                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2086                 KASSERT(pde != NULL,
2087                     ("pmap_remove_all: no page directory entry found"));
2088                 KASSERT(lvl == 2,
2089                     ("pmap_remove_all: invalid pde level %d", lvl));
2090                 tpde = pmap_load(pde);
2091
2092                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
2093                 tpte = pmap_load(pte);
2094                 if (pmap_is_current(pmap) &&
2095                     pmap_l3_valid_cacheable(tpte))
2096                         cpu_dcache_wb_range(pv->pv_va, L3_SIZE);
2097                 pmap_load_clear(pte);
2098                 PTE_SYNC(pte);
2099                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2100                 if (tpte & ATTR_SW_WIRED)
2101                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2102                 if ((tpte & ATTR_AF) != 0)
2103                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2104
2105                 /*
2106                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2107                  */
2108                 if (pmap_page_dirty(tpte))
2109                         vm_page_dirty(m);
2110                 pmap_unuse_l3(pmap, pv->pv_va, tpde, &free);
2111                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2112                 m->md.pv_gen++;
2113                 free_pv_entry(pmap, pv);
2114                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2115         }
2116         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2117         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2118         pmap_free_zero_pages(&free);
2119 }
2120
2121 /*
2122  *      Set the physical protection on the
2123  *      specified range of this map as requested.
2124  */
2125 void
2126 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2127 {
2128         vm_offset_t va, va_next;
2129         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
2130         pt_entry_t *l3p, l3;
2131
2132         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2133                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2134                 return;
2135         }
2136
2137         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == VM_PROT_WRITE)
2138                 return;
2139
2140         PMAP_LOCK(pmap);
2141         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2142
2143                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
2144                 if (pmap_load(l0) == 0) {
2145                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
2146                         if (va_next < sva)
2147                                 va_next = eva;
2148                         continue;
2149                 }
2150
2151                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
2152                 if (pmap_load(l1) == 0) {
2153                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
2154                         if (va_next < sva)
2155                                 va_next = eva;
2156                         continue;
2157                 }
2158
2159                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
2160                 if (va_next < sva)
2161                         va_next = eva;
2162
2163                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2164                 if (l2 == NULL || (pmap_load(l2) & ATTR_DESCR_MASK) != L2_TABLE)
2165                         continue;
2166
2167                 if (va_next > eva)
2168                         va_next = eva;
2169
2170                 va = va_next;
2171                 for (l3p = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3p++,
2172                     sva += L3_SIZE) {
2173                         l3 = pmap_load(l3p);
2174                         if (pmap_l3_valid(l3)) {
2175                                 pmap_set(l3p, ATTR_AP(ATTR_AP_RO));
2176                                 PTE_SYNC(l3p);
2177                                 /* XXX: Use pmap_invalidate_range */
2178                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2179                         }
2180                 }
2181         }
2182         PMAP_UNLOCK(pmap);
2183
2184         /* TODO: Only invalidate entries we are touching */
2185         pmap_invalidate_all(pmap);
2186 }
2187
2188 /*
2189  *      Insert the given physical page (p) at
2190  *      the specified virtual address (v) in the
2191  *      target physical map with the protection requested.
2192  *
2193  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2194  *      that the related pte can not be reclaimed.
2195  *
2196  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2197  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2198  *      insert this page into the given map NOW.
2199  */
2200 int
2201 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2202     u_int flags, int8_t psind __unused)
2203 {
2204         struct rwlock *lock;
2205         pd_entry_t *pde;
2206         pt_entry_t new_l3, orig_l3;
2207         pt_entry_t *l3;
2208         pv_entry_t pv;
2209         vm_paddr_t opa, pa, l1_pa, l2_pa, l3_pa;
2210         vm_page_t mpte, om, l1_m, l2_m, l3_m;
2211         boolean_t nosleep;
2212         int lvl;
2213
2214         va = trunc_page(va);
2215         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 && !vm_page_xbusied(m))
2216                 VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
2217         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2218         new_l3 = (pt_entry_t)(pa | ATTR_DEFAULT | ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) |
2219             L3_PAGE);
2220         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2221                 new_l3 |= ATTR_AP(ATTR_AP_RO);
2222         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
2223                 new_l3 |= ATTR_SW_WIRED;
2224         if ((va >> 63) == 0)
2225                 new_l3 |= ATTR_AP(ATTR_AP_USER);
2226
2227         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter: %.16lx -> %.16lx", va, pa);
2228
2229         mpte = NULL;
2230
2231         lock = NULL;
2232         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2233         PMAP_LOCK(pmap);
2234
2235         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2236                 nosleep = (flags & PMAP_ENTER_NOSLEEP) != 0;
2237                 mpte = pmap_alloc_l3(pmap, va, nosleep ? NULL : &lock);
2238                 if (mpte == NULL && nosleep) {
2239                         CTR0(KTR_PMAP, "pmap_enter: mpte == NULL");
2240                         if (lock != NULL)
2241                                 rw_wunlock(lock);
2242                         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2243                         PMAP_UNLOCK(pmap);
2244                         return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
2245                 }
2246                 pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2247                 KASSERT(pde != NULL,
2248                     ("pmap_enter: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
2249                 KASSERT(lvl == 2,
2250                     ("pmap_enter: Invalid level %d", lvl));
2251
2252                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2253         } else {
2254                 pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2255                 /*
2256                  * If we get a level 2 pde it must point to a level 3 entry
2257                  * otherwise we will need to create the intermediate tables
2258                  */
2259                 if (lvl < 2) {
2260                         switch(lvl) {
2261                         default:
2262                         case -1:
2263                                 /* Get the l0 pde to update */
2264                                 pde = pmap_l0(pmap, va);
2265                                 KASSERT(pde != NULL, ("..."));
2266
2267                                 l1_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2268                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2269                                     VM_ALLOC_ZERO);
2270                                 if (l1_m == NULL)
2271                                         panic("pmap_enter: l1 pte_m == NULL");
2272                                 if ((l1_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2273                                         pmap_zero_page(l1_m);
2274
2275                                 l1_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l1_m);
2276                                 pmap_load_store(pde, l1_pa | L0_TABLE);
2277                                 PTE_SYNC(pde);
2278                                 /* FALLTHROUGH */
2279                         case 0:
2280                                 /* Get the l1 pde to update */
2281                                 pde = pmap_l1_to_l2(pde, va);
2282                                 KASSERT(pde != NULL, ("..."));
2283
2284                                 l2_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2285                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2286                                     VM_ALLOC_ZERO);
2287                                 if (l2_m == NULL)
2288                                         panic("pmap_enter: l2 pte_m == NULL");
2289                                 if ((l2_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2290                                         pmap_zero_page(l2_m);
2291
2292                                 l2_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l2_m);
2293                                 pmap_load_store(pde, l2_pa | L1_TABLE);
2294                                 PTE_SYNC(pde);
2295                                 /* FALLTHROUGH */
2296                         case 1:
2297                                 /* Get the l2 pde to update */
2298                                 pde = pmap_l1_to_l2(pde, va);
2299
2300                                 l3_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2301                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2302                                     VM_ALLOC_ZERO);
2303                                 if (l3_m == NULL)
2304                                         panic("pmap_enter: l3 pte_m == NULL");
2305                                 if ((l3_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2306                                         pmap_zero_page(l3_m);
2307
2308                                 l3_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l3_m);
2309                                 pmap_load_store(pde, l3_pa | L2_TABLE);
2310                                 PTE_SYNC(pde);
2311                                 break;
2312                         }
2313                 }
2314                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2315                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2316         }
2317
2318         om = NULL;
2319         orig_l3 = pmap_load(l3);
2320         opa = orig_l3 & ~ATTR_MASK;
2321
2322         /*
2323          * Is the specified virtual address already mapped?
2324          */
2325         if (pmap_l3_valid(orig_l3)) {
2326                 /*
2327                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2328                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2329                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2330                  * the PT page will be also.
2331                  */
2332                 if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0 &&
2333                     (orig_l3 & ATTR_SW_WIRED) == 0)
2334                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2335                 else if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) == 0 &&
2336                     (orig_l3 & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2337                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2338
2339                 /*
2340                  * Remove the extra PT page reference.
2341                  */
2342                 if (mpte != NULL) {
2343                         mpte->wire_count--;
2344                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2345                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2346                              " va: 0x%lx", va));
2347                 }
2348
2349                 /*
2350                  * Has the physical page changed?
2351                  */
2352                 if (opa == pa) {
2353                         /*
2354                          * No, might be a protection or wiring change.
2355                          */
2356                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0) {
2357                                 new_l3 |= ATTR_SW_MANAGED;
2358                                 if ((new_l3 & ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) ==
2359                                     ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) {
2360                                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
2361                                 }
2362                         }
2363                         goto validate;
2364                 }
2365
2366                 /* Flush the cache, there might be uncommitted data in it */
2367                 if (pmap_is_current(pmap) && pmap_l3_valid_cacheable(orig_l3))
2368                         cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
2369         } else {
2370                 /*
2371                  * Increment the counters.
2372                  */
2373                 if ((new_l3 & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2374                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2375                 pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
2376         }
2377         /*
2378          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2379          */
2380         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2381                 new_l3 |= ATTR_SW_MANAGED;
2382                 pv = get_pv_entry(pmap, &lock);
2383                 pv->pv_va = va;
2384                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(&lock, pa);
2385                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2386                 m->md.pv_gen++;
2387                 if ((new_l3 & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW))
2388                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
2389         }
2390
2391         /*
2392          * Update the L3 entry.
2393          */
2394         if (orig_l3 != 0) {
2395 validate:
2396                 orig_l3 = pmap_load_store(l3, new_l3);
2397                 PTE_SYNC(l3);
2398                 opa = orig_l3 & ~ATTR_MASK;
2399
2400                 if (opa != pa) {
2401                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0) {
2402                                 om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2403                                 if (pmap_page_dirty(orig_l3))
2404                                         vm_page_dirty(om);
2405                                 if ((orig_l3 & ATTR_AF) != 0)
2406                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
2407                                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(&lock, opa);
2408                                 pmap_pvh_free(&om->md, pmap, va);
2409                         }
2410                 } else if (pmap_page_dirty(orig_l3)) {
2411                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0)
2412                                 vm_page_dirty(m);
2413                 }
2414         } else {
2415                 pmap_load_store(l3, new_l3);
2416                 PTE_SYNC(l3);
2417         }
2418         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2419         if ((pmap != pmap_kernel()) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap))
2420             cpu_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2421
2422         if (lock != NULL)
2423                 rw_wunlock(lock);
2424         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2425         PMAP_UNLOCK(pmap);
2426         return (KERN_SUCCESS);
2427 }
2428
2429 /*
2430  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2431  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2432  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2433  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2434  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2435  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2436  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2437  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2438  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2439  * corresponding offset from m_start are mapped.
2440  */
2441 void
2442 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2443     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2444 {
2445         struct rwlock *lock;
2446         vm_offset_t va;
2447         vm_page_t m, mpte;
2448         vm_pindex_t diff, psize;
2449
2450         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
2451
2452         psize = atop(end - start);
2453         mpte = NULL;
2454         m = m_start;
2455         lock = NULL;
2456         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2457         PMAP_LOCK(pmap);
2458         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2459                 va = start + ptoa(diff);
2460                 mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, mpte, &lock);
2461                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2462         }
2463         if (lock != NULL)
2464                 rw_wunlock(lock);
2465         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2466         PMAP_UNLOCK(pmap);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2471  * 1. Current pmap & pmap exists.
2472  * 2. Not wired.
2473  * 3. Read access.
2474  * 4. No page table pages.
2475  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2476  */
2477
2478 void
2479 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2480 {
2481         struct rwlock *lock;
2482
2483         lock = NULL;
2484         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2485         PMAP_LOCK(pmap);
2486         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL, &lock);
2487         if (lock != NULL)
2488                 rw_wunlock(lock);
2489         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2490         PMAP_UNLOCK(pmap);
2491 }
2492
2493 static vm_page_t
2494 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2495     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte, struct rwlock **lockp)
2496 {
2497         struct spglist free;
2498         pd_entry_t *pde;
2499         pt_entry_t *l3;
2500         vm_paddr_t pa;
2501         int lvl;
2502
2503         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2504             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
2505             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2506         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
2507         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2508
2509         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick_locked: %p %lx", pmap, va);
2510         /*
2511          * In the case that a page table page is not
2512          * resident, we are creating it here.
2513          */
2514         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2515                 vm_pindex_t l2pindex;
2516
2517                 /*
2518                  * Calculate pagetable page index
2519                  */
2520                 l2pindex = pmap_l2_pindex(va);
2521                 if (mpte && (mpte->pindex == l2pindex)) {
2522                         mpte->wire_count++;
2523                 } else {
2524                         /*
2525                          * Get the l2 entry
2526                          */
2527                         pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2528
2529                         /*
2530                          * If the page table page is mapped, we just increment
2531                          * the hold count, and activate it.  Otherwise, we
2532                          * attempt to allocate a page table page.  If this
2533                          * attempt fails, we don't retry.  Instead, we give up.
2534                          */
2535                         if (lvl == 2 && pmap_load(pde) != 0) {
2536                                 mpte =
2537                                     PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_load(pde) & ~ATTR_MASK);
2538                                 mpte->wire_count++;
2539                         } else {
2540                                 /*
2541                                  * Pass NULL instead of the PV list lock
2542                                  * pointer, because we don't intend to sleep.
2543                                  */
2544                                 mpte = _pmap_alloc_l3(pmap, l2pindex, NULL);
2545                                 if (mpte == NULL)
2546                                         return (mpte);
2547                         }
2548                 }
2549                 l3 = (pt_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(mpte));
2550                 l3 = &l3[pmap_l3_index(va)];
2551         } else {
2552                 mpte = NULL;
2553                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
2554                 KASSERT(pde != NULL,
2555                     ("pmap_enter_quick_locked: Invalid page entry, va: 0x%lx",
2556                      va));
2557                 KASSERT(lvl == 2,
2558                     ("pmap_enter_quick_locked: Invalid level %d", lvl));
2559                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2560         }
2561
2562         if (pmap_load(l3) != 0) {
2563                 if (mpte != NULL) {
2564                         mpte->wire_count--;
2565                         mpte = NULL;
2566                 }
2567                 return (mpte);
2568         }
2569
2570         /*
2571          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2572          */
2573         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
2574             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m, lockp)) {
2575                 if (mpte != NULL) {
2576                         SLIST_INIT(&free);
2577                         if (pmap_unwire_l3(pmap, va, mpte, &free)) {
2578                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2579                                 pmap_free_zero_pages(&free);
2580                         }
2581                         mpte = NULL;
2582                 }
2583                 return (mpte);
2584         }
2585
2586         /*
2587          * Increment counters
2588          */
2589         pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
2590
2591         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | ATTR_DEFAULT | ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) |
2592             ATTR_AP(ATTR_AP_RW) | L3_PAGE;
2593
2594         /*
2595          * Now validate mapping with RO protection
2596          */
2597         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
2598                 pa |= ATTR_SW_MANAGED;
2599         pmap_load_store(l3, pa);
2600         PTE_SYNC(l3);
2601         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2602         return (mpte);
2603 }
2604
2605 /*
2606  * This code maps large physical mmap regions into the
2607  * processor address space.  Note that some shortcuts
2608  * are taken, but the code works.
2609  */
2610 void
2611 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
2612     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2613 {
2614
2615         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2616         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2617             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2618 }
2619
2620 /*
2621  *      Clear the wired attribute from the mappings for the specified range of
2622  *      addresses in the given pmap.  Every valid mapping within that range
2623  *      must have the wired attribute set.  In contrast, invalid mappings
2624  *      cannot have the wired attribute set, so they are ignored.
2625  *
2626  *      The wired attribute of the page table entry is not a hardware feature,
2627  *      so there is no need to invalidate any TLB entries.
2628  */
2629 void
2630 pmap_unwire(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2631 {
2632         vm_offset_t va_next;
2633         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
2634         pt_entry_t *l3;
2635         boolean_t pv_lists_locked;
2636
2637         pv_lists_locked = FALSE;
2638         PMAP_LOCK(pmap);
2639         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2640                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
2641                 if (pmap_load(l0) == 0) {
2642                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
2643                         if (va_next < sva)
2644                                 va_next = eva;
2645                         continue;
2646                 }
2647
2648                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
2649                 if (pmap_load(l1) == 0) {
2650                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
2651                         if (va_next < sva)
2652                                 va_next = eva;
2653                         continue;
2654                 }
2655
2656                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
2657                 if (va_next < sva)
2658                         va_next = eva;
2659
2660                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2661                 if (pmap_load(l2) == 0)
2662                         continue;
2663
2664                 if (va_next > eva)
2665                         va_next = eva;
2666                 for (l3 = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3++,
2667                     sva += L3_SIZE) {
2668                         if (pmap_load(l3) == 0)
2669                                 continue;
2670                         if ((pmap_load(l3) & ATTR_SW_WIRED) == 0)
2671                                 panic("pmap_unwire: l3 %#jx is missing "
2672                                     "ATTR_SW_WIRED", (uintmax_t)pmap_load(l3));
2673
2674                         /*
2675                          * PG_W must be cleared atomically.  Although the pmap
2676                          * lock synchronizes access to PG_W, another processor
2677                          * could be setting PG_M and/or PG_A concurrently.
2678                          */
2679                         atomic_clear_long(l3, ATTR_SW_WIRED);
2680                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2681                 }
2682         }
2683         if (pv_lists_locked)
2684                 rw_runlock(&pvh_global_lock);
2685         PMAP_UNLOCK(pmap);
2686 }
2687
2688 /*
2689  *      Copy the range specified by src_addr/len
2690  *      from the source map to the range dst_addr/len
2691  *      in the destination map.
2692  *
2693  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2694  */
2695
2696 void
2697 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
2698     vm_offset_t src_addr)
2699 {
2700 }
2701
2702 /*
2703  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
2704  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2705  */
2706 void
2707 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2708 {
2709         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2710
2711         pagezero((void *)va);
2712 }
2713
2714 /*
2715  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
2716  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2717  *
2718  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2719  */
2720 void
2721 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2722 {
2723         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2724
2725         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE)
2726                 pagezero((void *)va);
2727         else
2728                 bzero((char *)va + off, size);
2729 }
2730
2731 /*
2732  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
2733  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
2734  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
2735  *      outside of Giant.
2736  */
2737 void
2738 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2739 {
2740         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2741
2742         pagezero((void *)va);
2743 }
2744
2745 /*
2746  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2747  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2748  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2749  *      time.
2750  */
2751 void
2752 pmap_copy_page(vm_page_t msrc, vm_page_t mdst)
2753 {
2754         vm_offset_t src = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(msrc));
2755         vm_offset_t dst = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(mdst));
2756
2757         pagecopy((void *)src, (void *)dst);
2758 }
2759
2760 int unmapped_buf_allowed = 1;
2761
2762 void
2763 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
2764     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
2765 {
2766         void *a_cp, *b_cp;
2767         vm_page_t m_a, m_b;
2768         vm_paddr_t p_a, p_b;
2769         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
2770         int cnt;
2771
2772         while (xfersize > 0) {
2773                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
2774                 m_a = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
2775                 p_a = m_a->phys_addr;
2776                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
2777                 m_b = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
2778                 p_b = m_b->phys_addr;
2779                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
2780                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
2781                 if (__predict_false(!PHYS_IN_DMAP(p_a))) {
2782                         panic("!DMAP a %lx", p_a);
2783                 } else {
2784                         a_cp = (char *)PHYS_TO_DMAP(p_a) + a_pg_offset;
2785                 }
2786                 if (__predict_false(!PHYS_IN_DMAP(p_b))) {
2787                         panic("!DMAP b %lx", p_b);
2788                 } else {
2789                         b_cp = (char *)PHYS_TO_DMAP(p_b) + b_pg_offset;
2790                 }
2791                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2792                 a_offset += cnt;
2793                 b_offset += cnt;
2794                 xfersize -= cnt;
2795         }
2796 }
2797
2798 vm_offset_t
2799 pmap_quick_enter_page(vm_page_t m)
2800 {
2801
2802         return (PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m)));
2803 }
2804
2805 void
2806 pmap_quick_remove_page(vm_offset_t addr)
2807 {
2808 }
2809
2810 /*
2811  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2812  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2813  * be changed upwards or downwards in the future; it
2814  * is only necessary that true be returned for a small
2815  * subset of pmaps for proper page aging.
2816  */
2817 boolean_t
2818 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2819 {
2820         struct rwlock *lock;
2821         pv_entry_t pv;
2822         int loops = 0;
2823         boolean_t rv;
2824
2825         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2826             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2827         rv = FALSE;
2828         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2829         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
2830         rw_rlock(lock);
2831         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
2832                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
2833                         rv = TRUE;
2834                         break;
2835                 }
2836                 loops++;
2837                 if (loops >= 16)
2838                         break;
2839         }
2840         rw_runlock(lock);
2841         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2842         return (rv);
2843 }
2844
2845 /*
2846  *      pmap_page_wired_mappings:
2847  *
2848  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
2849  *      that are wired.
2850  */
2851 int
2852 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
2853 {
2854         struct rwlock *lock;
2855         pmap_t pmap;
2856         pt_entry_t *pte;
2857         pv_entry_t pv;
2858         int count, lvl, md_gen;
2859
2860         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2861                 return (0);
2862         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2863         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
2864         rw_rlock(lock);
2865 restart:
2866         count = 0;
2867         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
2868                 pmap = PV_PMAP(pv);
2869                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
2870                         md_gen = m->md.pv_gen;
2871                         rw_runlock(lock);
2872                         PMAP_LOCK(pmap);
2873                         rw_rlock(lock);
2874                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
2875                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2876                                 goto restart;
2877                         }
2878                 }
2879                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2880                 if (pte != NULL && (pmap_load(pte) & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2881                         count++;
2882                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2883         }
2884         rw_runlock(lock);
2885         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2886         return (count);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Destroy all managed, non-wired mappings in the given user-space
2891  * pmap.  This pmap cannot be active on any processor besides the
2892  * caller.
2893  *
2894  * This function cannot be applied to the kernel pmap.  Moreover, it
2895  * is not intended for general use.  It is only to be used during
2896  * process termination.  Consequently, it can be implemented in ways
2897  * that make it faster than pmap_remove().  First, it can more quickly
2898  * destroy mappings by iterating over the pmap's collection of PV
2899  * entries, rather than searching the page table.  Second, it doesn't
2900  * have to test and clear the page table entries atomically, because
2901  * no processor is currently accessing the user address space.  In
2902  * particular, a page table entry's dirty bit won't change state once
2903  * this function starts.
2904  */
2905 void
2906 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2907 {
2908         pd_entry_t *pde;
2909         pt_entry_t *pte, tpte;
2910         struct spglist free;
2911         vm_page_t m;
2912         pv_entry_t pv;
2913         struct pv_chunk *pc, *npc;
2914         struct rwlock *lock;
2915         int64_t bit;
2916         uint64_t inuse, bitmask;
2917         int allfree, field, freed, idx, lvl;
2918         vm_paddr_t pa;
2919
2920         lock = NULL;
2921
2922         SLIST_INIT(&free);
2923         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2924         PMAP_LOCK(pmap);
2925         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
2926                 allfree = 1;
2927                 freed = 0;
2928                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2929                         inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
2930                         while (inuse != 0) {
2931                                 bit = ffsl(inuse) - 1;
2932                                 bitmask = 1UL << bit;
2933                                 idx = field * 64 + bit;
2934                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
2935                                 inuse &= ~bitmask;
2936
2937                                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2938                                 KASSERT(pde != NULL,
2939                                     ("Attempting to remove an unmapped page"));
2940                                 KASSERT(lvl == 2,
2941                                     ("Invalid page directory level: %d", lvl));
2942
2943                                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
2944                                 KASSERT(pte != NULL,
2945                                     ("Attempting to remove an unmapped page"));
2946
2947                                 tpte = pmap_load(pte);
2948
2949 /*
2950  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2951  */
2952                                 if (tpte & ATTR_SW_WIRED) {
2953                                         allfree = 0;
2954                                         continue;
2955                                 }
2956
2957                                 pa = tpte & ~ATTR_MASK;
2958
2959                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2960                                 KASSERT(m->phys_addr == pa,
2961                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
2962                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
2963                                     (uintmax_t)tpte));
2964
2965                                 KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
2966                                     m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
2967                                     ("pmap_remove_pages: bad pte %#jx",
2968                                     (uintmax_t)tpte));
2969
2970                                 /* XXX: assumes tpte is level 3 */
2971                                 if (pmap_is_current(pmap) &&
2972                                     pmap_l3_valid_cacheable(tpte))
2973                                         cpu_dcache_wb_range(pv->pv_va, L3_SIZE);
2974                                 pmap_load_clear(pte);
2975                                 PTE_SYNC(pte);
2976                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2977
2978                                 /*
2979                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
2980                                  */
2981                                 if ((tpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW))
2982                                         vm_page_dirty(m);
2983
2984                                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(&lock, m);
2985
2986                                 /* Mark free */
2987                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
2988
2989                                 pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
2990                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2991                                 m->md.pv_gen++;
2992
2993                                 pmap_unuse_l3(pmap, pv->pv_va, pmap_load(pde),
2994                                     &free);
2995                                 freed++;
2996                         }
2997                 }
2998                 PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_frees, freed));
2999                 PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, freed));
3000                 PV_STAT(atomic_subtract_long(&pv_entry_count, freed));
3001                 if (allfree) {
3002                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3003                         free_pv_chunk(pc);
3004                 }
3005         }
3006         pmap_invalidate_all(pmap);
3007         if (lock != NULL)
3008                 rw_wunlock(lock);
3009         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3010         PMAP_UNLOCK(pmap);
3011         pmap_free_zero_pages(&free);
3012 }
3013
3014 /*
3015  * This is used to check if a page has been accessed or modified. As we
3016  * don't have a bit to see if it has been modified we have to assume it
3017  * has been if the page is read/write.
3018  */
3019 static boolean_t
3020 pmap_page_test_mappings(vm_page_t m, boolean_t accessed, boolean_t modified)
3021 {
3022         struct rwlock *lock;
3023         pv_entry_t pv;
3024         pt_entry_t *pte, mask, value;
3025         pmap_t pmap;
3026         int lvl, md_gen;
3027         boolean_t rv;
3028
3029         rv = FALSE;
3030         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3031         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
3032         rw_rlock(lock);
3033 restart:
3034         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
3035                 pmap = PV_PMAP(pv);
3036                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3037                         md_gen = m->md.pv_gen;
3038                         rw_runlock(lock);
3039                         PMAP_LOCK(pmap);
3040                         rw_rlock(lock);
3041                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3042                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3043                                 goto restart;
3044                         }
3045                 }
3046                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3047                 KASSERT(lvl == 3,
3048                     ("pmap_page_test_mappings: Invalid level %d", lvl));
3049                 mask = 0;
3050                 value = 0;
3051                 if (modified) {
3052                         mask |= ATTR_AP_RW_BIT;
3053                         value |= ATTR_AP(ATTR_AP_RW);
3054                 }
3055                 if (accessed) {
3056                         mask |= ATTR_AF | ATTR_DESCR_MASK;
3057                         value |= ATTR_AF | L3_PAGE;
3058                 }
3059                 rv = (pmap_load(pte) & mask) == value;
3060                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3061                 if (rv)
3062                         goto out;
3063         }
3064 out:
3065         rw_runlock(lock);
3066         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3067         return (rv);
3068 }
3069
3070 /*
3071  *      pmap_is_modified:
3072  *
3073  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3074  *      in any physical maps.
3075  */
3076 boolean_t
3077 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3078 {
3079
3080         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3081             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
3082
3083         /*
3084          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
3085          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
3086          * is clear, no PTEs can have PG_M set.
3087          */
3088         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3089         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3090                 return (FALSE);
3091         return (pmap_page_test_mappings(m, FALSE, TRUE));
3092 }
3093
3094 /*
3095  *      pmap_is_prefaultable:
3096  *
3097  *      Return whether or not the specified virtual address is eligible
3098  *      for prefault.
3099  */
3100 boolean_t
3101 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3102 {
3103         pt_entry_t *pte;
3104         boolean_t rv;
3105         int lvl;
3106
3107         rv = FALSE;
3108         PMAP_LOCK(pmap);
3109         pte = pmap_pte(pmap, addr, &lvl);
3110         if (pte != NULL && pmap_load(pte) != 0) {
3111                 rv = TRUE;
3112         }
3113         PMAP_UNLOCK(pmap);
3114         return (rv);
3115 }
3116
3117 /*
3118  *      pmap_is_referenced:
3119  *
3120  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
3121  *      in any physical maps.
3122  */
3123 boolean_t
3124 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
3125 {
3126
3127         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3128             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
3129         return (pmap_page_test_mappings(m, TRUE, FALSE));
3130 }
3131
3132 /*
3133  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3134  */
3135 void
3136 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3137 {
3138         pmap_t pmap;
3139         struct rwlock *lock;
3140         pv_entry_t pv;
3141         pt_entry_t oldpte, *pte;
3142         int lvl, md_gen;
3143
3144         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3145             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
3146
3147         /*
3148          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
3149          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
3150          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
3151          */
3152         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3153         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3154                 return;
3155         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3156         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
3157 retry_pv_loop:
3158         rw_wlock(lock);
3159         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
3160                 pmap = PV_PMAP(pv);
3161                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3162                         md_gen = m->md.pv_gen;
3163                         rw_wunlock(lock);
3164                         PMAP_LOCK(pmap);
3165                         rw_wlock(lock);
3166                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3167                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3168                                 rw_wunlock(lock);
3169                                 goto retry_pv_loop;
3170                         }
3171                 }
3172                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3173 retry:
3174                 oldpte = pmap_load(pte);
3175                 if ((oldpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) {
3176                         if (!atomic_cmpset_long(pte, oldpte,
3177                             oldpte | ATTR_AP(ATTR_AP_RO)))
3178                                 goto retry;
3179                         if ((oldpte & ATTR_AF) != 0)
3180                                 vm_page_dirty(m);
3181                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3182                 }
3183                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3184         }
3185         rw_wunlock(lock);
3186         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3187         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3188 }
3189
3190 static __inline boolean_t
3191 safe_to_clear_referenced(pmap_t pmap, pt_entry_t pte)
3192 {
3193
3194         return (FALSE);
3195 }
3196
3197 #define PMAP_TS_REFERENCED_MAX  5
3198
3199 /*
3200  *      pmap_ts_referenced:
3201  *
3202  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3203  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3204  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3205  *      reference bits set.
3206  *
3207  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3208  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3209  *      optimal aging of shared pages.
3210  */
3211 int
3212 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3213 {
3214         pv_entry_t pv, pvf;
3215         pmap_t pmap;
3216         struct rwlock *lock;
3217         pd_entry_t *pde, tpde;
3218         pt_entry_t *pte, tpte;
3219         vm_paddr_t pa;
3220         int cleared, md_gen, not_cleared, lvl;
3221         struct spglist free;
3222
3223         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3224             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
3225         SLIST_INIT(&free);
3226         cleared = 0;
3227         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3228         lock = PHYS_TO_PV_LIST_LOCK(pa);
3229         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3230         rw_wlock(lock);
3231 retry:
3232         not_cleared = 0;
3233         if ((pvf = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) == NULL)
3234                 goto out;
3235         pv = pvf;
3236         do {
3237                 if (pvf == NULL)
3238                         pvf = pv;
3239                 pmap = PV_PMAP(pv);
3240                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3241                         md_gen = m->md.pv_gen;
3242                         rw_wunlock(lock);
3243                         PMAP_LOCK(pmap);
3244                         rw_wlock(lock);
3245                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3246                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3247                                 goto retry;
3248                         }
3249                 }
3250                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3251                 KASSERT(pde != NULL, ("pmap_ts_referenced: no l2 table found"));
3252                 KASSERT(lvl == 2,
3253                     ("pmap_ts_referenced: invalid pde level %d", lvl));
3254                 tpde = pmap_load(pde);
3255                 KASSERT((tpde & ATTR_DESCR_MASK) == L2_TABLE,
3256                     ("pmap_ts_referenced: found an invalid l2 table"));
3257                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
3258                 tpte = pmap_load(pte);
3259                 if ((tpte & ATTR_AF) != 0) {
3260                         if (safe_to_clear_referenced(pmap, tpte)) {
3261                                 /*
3262                                  * TODO: We don't handle the access flag
3263                                  * at all. We need to be able to set it in
3264                                  * the exception handler.
3265                                  */
3266                                 panic("ARM64TODO: safe_to_clear_referenced\n");
3267                         } else if ((tpte & ATTR_SW_WIRED) == 0) {
3268                                 /*
3269                                  * Wired pages cannot be paged out so
3270                                  * doing accessed bit emulation for
3271                                  * them is wasted effort. We do the
3272                                  * hard work for unwired pages only.
3273                                  */
3274                                 pmap_remove_l3(pmap, pte, pv->pv_va, tpde,
3275                                     &free, &lock);
3276                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3277                                 cleared++;
3278                                 if (pvf == pv)
3279                                         pvf = NULL;
3280                                 pv = NULL;
3281                                 KASSERT(lock == VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m),
3282                                     ("inconsistent pv lock %p %p for page %p",
3283                                     lock, VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m), m));
3284                         } else
3285                                 not_cleared++;
3286                 }
3287                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3288                 /* Rotate the PV list if it has more than one entry. */
3289                 if (pv != NULL && TAILQ_NEXT(pv, pv_next) != NULL) {
3290                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
3291                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
3292                         m->md.pv_gen++;
3293                 }
3294         } while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != pvf && cleared +
3295             not_cleared < PMAP_TS_REFERENCED_MAX);
3296 out:
3297         rw_wunlock(lock);
3298         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3299         pmap_free_zero_pages(&free);
3300         return (cleared + not_cleared);
3301 }
3302
3303 /*
3304  *      Apply the given advice to the specified range of addresses within the
3305  *      given pmap.  Depending on the advice, clear the referenced and/or
3306  *      modified flags in each mapping and set the mapped page's dirty field.
3307  */
3308 void
3309 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
3310 {
3311 }
3312
3313 /*
3314  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3315  */
3316 void
3317 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3318 {
3319
3320         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3321             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
3322         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3323         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
3324             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
3325
3326         /*
3327          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PG_M set.
3328          * If the object containing the page is locked and the page is not
3329          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
3330          */
3331         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3332                 return;
3333
3334         /* ARM64TODO: We lack support for tracking if a page is modified */
3335 }
3336
3337 void *
3338 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3339 {
3340
3341         return ((void *)PHYS_TO_DMAP(pa));
3342 }
3343
3344 void
3345 pmap_unmapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3346 {
3347 }
3348
3349 /*
3350  * Sets the memory attribute for the specified page.
3351  */
3352 void
3353 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3354 {
3355
3356         m->md.pv_memattr = ma;
3357
3358         /*
3359          * ARM64TODO: Implement the below (from the amd64 pmap)
3360          * If "m" is a normal page, update its direct mapping.  This update
3361          * can be relied upon to perform any cache operations that are
3362          * required for data coherence.
3363          */
3364         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
3365             PHYS_IN_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m)))
3366                 panic("ARM64TODO: pmap_page_set_memattr");
3367 }
3368
3369 /*
3370  * perform the pmap work for mincore
3371  */
3372 int
3373 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
3374 {
3375         pd_entry_t *l1p, l1;
3376         pd_entry_t *l2p, l2;
3377         pt_entry_t *l3p, l3;
3378         vm_paddr_t pa;
3379         bool managed;
3380         int val;
3381
3382         PMAP_LOCK(pmap);
3383 retry:
3384         pa = 0;
3385         val = 0;
3386         managed = false;
3387
3388         l1p = pmap_l1(pmap, addr);
3389         if (l1p == NULL) /* No l1 */
3390                 goto done;
3391
3392         l1 = pmap_load(l1p);
3393         if ((l1 & ATTR_DESCR_MASK) == L1_INVAL)
3394                 goto done;
3395
3396         if ((l1 & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK) {
3397                 pa = (l1 & ~ATTR_MASK) | (addr & L1_OFFSET);
3398                 managed = (l1 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3399                 val = MINCORE_SUPER | MINCORE_INCORE;
3400                 if (pmap_page_dirty(l1))
3401                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3402                 if ((l1 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3403                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3404                 goto done;
3405         }
3406
3407         l2p = pmap_l1_to_l2(l1p, addr);
3408         if (l2p == NULL) /* No l2 */
3409                 goto done;
3410
3411         l2 = pmap_load(l2p);
3412         if ((l2 & ATTR_DESCR_MASK) == L2_INVAL)
3413                 goto done;
3414
3415         if ((l2 & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK) {
3416                 pa = (l2 & ~ATTR_MASK) | (addr & L2_OFFSET);
3417                 managed = (l2 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3418                 val = MINCORE_SUPER | MINCORE_INCORE;
3419                 if (pmap_page_dirty(l2))
3420                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3421                 if ((l2 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3422                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3423                 goto done;
3424         }
3425
3426         l3p = pmap_l2_to_l3(l2p, addr);
3427         if (l3p == NULL) /* No l3 */
3428                 goto done;
3429
3430         l3 = pmap_load(l2p);
3431         if ((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_INVAL)
3432                 goto done;
3433
3434         if ((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE) {
3435                 pa = (l3 & ~ATTR_MASK) | (addr & L3_OFFSET);
3436                 managed = (l3 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3437                 val = MINCORE_INCORE;
3438                 if (pmap_page_dirty(l3))
3439                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3440                 if ((l3 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3441                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3442         }
3443
3444 done:
3445         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
3446             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
3447                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
3448                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
3449                         goto retry;
3450         } else
3451                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
3452         PMAP_UNLOCK(pmap);
3453
3454         return (val);
3455 }
3456
3457 void
3458 pmap_activate(struct thread *td)
3459 {
3460         pmap_t  pmap;
3461
3462         critical_enter();
3463         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
3464         td->td_pcb->pcb_l0addr = vtophys(pmap->pm_l0);
3465         __asm __volatile("msr ttbr0_el1, %0" : : "r"(td->td_pcb->pcb_l0addr));
3466         pmap_invalidate_all(pmap);
3467         critical_exit();
3468 }
3469
3470 void
3471 pmap_sync_icache(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
3472 {
3473
3474         if (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
3475                 cpu_icache_sync_range(va, sz);
3476         } else {
3477                 u_int len, offset;
3478                 vm_paddr_t pa;
3479
3480                 /* Find the length of data in this page to flush */
3481                 offset = va & PAGE_MASK;
3482                 len = imin(PAGE_SIZE - offset, sz);
3483
3484                 while (sz != 0) {
3485                         /* Extract the physical address & find it in the DMAP */
3486                         pa = pmap_extract(pmap, va);
3487                         if (pa != 0)
3488                                 cpu_icache_sync_range(PHYS_TO_DMAP(pa), len);
3489
3490                         /* Move to the next page */
3491                         sz -= len;
3492                         va += len;
3493                         /* Set the length for the next iteration */
3494                         len = imin(PAGE_SIZE, sz);
3495                 }
3496         }
3497 }
3498
3499 /*
3500  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
3501  *      different alignment might result in more superpage mappings.
3502  */
3503 void
3504 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
3505     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
3506 {
3507 }
3508
3509 /**
3510  * Get the kernel virtual address of a set of physical pages. If there are
3511  * physical addresses not covered by the DMAP perform a transient mapping
3512  * that will be removed when calling pmap_unmap_io_transient.
3513  *
3514  * \param page        The pages the caller wishes to obtain the virtual
3515  *                    address on the kernel memory map.
3516  * \param vaddr       On return contains the kernel virtual memory address
3517  *                    of the pages passed in the page parameter.
3518  * \param count       Number of pages passed in.
3519  * \param can_fault   TRUE if the thread using the mapped pages can take
3520  *                    page faults, FALSE otherwise.
3521  *
3522  * \returns TRUE if the caller must call pmap_unmap_io_transient when
3523  *          finished or FALSE otherwise.
3524  *
3525  */
3526 boolean_t
3527 pmap_map_io_transient(vm_page_t page[], vm_offset_t vaddr[], int count,
3528     boolean_t can_fault)
3529 {
3530         vm_paddr_t paddr;
3531         boolean_t needs_mapping;
3532         int error, i;
3533
3534         /*
3535          * Allocate any KVA space that we need, this is done in a separate
3536          * loop to prevent calling vmem_alloc while pinned.
3537          */
3538         needs_mapping = FALSE;
3539         for (i = 0; i < count; i++) {
3540                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3541                 if (__predict_false(!PHYS_IN_DMAP(paddr))) {
3542                         error = vmem_alloc(kernel_arena, PAGE_SIZE,
3543                             M_BESTFIT | M_WAITOK, &vaddr[i]);
3544                         KASSERT(error == 0, ("vmem_alloc failed: %d", error));
3545                         needs_mapping = TRUE;
3546                 } else {
3547                         vaddr[i] = PHYS_TO_DMAP(paddr);
3548                 }
3549         }
3550
3551         /* Exit early if everything is covered by the DMAP */
3552         if (!needs_mapping)
3553                 return (FALSE);
3554
3555         if (!can_fault)
3556                 sched_pin();
3557         for (i = 0; i < count; i++) {
3558                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3559                 if (!PHYS_IN_DMAP(paddr)) {
3560                         panic(
3561                            "pmap_map_io_transient: TODO: Map out of DMAP data");
3562                 }
3563         }
3564
3565         return (needs_mapping);
3566 }
3567
3568 void
3569 pmap_unmap_io_transient(vm_page_t page[], vm_offset_t vaddr[], int count,
3570     boolean_t can_fault)
3571 {
3572         vm_paddr_t paddr;
3573         int i;
3574
3575         if (!can_fault)
3576                 sched_unpin();
3577         for (i = 0; i < count; i++) {
3578                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3579                 if (!PHYS_IN_DMAP(paddr)) {
3580                         panic("ARM64TODO: pmap_unmap_io_transient: Unmap data");
3581                 }
3582         }
3583 }