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 /*
 226  * Data for the pv entry allocation mechanism
 227  */
 228 static TAILQ_HEAD(pch, pv_chunk) pv_chunks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pv_chunks);
 229 static struct mtx pv_chunks_mutex;
 230 static struct rwlock pv_list_locks[NPV_LIST_LOCKS];
 231
 232 static void     free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc);
 233 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
 234 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t pmap, struct rwlock **lockp);
 235 static vm_page_t reclaim_pv_chunk(pmap_t locked_pmap, struct rwlock **lockp);
 236 static void     pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
 237 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
 238                     vm_offset_t va);
 239 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 240     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte, struct rwlock **lockp);
 241 static int pmap_remove_l3(pmap_t pmap, pt_entry_t *l3, vm_offset_t sva,
 242     pd_entry_t ptepde, struct spglist *free, struct rwlock **lockp);
 243 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 244     vm_page_t m, struct rwlock **lockp);
 245
 246 static vm_page_t _pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_pindex_t ptepindex,
 247                 struct rwlock **lockp);
 248
 249 static void _pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
 250     struct spglist *free);
 251 static int pmap_unuse_l3(pmap_t, vm_offset_t, pd_entry_t, struct spglist *);
 252
 253 /*
 254  * These load the old table data and store the new value.
 255  * They need to be atomic as the System MMU may write to the table at
 256  * the same time as the CPU.
 257  */
 258 #define pmap_load_store(table, entry) atomic_swap_64(table, entry)
 259 #define pmap_set(table, mask) atomic_set_64(table, mask)
 260 #define pmap_load_clear(table) atomic_swap_64(table, 0)
 261 #define pmap_load(table) (*table)
 262
 263 /********************/
 264 /* Inline functions */
 265 /********************/
 266
 267 static __inline void
 268 pagecopy(void *s, void *d)
 269 {
 270
 271         memcpy(d, s, PAGE_SIZE);
 272 }
 273
 274 static __inline void
 275 pagezero(void *p)
 276 {
 277
 278         bzero(p, 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 l1pt, vm_paddr_t kernstart)
 554 {
 555         vm_offset_t va;
 556         vm_paddr_t pa;
 557         pd_entry_t *l1;
 558         u_int l1_slot;
 559
 560         pa = dmap_phys_base = kernstart & ~L1_OFFSET;
 561         va = DMAP_MIN_ADDRESS;
 562         l1 = (pd_entry_t *)l1pt;
 563         l1_slot = pmap_l1_index(DMAP_MIN_ADDRESS);
 564
 565         for (; va < DMAP_MAX_ADDRESS;
 566             pa += L1_SIZE, va += L1_SIZE, l1_slot++) {
 567                 KASSERT(l1_slot < Ln_ENTRIES, ("Invalid L1 index"));
 568
 569                 pmap_load_store(&l1[l1_slot],
 570                     (pa & ~L1_OFFSET) | ATTR_DEFAULT |
 571                     ATTR_IDX(CACHED_MEMORY) | L1_BLOCK);
 572         }
 573
 574         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)l1, PAGE_SIZE);
 575         cpu_tlb_flushID();
 576 }
 577
 578 static vm_offset_t
 579 pmap_bootstrap_l2(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t l2_start)
 580 {
 581         vm_offset_t l2pt;
 582         vm_paddr_t pa;
 583         pd_entry_t *l1;
 584         u_int l1_slot;
 585
 586         KASSERT((va & L1_OFFSET) == 0, ("Invalid virtual address"));
 587
 588         l1 = (pd_entry_t *)l1pt;
 589         l1_slot = pmap_l1_index(va);
 590         l2pt = l2_start;
 591
 592         for (; va < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS; l1_slot++, va += L1_SIZE) {
 593                 KASSERT(l1_slot < Ln_ENTRIES, ("Invalid L1 index"));
 594
 595                 pa = pmap_early_vtophys(l1pt, l2pt);
 596                 pmap_load_store(&l1[l1_slot],
 597                     (pa & ~Ln_TABLE_MASK) | L1_TABLE);
 598                 l2pt += PAGE_SIZE;
 599         }
 600
 601         /* Clean the L2 page table */
 602         memset((void *)l2_start, 0, l2pt - l2_start);
 603         cpu_dcache_wb_range(l2_start, l2pt - l2_start);
 604
 605         /* Flush the l1 table to ram */
 606         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)l1, PAGE_SIZE);
 607
 608         return l2pt;
 609 }
 610
 611 static vm_offset_t
 612 pmap_bootstrap_l3(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t l3_start)
 613 {
 614         vm_offset_t l2pt, l3pt;
 615         vm_paddr_t pa;
 616         pd_entry_t *l2;
 617         u_int l2_slot;
 618
 619         KASSERT((va & L2_OFFSET) == 0, ("Invalid virtual address"));
 620
 621         l2 = pmap_l2(kernel_pmap, va);
 622         l2 = (pd_entry_t *)((uintptr_t)l2 & ~(PAGE_SIZE - 1));
 623         l2pt = (vm_offset_t)l2;
 624         l2_slot = pmap_l2_index(va);
 625         l3pt = l3_start;
 626
 627         for (; va < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS; l2_slot++, va += L2_SIZE) {
 628                 KASSERT(l2_slot < Ln_ENTRIES, ("Invalid L2 index"));
 629
 630                 pa = pmap_early_vtophys(l1pt, l3pt);
 631                 pmap_load_store(&l2[l2_slot],
 632                     (pa & ~Ln_TABLE_MASK) | L2_TABLE);
 633                 l3pt += PAGE_SIZE;
 634         }
 635
 636         /* Clean the L2 page table */
 637         memset((void *)l3_start, 0, l3pt - l3_start);
 638         cpu_dcache_wb_range(l3_start, l3pt - l3_start);
 639
 640         cpu_dcache_wb_range((vm_offset_t)l2, PAGE_SIZE);
 641
 642         return l3pt;
 643 }
 644
 645 /*
 646  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
 647  */
 648 void
 649 pmap_bootstrap(vm_offset_t l0pt, vm_offset_t l1pt, vm_paddr_t kernstart,
 650     vm_size_t kernlen)
 651 {
 652         u_int l1_slot, l2_slot, avail_slot, map_slot, used_map_slot;
 653         uint64_t kern_delta;
 654         pt_entry_t *l2;
 655         vm_offset_t va, freemempos;
 656         vm_offset_t dpcpu, msgbufpv;
 657         vm_paddr_t pa, min_pa;
 658         int i;
 659
 660         kern_delta = KERNBASE - kernstart;
 661         physmem = 0;
 662
 663         printf("pmap_bootstrap %lx %lx %lx\n", l1pt, kernstart, kernlen);
 664         printf("%lx\n", l1pt);
 665         printf("%lx\n", (KERNBASE >> L1_SHIFT) & Ln_ADDR_MASK);
 666
 667         /* Set this early so we can use the pagetable walking functions */
 668         kernel_pmap_store.pm_l0 = (pd_entry_t *)l0pt;
 669         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
 670
 671         /*
 672          * Initialize the global pv list lock.
 673          */
 674         rw_init(&pvh_global_lock, "pmap pv global");
 675
 676         /* Assume the address we were loaded to is a valid physical address */
 677         min_pa = KERNBASE - kern_delta;
 678
 679         /*
 680          * Find the minimum physical address. physmap is sorted,
 681          * but may contain empty ranges.
 682          */
 683         for (i = 0; i < (physmap_idx * 2); i += 2) {
 684                 if (physmap[i] == physmap[i + 1])
 685                         continue;
 686                 if (physmap[i] <= min_pa)
 687                         min_pa = physmap[i];
 688                 break;
 689         }
 690
 691         /* Create a direct map region early so we can use it for pa -> va */
 692         pmap_bootstrap_dmap(l1pt, min_pa);
 693
 694         va = KERNBASE;
 695         pa = KERNBASE - kern_delta;
 696
 697         /*
 698          * Start to initialise phys_avail by copying from physmap
 699          * up to the physical address KERNBASE points at.
 700          */
 701         map_slot = avail_slot = 0;
 702         for (; map_slot < (physmap_idx * 2) &&
 703             avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2); map_slot += 2) {
 704                 if (physmap[map_slot] == physmap[map_slot + 1])
 705                         continue;
 706
 707                 if (physmap[map_slot] <= pa &&
 708                     physmap[map_slot + 1] > pa)
 709                         break;
 710
 711                 phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 712                 phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 713                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 714                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 715                 avail_slot += 2;
 716         }
 717
 718         /* Add the memory before the kernel */
 719         if (physmap[avail_slot] < pa && avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2)) {
 720                 phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 721                 phys_avail[avail_slot + 1] = pa;
 722                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 723                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 724                 avail_slot += 2;
 725         }
 726         used_map_slot = map_slot;
 727
 728         /*
 729          * Read the page table to find out what is already mapped.
 730          * This assumes we have mapped a block of memory from KERNBASE
 731          * using a single L1 entry.
 732          */
 733         l2 = pmap_early_page_idx(l1pt, KERNBASE, &l1_slot, &l2_slot);
 734
 735         /* Sanity check the index, KERNBASE should be the first VA */
 736         KASSERT(l2_slot == 0, ("The L2 index is non-zero"));
 737
 738         /* Find how many pages we have mapped */
 739         for (; l2_slot < Ln_ENTRIES; l2_slot++) {
 740                 if ((l2[l2_slot] & ATTR_DESCR_MASK) == 0)
 741                         break;
 742
 743                 /* Check locore used L2 blocks */
 744                 KASSERT((l2[l2_slot] & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
 745                     ("Invalid bootstrap L2 table"));
 746                 KASSERT((l2[l2_slot] & ~ATTR_MASK) == pa,
 747                     ("Incorrect PA in L2 table"));
 748
 749                 va += L2_SIZE;
 750                 pa += L2_SIZE;
 751         }
 752
 753         va = roundup2(va, L1_SIZE);
 754
 755         freemempos = KERNBASE + kernlen;
 756         freemempos = roundup2(freemempos, PAGE_SIZE);
 757         /* Create the l2 tables up to VM_MAX_KERNEL_ADDRESS */
 758         freemempos = pmap_bootstrap_l2(l1pt, va, freemempos);
 759         /* And the l3 tables for the early devmap */
 760         freemempos = pmap_bootstrap_l3(l1pt,
 761             VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - L2_SIZE, freemempos);
 762
 763         cpu_tlb_flushID();
 764
 765 #define alloc_pages(var, np)                                            \
 766         (var) = freemempos;                                             \
 767         freemempos += (np * PAGE_SIZE);                                 \
 768         memset((char *)(var), 0, ((np) * PAGE_SIZE));
 769
 770         /* Allocate dynamic per-cpu area. */
 771         alloc_pages(dpcpu, DPCPU_SIZE / PAGE_SIZE);
 772         dpcpu_init((void *)dpcpu, 0);
 773
 774         /* Allocate memory for the msgbuf, e.g. for /sbin/dmesg */
 775         alloc_pages(msgbufpv, round_page(msgbufsize) / PAGE_SIZE);
 776         msgbufp = (void *)msgbufpv;
 777
 778         virtual_avail = roundup2(freemempos, L1_SIZE);
 779         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - L2_SIZE;
 780         kernel_vm_end = virtual_avail;
 781
 782         pa = pmap_early_vtophys(l1pt, freemempos);
 783
 784         /* Finish initialising physmap */
 785         map_slot = used_map_slot;
 786         for (; avail_slot < (PHYS_AVAIL_SIZE - 2) &&
 787             map_slot < (physmap_idx * 2); map_slot += 2) {
 788                 if (physmap[map_slot] == physmap[map_slot + 1])
 789                         continue;
 790
 791                 /* Have we used the current range? */
 792                 if (physmap[map_slot + 1] <= pa)
 793                         continue;
 794
 795                 /* Do we need to split the entry? */
 796                 if (physmap[map_slot] < pa) {
 797                         phys_avail[avail_slot] = pa;
 798                         phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 799                 } else {
 800                         phys_avail[avail_slot] = physmap[map_slot];
 801                         phys_avail[avail_slot + 1] = physmap[map_slot + 1];
 802                 }
 803                 physmem += (phys_avail[avail_slot + 1] -
 804                     phys_avail[avail_slot]) >> PAGE_SHIFT;
 805
 806                 avail_slot += 2;
 807         }
 808         phys_avail[avail_slot] = 0;
 809         phys_avail[avail_slot + 1] = 0;
 810
 811         /*
 812          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
 813          * highest page of the physical address space.  It should be
 814          * called something like "Maxphyspage".
 815          */
 816         Maxmem = atop(phys_avail[avail_slot - 1]);
 817
 818         cpu_tlb_flushID();
 819 }
 820
 821 /*
 822  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
 823  */
 824 void
 825 pmap_page_init(vm_page_t m)
 826 {
 827
 828         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
 829         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_WRITE_BACK;
 830 }
 831
 832 /*
 833  *      Initialize the pmap module.
 834  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
 835  *      system needs to map virtual memory.
 836  */
 837 void
 838 pmap_init(void)
 839 {
 840         int i;
 841
 842         /*
 843          * Initialize the pv chunk list mutex.
 844          */
 845         mtx_init(&pv_chunks_mutex, "pmap pv chunk list", NULL, MTX_DEF);
 846
 847         /*
 848          * Initialize the pool of pv list locks.
 849          */
 850         for (i = 0; i < NPV_LIST_LOCKS; i++)
 851                 rw_init(&pv_list_locks[i], "pmap pv list");
 852 }
 853
 854 /*
 855  * Normal, non-SMP, invalidation functions.
 856  * We inline these within pmap.c for speed.
 857  */
 858 PMAP_INLINE void
 859 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 860 {
 861
 862         sched_pin();
 863         __asm __volatile(
 864             "dsb  sy            \n"
 865             "tlbi vaae1is, %0   \n"
 866             "dsb  sy            \n"
 867             "isb                \n"
 868             : : "r"(va >> PAGE_SHIFT));
 869         sched_unpin();
 870 }
 871
 872 PMAP_INLINE void
 873 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
 874 {
 875         vm_offset_t addr;
 876
 877         sched_pin();
 878         __asm __volatile("dsb   sy");
 879         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE) {
 880                 __asm __volatile(
 881                     "tlbi vaae1is, %0" : : "r"(addr >> PAGE_SHIFT));
 882         }
 883         __asm __volatile(
 884             "dsb  sy    \n"
 885             "isb        \n");
 886         sched_unpin();
 887 }
 888
 889 PMAP_INLINE void
 890 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
 891 {
 892
 893         sched_pin();
 894         __asm __volatile(
 895             "dsb  sy            \n"
 896             "tlbi vmalle1is     \n"
 897             "dsb  sy            \n"
 898             "isb                \n");
 899         sched_unpin();
 900 }
 901
 902 /*
 903  *      Routine:        pmap_extract
 904  *      Function:
 905  *              Extract the physical page address associated
 906  *              with the given map/virtual_address pair.
 907  */
 908 vm_paddr_t
 909 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 910 {
 911         pt_entry_t *pte, tpte;
 912         vm_paddr_t pa;
 913         int lvl;
 914
 915         pa = 0;
 916         PMAP_LOCK(pmap);
 917         /*
 918          * Find the block or page map for this virtual address. pmap_pte
 919          * will return either a valid block/page entry, or NULL.
 920          */
 921         pte = pmap_pte(pmap, va, &lvl);
 922         if (pte != NULL) {
 923                 tpte = pmap_load(pte);
 924                 pa = tpte & ~ATTR_MASK;
 925                 switch(lvl) {
 926                 case 1:
 927                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK,
 928                             ("pmap_extract: Invalid L1 pte found: %lx",
 929                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 930                         pa |= (va & L1_OFFSET);
 931                         break;
 932                 case 2:
 933                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
 934                             ("pmap_extract: Invalid L2 pte found: %lx",
 935                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 936                         pa |= (va & L2_OFFSET);
 937                         break;
 938                 case 3:
 939                         KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE,
 940                             ("pmap_extract: Invalid L3 pte found: %lx",
 941                             tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 942                         pa |= (va & L3_OFFSET);
 943                         break;
 944                 }
 945         }
 946         PMAP_UNLOCK(pmap);
 947         return (pa);
 948 }
 949
 950 /*
 951  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
 952  *      Function:
 953  *              Atomically extract and hold the physical page
 954  *              with the given pmap and virtual address pair
 955  *              if that mapping permits the given protection.
 956  */
 957 vm_page_t
 958 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
 959 {
 960         pt_entry_t *pte, tpte;
 961         vm_paddr_t pa;
 962         vm_page_t m;
 963         int lvl;
 964
 965         pa = 0;
 966         m = NULL;
 967         PMAP_LOCK(pmap);
 968 retry:
 969         pte = pmap_pte(pmap, va, &lvl);
 970         if (pte != NULL) {
 971                 tpte = pmap_load(pte);
 972
 973                 KASSERT(lvl > 0 && lvl <= 3,
 974                     ("pmap_extract_and_hold: Invalid level %d", lvl));
 975                 CTASSERT(L1_BLOCK == L2_BLOCK);
 976                 KASSERT((lvl == 3 && (tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE) ||
 977                     (lvl < 3 && (tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK),
 978                     ("pmap_extract_and_hold: Invalid pte at L%d: %lx", lvl,
 979                      tpte & ATTR_DESCR_MASK));
 980                 if (((tpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) ||
 981                     ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
 982                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, tpte & ~ATTR_MASK, &pa))
 983                                 goto retry;
 984                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & ~ATTR_MASK);
 985                         vm_page_hold(m);
 986                 }
 987         }
 988         PA_UNLOCK_COND(pa);
 989         PMAP_UNLOCK(pmap);
 990         return (m);
 991 }
 992
 993 vm_paddr_t
 994 pmap_kextract(vm_offset_t va)
 995 {
 996         pt_entry_t *pte, tpte;
 997         vm_paddr_t pa;
 998         int lvl;
 999
1000         if (va >= DMAP_MIN_ADDRESS && va < DMAP_MAX_ADDRESS) {
1001                 pa = DMAP_TO_PHYS(va);
1002         } else {
1003                 pa = 0;
1004                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1005                 if (pte != NULL) {
1006                         tpte = pmap_load(pte);
1007                         pa = tpte & ~ATTR_MASK;
1008                         switch(lvl) {
1009                         case 1:
1010                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK,
1011                                     ("pmap_kextract: Invalid L1 pte found: %lx",
1012                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1013                                 pa |= (va & L1_OFFSET);
1014                                 break;
1015                         case 2:
1016                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK,
1017                                     ("pmap_kextract: Invalid L2 pte found: %lx",
1018                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1019                                 pa |= (va & L2_OFFSET);
1020                                 break;
1021                         case 3:
1022                                 KASSERT((tpte & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE,
1023                                     ("pmap_kextract: Invalid L3 pte found: %lx",
1024                                     tpte & ATTR_DESCR_MASK));
1025                                 pa |= (va & L3_OFFSET);
1026                                 break;
1027                         }
1028                 }
1029         }
1030         return (pa);
1031 }
1032
1033 /***************************************************
1034  * Low level mapping routines.....
1035  ***************************************************/
1036
1037 void
1038 pmap_kenter_device(vm_offset_t sva, vm_size_t size, vm_paddr_t pa)
1039 {
1040         pd_entry_t *pde;
1041         pt_entry_t *pte;
1042         vm_offset_t va;
1043         int lvl;
1044
1045         KASSERT((pa & L3_OFFSET) == 0,
1046            ("pmap_kenter_device: Invalid physical address"));
1047         KASSERT((sva & L3_OFFSET) == 0,
1048            ("pmap_kenter_device: Invalid virtual address"));
1049         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
1050             ("pmap_kenter_device: Mapping is not page-sized"));
1051
1052         va = sva;
1053         while (size != 0) {
1054                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
1055                 KASSERT(pde != NULL,
1056                     ("pmap_kenter_device: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
1057                 KASSERT(lvl == 2,
1058                     ("pmap_kenter_device: Invalid level %d", lvl));
1059
1060                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, va);
1061                 pmap_load_store(pte, (pa & ~L3_OFFSET) | ATTR_DEFAULT |
1062                     ATTR_IDX(DEVICE_MEMORY) | L3_PAGE);
1063                 PTE_SYNC(pte);
1064
1065                 va += PAGE_SIZE;
1066                 pa += PAGE_SIZE;
1067                 size -= PAGE_SIZE;
1068         }
1069         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Remove a page from the kernel pagetables.
1074  */
1075 PMAP_INLINE void
1076 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1077 {
1078         pt_entry_t *pte;
1079         int lvl;
1080
1081         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1082         KASSERT(pte != NULL, ("pmap_kremove: Invalid address"));
1083         KASSERT(lvl == 3, ("pmap_kremove: Invalid pte level %d", lvl));
1084
1085         if (pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(pte)))
1086                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1087         pmap_load_clear(pte);
1088         PTE_SYNC(pte);
1089         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
1090 }
1091
1092 void
1093 pmap_kremove_device(vm_offset_t sva, vm_size_t size)
1094 {
1095         pt_entry_t *pte;
1096         vm_offset_t va;
1097         int lvl;
1098
1099         KASSERT((sva & L3_OFFSET) == 0,
1100            ("pmap_kremove_device: Invalid virtual address"));
1101         KASSERT((size & PAGE_MASK) == 0,
1102             ("pmap_kremove_device: Mapping is not page-sized"));
1103
1104         va = sva;
1105         while (size != 0) {
1106                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1107                 KASSERT(pte != NULL, ("Invalid page table, va: 0x%lx", va));
1108                 KASSERT(lvl == 3,
1109                     ("Invalid device pagetable level: %d != 3", lvl));
1110                 pmap_load_clear(pte);
1111                 PTE_SYNC(pte);
1112
1113                 va += PAGE_SIZE;
1114                 size -= PAGE_SIZE;
1115         }
1116         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1117 }
1118
1119 /*
1120  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1121  *      virtual address space.
1122  *
1123  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1124  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1125  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1126  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1127  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1128  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1129  *      region.
1130  */
1131 vm_offset_t
1132 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1133 {
1134         return PHYS_TO_DMAP(start);
1135 }
1136
1137
1138 /*
1139  * Add a list of wired pages to the kva
1140  * this routine is only used for temporary
1141  * kernel mappings that do not need to have
1142  * page modification or references recorded.
1143  * Note that old mappings are simply written
1144  * over.  The page *must* be wired.
1145  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1146  */
1147 void
1148 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1149 {
1150         pd_entry_t *pde;
1151         pt_entry_t *pte, pa;
1152         vm_offset_t va;
1153         vm_page_t m;
1154         int i, lvl;
1155
1156         va = sva;
1157         for (i = 0; i < count; i++) {
1158                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
1159                 KASSERT(pde != NULL,
1160                     ("pmap_qenter: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
1161                 KASSERT(lvl == 2,
1162                     ("pmap_qenter: Invalid level %d", lvl));
1163
1164                 m = ma[i];
1165                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | ATTR_DEFAULT | ATTR_AP(ATTR_AP_RW) |
1166                     ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) | L3_PAGE;
1167                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, va);
1168                 pmap_load_store(pte, pa);
1169                 PTE_SYNC(pte);
1170
1171                 va += L3_SIZE;
1172         }
1173         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1174 }
1175
1176 /*
1177  * This routine tears out page mappings from the
1178  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1179  */
1180 void
1181 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1182 {
1183         pt_entry_t *pte;
1184         vm_offset_t va;
1185         int lvl;
1186
1187         KASSERT(sva >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS, ("usermode va %lx", sva));
1188
1189         va = sva;
1190         while (count-- > 0) {
1191                 pte = pmap_pte(kernel_pmap, va, &lvl);
1192                 KASSERT(lvl == 3,
1193                     ("Invalid device pagetable level: %d != 3", lvl));
1194                 if (pte != NULL) {
1195                         if (pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(pte)))
1196                                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1197                         pmap_load_clear(pte);
1198                         PTE_SYNC(pte);
1199                 }
1200
1201                 va += PAGE_SIZE;
1202         }
1203         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1204 }
1205
1206 /***************************************************
1207  * Page table page management routines.....
1208  ***************************************************/
1209 static __inline void
1210 pmap_free_zero_pages(struct spglist *free)
1211 {
1212         vm_page_t m;
1213
1214         while ((m = SLIST_FIRST(free)) != NULL) {
1215                 SLIST_REMOVE_HEAD(free, plinks.s.ss);
1216                 /* Preserve the page's PG_ZERO setting. */
1217                 vm_page_free_toq(m);
1218         }
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Schedule the specified unused page table page to be freed.  Specifically,
1223  * add the page to the specified list of pages that will be released to the
1224  * physical memory manager after the TLB has been updated.
1225  */
1226 static __inline void
1227 pmap_add_delayed_free_list(vm_page_t m, struct spglist *free,
1228     boolean_t set_PG_ZERO)
1229 {
1230
1231         if (set_PG_ZERO)
1232                 m->flags |= PG_ZERO;
1233         else
1234                 m->flags &= ~PG_ZERO;
1235         SLIST_INSERT_HEAD(free, m, plinks.s.ss);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Decrements a page table page's wire count, which is used to record the
1240  * number of valid page table entries within the page.  If the wire count
1241  * drops to zero, then the page table page is unmapped.  Returns TRUE if the
1242  * page table page was unmapped and FALSE otherwise.
1243  */
1244 static inline boolean_t
1245 pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, struct spglist *free)
1246 {
1247
1248         --m->wire_count;
1249         if (m->wire_count == 0) {
1250                 _pmap_unwire_l3(pmap, va, m, free);
1251                 return (TRUE);
1252         } else
1253                 return (FALSE);
1254 }
1255
1256 static void
1257 _pmap_unwire_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, struct spglist *free)
1258 {
1259
1260         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1261         /*
1262          * unmap the page table page
1263          */
1264         if (m->pindex >= (NUL2E + NUL1E)) {
1265                 /* l1 page */
1266                 pd_entry_t *l0;
1267
1268                 l0 = pmap_l0(pmap, va);
1269                 pmap_load_clear(l0);
1270                 PTE_SYNC(l0);
1271         } else if (m->pindex >= NUL2E) {
1272                 /* l2 page */
1273                 pd_entry_t *l1;
1274
1275                 l1 = pmap_l1(pmap, va);
1276                 pmap_load_clear(l1);
1277                 PTE_SYNC(l1);
1278         } else {
1279                 /* l3 page */
1280                 pd_entry_t *l2;
1281
1282                 l2 = pmap_l2(pmap, va);
1283                 pmap_load_clear(l2);
1284                 PTE_SYNC(l2);
1285         }
1286         pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
1287         if (m->pindex < NUL2E) {
1288                 /* We just released an l3, unhold the matching l2 */
1289                 pd_entry_t *l1, tl1;
1290                 vm_page_t l2pg;
1291
1292                 l1 = pmap_l1(pmap, va);
1293                 tl1 = pmap_load(l1);
1294                 l2pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl1 & ~ATTR_MASK);
1295                 pmap_unwire_l3(pmap, va, l2pg, free);
1296         } else if (m->pindex < (NUL2E + NUL1E)) {
1297                 /* We just released an l2, unhold the matching l1 */
1298                 pd_entry_t *l0, tl0;
1299                 vm_page_t l1pg;
1300
1301                 l0 = pmap_l0(pmap, va);
1302                 tl0 = pmap_load(l0);
1303                 l1pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl0 & ~ATTR_MASK);
1304                 pmap_unwire_l3(pmap, va, l1pg, free);
1305         }
1306         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1307
1308         /*
1309          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1310          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1311          * down is begun.
1312          */
1313         atomic_subtract_rel_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1314
1315         /*
1316          * Put page on a list so that it is released after
1317          * *ALL* TLB shootdown is done
1318          */
1319         pmap_add_delayed_free_list(m, free, TRUE);
1320 }
1321
1322 /*
1323  * After removing an l3 entry, this routine is used to
1324  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1325  */
1326 static int
1327 pmap_unuse_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t ptepde,
1328     struct spglist *free)
1329 {
1330         vm_page_t mpte;
1331
1332         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1333                 return (0);
1334         KASSERT(ptepde != 0, ("pmap_unuse_pt: ptepde != 0"));
1335         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & ~ATTR_MASK);
1336         return (pmap_unwire_l3(pmap, va, mpte, free));
1337 }
1338
1339 void
1340 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1341 {
1342
1343         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1344         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1345         pmap->pm_l0 = kernel_pmap->pm_l0;
1346 }
1347
1348 int
1349 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1350 {
1351         vm_paddr_t l0phys;
1352         vm_page_t l0pt;
1353
1354         /*
1355          * allocate the l0 page
1356          */
1357         while ((l0pt = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
1358             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL)
1359                 VM_WAIT;
1360
1361         l0phys = VM_PAGE_TO_PHYS(l0pt);
1362         pmap->pm_l0 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(l0phys);
1363
1364         if ((l0pt->flags & PG_ZERO) == 0)
1365                 pagezero(pmap->pm_l0);
1366
1367         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1368
1369         return (1);
1370 }
1371
1372 /*
1373  * This routine is called if the desired page table page does not exist.
1374  *
1375  * If page table page allocation fails, this routine may sleep before
1376  * returning NULL.  It sleeps only if a lock pointer was given.
1377  *
1378  * Note: If a page allocation fails at page table level two or three,
1379  * one or two pages may be held during the wait, only to be released
1380  * afterwards.  This conservative approach is easily argued to avoid
1381  * race conditions.
1382  */
1383 static vm_page_t
1384 _pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_pindex_t ptepindex, struct rwlock **lockp)
1385 {
1386         vm_page_t m, l1pg, l2pg;
1387
1388         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1389
1390         /*
1391          * Allocate a page table page.
1392          */
1393         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1394             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1395                 if (lockp != NULL) {
1396                         RELEASE_PV_LIST_LOCK(lockp);
1397                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1398                         rw_runlock(&pvh_global_lock);
1399                         VM_WAIT;
1400                         rw_rlock(&pvh_global_lock);
1401                         PMAP_LOCK(pmap);
1402                 }
1403
1404                 /*
1405                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1406                  * page may have been allocated.
1407                  */
1408                 return (NULL);
1409         }
1410         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1411                 pmap_zero_page(m);
1412
1413         /*
1414          * Map the pagetable page into the process address space, if
1415          * it isn't already there.
1416          */
1417
1418         if (ptepindex >= (NUL2E + NUL1E)) {
1419                 pd_entry_t *l0;
1420                 vm_pindex_t l0index;
1421
1422                 l0index = ptepindex - (NUL2E + NUL1E);
1423                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1424                 pmap_load_store(l0, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L0_TABLE);
1425                 PTE_SYNC(l0);
1426         } else if (ptepindex >= NUL2E) {
1427                 vm_pindex_t l0index, l1index;
1428                 pd_entry_t *l0, *l1;
1429                 pd_entry_t tl0;
1430
1431                 l1index = ptepindex - NUL2E;
1432                 l0index = l1index >> L0_ENTRIES_SHIFT;
1433
1434                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1435                 tl0 = pmap_load(l0);
1436                 if (tl0 == 0) {
1437                         /* recurse for allocating page dir */
1438                         if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + NUL1E + l0index,
1439                             lockp) == NULL) {
1440                                 --m->wire_count;
1441                                 /* XXX: release mem barrier? */
1442                                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1443                                 vm_page_free_zero(m);
1444                                 return (NULL);
1445                         }
1446                 } else {
1447                         l1pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl0 & ~ATTR_MASK);
1448                         l1pg->wire_count++;
1449                 }
1450
1451                 l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l0) & ~ATTR_MASK);
1452                 l1 = &l1[ptepindex & Ln_ADDR_MASK];
1453                 pmap_load_store(l1, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L1_TABLE);
1454                 PTE_SYNC(l1);
1455         } else {
1456                 vm_pindex_t l0index, l1index;
1457                 pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1458                 pd_entry_t tl0, tl1;
1459
1460                 l1index = ptepindex >> Ln_ENTRIES_SHIFT;
1461                 l0index = l1index >> L0_ENTRIES_SHIFT;
1462
1463                 l0 = &pmap->pm_l0[l0index];
1464                 tl0 = pmap_load(l0);
1465                 if (tl0 == 0) {
1466                         /* recurse for allocating page dir */
1467                         if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + l1index,
1468                             lockp) == NULL) {
1469                                 --m->wire_count;
1470                                 atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1471                                 vm_page_free_zero(m);
1472                                 return (NULL);
1473                         }
1474                         tl0 = pmap_load(l0);
1475                         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(tl0 & ~ATTR_MASK);
1476                         l1 = &l1[l1index & Ln_ADDR_MASK];
1477                 } else {
1478                         l1 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(tl0 & ~ATTR_MASK);
1479                         l1 = &l1[l1index & Ln_ADDR_MASK];
1480                         tl1 = pmap_load(l1);
1481                         if (tl1 == 0) {
1482                                 /* recurse for allocating page dir */
1483                                 if (_pmap_alloc_l3(pmap, NUL2E + l1index,
1484                                     lockp) == NULL) {
1485                                         --m->wire_count;
1486                                         /* XXX: release mem barrier? */
1487                                         atomic_subtract_int(
1488                                             &vm_cnt.v_wire_count, 1);
1489                                         vm_page_free_zero(m);
1490                                         return (NULL);
1491                                 }
1492                         } else {
1493                                 l2pg = PHYS_TO_VM_PAGE(tl1 & ~ATTR_MASK);
1494                                 l2pg->wire_count++;
1495                         }
1496                 }
1497
1498                 l2 = (pd_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(pmap_load(l1) & ~ATTR_MASK);
1499                 l2 = &l2[ptepindex & Ln_ADDR_MASK];
1500                 pmap_load_store(l2, VM_PAGE_TO_PHYS(m) | L2_TABLE);
1501                 PTE_SYNC(l2);
1502         }
1503
1504         pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
1505
1506         return (m);
1507 }
1508
1509 static vm_page_t
1510 pmap_alloc_l3(pmap_t pmap, vm_offset_t va, struct rwlock **lockp)
1511 {
1512         vm_pindex_t ptepindex;
1513         pd_entry_t *pde, tpde;
1514         vm_page_t m;
1515         int lvl;
1516
1517         /*
1518          * Calculate pagetable page index
1519          */
1520         ptepindex = pmap_l2_pindex(va);
1521 retry:
1522         /*
1523          * Get the page directory entry
1524          */
1525         pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
1526
1527         /*
1528          * If the page table page is mapped, we just increment the hold count,
1529          * and activate it. If we get a level 2 pde it will point to a level 3
1530          * table.
1531          */
1532         if (lvl == 2) {
1533                 tpde = pmap_load(pde);
1534                 if (tpde != 0) {
1535                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpde & ~ATTR_MASK);
1536                         m->wire_count++;
1537                         return (m);
1538                 }
1539         }
1540
1541         /*
1542          * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been deallocated.
1543          */
1544         m = _pmap_alloc_l3(pmap, ptepindex, lockp);
1545         if (m == NULL && lockp != NULL)
1546                 goto retry;
1547
1548         return (m);
1549 }
1550
1551
1552 /***************************************************
1553  * Pmap allocation/deallocation routines.
1554  ***************************************************/
1555
1556 /*
1557  * Release any resources held by the given physical map.
1558  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1559  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1560  */
1561 void
1562 pmap_release(pmap_t pmap)
1563 {
1564         vm_page_t m;
1565
1566         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1567             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1568             pmap->pm_stats.resident_count));
1569
1570         m = PHYS_TO_VM_PAGE(DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)pmap->pm_l0));
1571
1572         m->wire_count--;
1573         atomic_subtract_int(&vm_cnt.v_wire_count, 1);
1574         vm_page_free_zero(m);
1575 }
1576
1577 #if 0
1578 static int
1579 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1580 {
1581         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
1582
1583         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1584 }
1585 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD,
1586     0, 0, kvm_size, "LU", "Size of KVM");
1587
1588 static int
1589 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1590 {
1591         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1592
1593         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1594 }
1595 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD,
1596     0, 0, kvm_free, "LU", "Amount of KVM free");
1597 #endif /* 0 */
1598
1599 /*
1600  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1601  */
1602 void
1603 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1604 {
1605         vm_paddr_t paddr;
1606         vm_page_t nkpg;
1607         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1608
1609         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1610
1611         addr = roundup2(addr, L2_SIZE);
1612         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1613                 addr = kernel_map->max_offset;
1614         while (kernel_vm_end < addr) {
1615                 l0 = pmap_l0(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1616                 KASSERT(pmap_load(l0) != 0,
1617                     ("pmap_growkernel: No level 0 kernel entry"));
1618
1619                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, kernel_vm_end);
1620                 if (pmap_load(l1) == 0) {
1621                         /* We need a new PDP entry */
1622                         nkpg = vm_page_alloc(NULL, kernel_vm_end >> L1_SHIFT,
1623                             VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_NOOBJ |
1624                             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO);
1625                         if (nkpg == NULL)
1626                                 panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1627                         if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1628                                 pmap_zero_page(nkpg);
1629                         paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1630                         pmap_load_store(l1, paddr | L1_TABLE);
1631                         PTE_SYNC(l1);
1632                         continue; /* try again */
1633                 }
1634                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, kernel_vm_end);
1635                 if ((pmap_load(l2) & ATTR_AF) != 0) {
1636                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
1637                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1638                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1639                                 break;
1640                         }
1641                         continue;
1642                 }
1643
1644                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, kernel_vm_end >> L2_SHIFT,
1645                     VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1646                     VM_ALLOC_ZERO);
1647                 if (nkpg == NULL)
1648                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1649                 if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1650                         pmap_zero_page(nkpg);
1651                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1652                 pmap_load_store(l2, paddr | L2_TABLE);
1653                 PTE_SYNC(l2);
1654                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, kernel_vm_end);
1655
1656                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
1657                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1658                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1659                         break;
1660                 }
1661         }
1662 }
1663
1664
1665 /***************************************************
1666  * page management routines.
1667  ***************************************************/
1668
1669 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1670 CTASSERT(_NPCM == 3);
1671 CTASSERT(_NPCPV == 168);
1672
1673 static __inline struct pv_chunk *
1674 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1675 {
1676
1677         return ((struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK));
1678 }
1679
1680 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1681
1682 #define PC_FREE0        0xfffffffffffffffful
1683 #define PC_FREE1        0xfffffffffffffffful
1684 #define PC_FREE2        0x000000fffffffffful
1685
1686 static const uint64_t pc_freemask[_NPCM] = { PC_FREE0, PC_FREE1, PC_FREE2 };
1687
1688 #if 0
1689 #ifdef PV_STATS
1690 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1691
1692 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
1693         "Current number of pv entry chunks");
1694 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
1695         "Current number of pv entry chunks allocated");
1696 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
1697         "Current number of pv entry chunks frees");
1698 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
1699         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
1700
1701 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs, pv_entry_count;
1702 static int pv_entry_spare;
1703
1704 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
1705         "Current number of pv entry frees");
1706 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
1707         "Current number of pv entry allocs");
1708 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1709         "Current number of pv entries");
1710 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
1711         "Current number of spare pv entries");
1712 #endif
1713 #endif /* 0 */
1714
1715 /*
1716  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
1717  * drastic measures to free some pages so we can allocate
1718  * another pv entry chunk.
1719  *
1720  * Returns NULL if PV entries were reclaimed from the specified pmap.
1721  *
1722  * We do not, however, unmap 2mpages because subsequent accesses will
1723  * allocate per-page pv entries until repromotion occurs, thereby
1724  * exacerbating the shortage of free pv entries.
1725  */
1726 static vm_page_t
1727 reclaim_pv_chunk(pmap_t locked_pmap, struct rwlock **lockp)
1728 {
1729
1730         panic("ARM64TODO: reclaim_pv_chunk");
1731 }
1732
1733 /*
1734  * free the pv_entry back to the free list
1735  */
1736 static void
1737 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
1738 {
1739         struct pv_chunk *pc;
1740         int idx, field, bit;
1741
1742         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1743         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1744         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_frees, 1));
1745         PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, 1));
1746         PV_STAT(atomic_subtract_long(&pv_entry_count, 1));
1747         pc = pv_to_chunk(pv);
1748         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
1749         field = idx / 64;
1750         bit = idx % 64;
1751         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
1752         if (pc->pc_map[0] != PC_FREE0 || pc->pc_map[1] != PC_FREE1 ||
1753             pc->pc_map[2] != PC_FREE2) {
1754                 /* 98% of the time, pc is already at the head of the list. */
1755                 if (__predict_false(pc != TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk))) {
1756                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1757                         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1758                 }
1759                 return;
1760         }
1761         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1762         free_pv_chunk(pc);
1763 }
1764
1765 static void
1766 free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc)
1767 {
1768         vm_page_t m;
1769
1770         mtx_lock(&pv_chunks_mutex);
1771         TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
1772         mtx_unlock(&pv_chunks_mutex);
1773         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pv_entry_spare, _NPCPV));
1774         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pc_chunk_count, 1));
1775         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_frees, 1));
1776         /* entire chunk is free, return it */
1777         m = PHYS_TO_VM_PAGE(DMAP_TO_PHYS((vm_offset_t)pc));
1778         dump_drop_page(m->phys_addr);
1779         vm_page_unwire(m, PQ_NONE);
1780         vm_page_free(m);
1781 }
1782
1783 /*
1784  * Returns a new PV entry, allocating a new PV chunk from the system when
1785  * needed.  If this PV chunk allocation fails and a PV list lock pointer was
1786  * given, a PV chunk is reclaimed from an arbitrary pmap.  Otherwise, NULL is
1787  * returned.
1788  *
1789  * The given PV list lock may be released.
1790  */
1791 static pv_entry_t
1792 get_pv_entry(pmap_t pmap, struct rwlock **lockp)
1793 {
1794         int bit, field;
1795         pv_entry_t pv;
1796         struct pv_chunk *pc;
1797         vm_page_t m;
1798
1799         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1800         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1801         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_allocs, 1));
1802 retry:
1803         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
1804         if (pc != NULL) {
1805                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
1806                         if (pc->pc_map[field]) {
1807                                 bit = ffsl(pc->pc_map[field]) - 1;
1808                                 break;
1809                         }
1810                 }
1811                 if (field < _NPCM) {
1812                         pv = &pc->pc_pventry[field * 64 + bit];
1813                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
1814                         /* If this was the last item, move it to tail */
1815                         if (pc->pc_map[0] == 0 && pc->pc_map[1] == 0 &&
1816                             pc->pc_map[2] == 0) {
1817                                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1818                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc,
1819                                     pc_list);
1820                         }
1821                         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_count, 1));
1822                         PV_STAT(atomic_subtract_int(&pv_entry_spare, 1));
1823                         return (pv);
1824                 }
1825         }
1826         /* No free items, allocate another chunk */
1827         m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ |
1828             VM_ALLOC_WIRED);
1829         if (m == NULL) {
1830                 if (lockp == NULL) {
1831                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
1832                         return (NULL);
1833                 }
1834                 m = reclaim_pv_chunk(pmap, lockp);
1835                 if (m == NULL)
1836                         goto retry;
1837         }
1838         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_count, 1));
1839         PV_STAT(atomic_add_int(&pc_chunk_allocs, 1));
1840         dump_add_page(m->phys_addr);
1841         pc = (void *)PHYS_TO_DMAP(m->phys_addr);
1842         pc->pc_pmap = pmap;
1843         pc->pc_map[0] = PC_FREE0 & ~1ul;        /* preallocated bit 0 */
1844         pc->pc_map[1] = PC_FREE1;
1845         pc->pc_map[2] = PC_FREE2;
1846         mtx_lock(&pv_chunks_mutex);
1847         TAILQ_INSERT_TAIL(&pv_chunks, pc, pc_lru);
1848         mtx_unlock(&pv_chunks_mutex);
1849         pv = &pc->pc_pventry[0];
1850         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1851         PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_count, 1));
1852         PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, _NPCPV - 1));
1853         return (pv);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * First find and then remove the pv entry for the specified pmap and virtual
1858  * address from the specified pv list.  Returns the pv entry if found and NULL
1859  * otherwise.  This operation can be performed on pv lists for either 4KB or
1860  * 2MB page mappings.
1861  */
1862 static __inline pv_entry_t
1863 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1864 {
1865         pv_entry_t pv;
1866
1867         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1868         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_next) {
1869                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va) {
1870                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_next);
1871                         pvh->pv_gen++;
1872                         break;
1873                 }
1874         }
1875         return (pv);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * First find and then destroy the pv entry for the specified pmap and virtual
1880  * address.  This operation can be performed on pv lists for either 4KB or 2MB
1881  * page mappings.
1882  */
1883 static void
1884 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1885 {
1886         pv_entry_t pv;
1887
1888         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
1889         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found"));
1890         free_pv_entry(pmap, pv);
1891 }
1892
1893 /*
1894  * Conditionally create the PV entry for a 4KB page mapping if the required
1895  * memory can be allocated without resorting to reclamation.
1896  */
1897 static boolean_t
1898 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1899     struct rwlock **lockp)
1900 {
1901         pv_entry_t pv;
1902
1903         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
1904         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1905         /* Pass NULL instead of the lock pointer to disable reclamation. */
1906         if ((pv = get_pv_entry(pmap, NULL)) != NULL) {
1907                 pv->pv_va = va;
1908                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(lockp, m);
1909                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
1910                 m->md.pv_gen++;
1911                 return (TRUE);
1912         } else
1913                 return (FALSE);
1914 }
1915
1916 /*
1917  * pmap_remove_l3: do the things to unmap a page in a process
1918  */
1919 static int
1920 pmap_remove_l3(pmap_t pmap, pt_entry_t *l3, vm_offset_t va,
1921     pd_entry_t l2e, struct spglist *free, struct rwlock **lockp)
1922 {
1923         pt_entry_t old_l3;
1924         vm_page_t m;
1925
1926         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1927         if (pmap_is_current(pmap) && pmap_l3_valid_cacheable(pmap_load(l3)))
1928                 cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
1929         old_l3 = pmap_load_clear(l3);
1930         PTE_SYNC(l3);
1931         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1932         if (old_l3 & ATTR_SW_WIRED)
1933                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1934         pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
1935         if (old_l3 & ATTR_SW_MANAGED) {
1936                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(old_l3 & ~ATTR_MASK);
1937                 if (pmap_page_dirty(old_l3))
1938                         vm_page_dirty(m);
1939                 if (old_l3 & ATTR_AF)
1940                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1941                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(lockp, m);
1942                 pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
1943         }
1944         return (pmap_unuse_l3(pmap, va, l2e, free));
1945 }
1946
1947 /*
1948  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1949  *
1950  *      It is assumed that the start and end are properly
1951  *      rounded to the page size.
1952  */
1953 void
1954 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1955 {
1956         struct rwlock *lock;
1957         vm_offset_t va, va_next;
1958         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
1959         pt_entry_t l3_paddr, *l3;
1960         struct spglist free;
1961         int anyvalid;
1962
1963         /*
1964          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
1965          */
1966         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1967                 return;
1968
1969         anyvalid = 0;
1970         SLIST_INIT(&free);
1971
1972         rw_rlock(&pvh_global_lock);
1973         PMAP_LOCK(pmap);
1974
1975         lock = NULL;
1976         for (; sva < eva; sva = va_next) {
1977
1978                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1979                         break;
1980
1981                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
1982                 if (pmap_load(l0) == 0) {
1983                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
1984                         if (va_next < sva)
1985                                 va_next = eva;
1986                         continue;
1987                 }
1988
1989                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
1990                 if (pmap_load(l1) == 0) {
1991                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
1992                         if (va_next < sva)
1993                                 va_next = eva;
1994                         continue;
1995                 }
1996
1997                 /*
1998                  * Calculate index for next page table.
1999                  */
2000                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
2001                 if (va_next < sva)
2002                         va_next = eva;
2003
2004                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2005                 if (l2 == NULL)
2006                         continue;
2007
2008                 l3_paddr = pmap_load(l2);
2009
2010                 /*
2011                  * Weed out invalid mappings.
2012                  */
2013                 if ((l3_paddr & ATTR_DESCR_MASK) != L2_TABLE)
2014                         continue;
2015
2016                 /*
2017                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2018                  * by the current page table page, or to the end of the
2019                  * range being removed.
2020                  */
2021                 if (va_next > eva)
2022                         va_next = eva;
2023
2024                 va = va_next;
2025                 for (l3 = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3++,
2026                     sva += L3_SIZE) {
2027                         if (l3 == NULL)
2028                                 panic("l3 == NULL");
2029                         if (pmap_load(l3) == 0) {
2030                                 if (va != va_next) {
2031                                         pmap_invalidate_range(pmap, va, sva);
2032                                         va = va_next;
2033                                 }
2034                                 continue;
2035                         }
2036                         if (va == va_next)
2037                                 va = sva;
2038                         if (pmap_remove_l3(pmap, l3, sva, l3_paddr, &free,
2039                             &lock)) {
2040                                 sva += L3_SIZE;
2041                                 break;
2042                         }
2043                 }
2044                 if (va != va_next)
2045                         pmap_invalidate_range(pmap, va, sva);
2046         }
2047         if (lock != NULL)
2048                 rw_wunlock(lock);
2049         if (anyvalid)
2050                 pmap_invalidate_all(pmap);
2051         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2052         PMAP_UNLOCK(pmap);
2053         pmap_free_zero_pages(&free);
2054 }
2055
2056 /*
2057  *      Routine:        pmap_remove_all
2058  *      Function:
2059  *              Removes this physical page from
2060  *              all physical maps in which it resides.
2061  *              Reflects back modify bits to the pager.
2062  *
2063  *      Notes:
2064  *              Original versions of this routine were very
2065  *              inefficient because they iteratively called
2066  *              pmap_remove (slow...)
2067  */
2068
2069 void
2070 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2071 {
2072         pv_entry_t pv;
2073         pmap_t pmap;
2074         pd_entry_t *pde, tpde;
2075         pt_entry_t *pte, tpte;
2076         struct spglist free;
2077         int lvl;
2078
2079         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2080             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
2081         SLIST_INIT(&free);
2082         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2083         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2084                 pmap = PV_PMAP(pv);
2085                 PMAP_LOCK(pmap);
2086                 pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
2087
2088                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2089                 KASSERT(pde != NULL,
2090                     ("pmap_remove_all: no page directory entry found"));
2091                 KASSERT(lvl == 2,
2092                     ("pmap_remove_all: invalid pde level %d", lvl));
2093                 tpde = pmap_load(pde);
2094
2095                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
2096                 tpte = pmap_load(pte);
2097                 if (pmap_is_current(pmap) &&
2098                     pmap_l3_valid_cacheable(tpte))
2099                         cpu_dcache_wb_range(pv->pv_va, L3_SIZE);
2100                 pmap_load_clear(pte);
2101                 PTE_SYNC(pte);
2102                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2103                 if (tpte & ATTR_SW_WIRED)
2104                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2105                 if ((tpte & ATTR_AF) != 0)
2106                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2107
2108                 /*
2109                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2110                  */
2111                 if (pmap_page_dirty(tpte))
2112                         vm_page_dirty(m);
2113                 pmap_unuse_l3(pmap, pv->pv_va, tpde, &free);
2114                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2115                 m->md.pv_gen++;
2116                 free_pv_entry(pmap, pv);
2117                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2118         }
2119         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2120         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
2121         pmap_free_zero_pages(&free);
2122 }
2123
2124 /*
2125  *      Set the physical protection on the
2126  *      specified range of this map as requested.
2127  */
2128 void
2129 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2130 {
2131         vm_offset_t va, va_next;
2132         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
2133         pt_entry_t *l3p, l3;
2134
2135         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2136                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2137                 return;
2138         }
2139
2140         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == VM_PROT_WRITE)
2141                 return;
2142
2143         PMAP_LOCK(pmap);
2144         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2145
2146                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
2147                 if (pmap_load(l0) == 0) {
2148                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
2149                         if (va_next < sva)
2150                                 va_next = eva;
2151                         continue;
2152                 }
2153
2154                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
2155                 if (pmap_load(l1) == 0) {
2156                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
2157                         if (va_next < sva)
2158                                 va_next = eva;
2159                         continue;
2160                 }
2161
2162                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
2163                 if (va_next < sva)
2164                         va_next = eva;
2165
2166                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2167                 if (l2 == NULL || (pmap_load(l2) & ATTR_DESCR_MASK) != L2_TABLE)
2168                         continue;
2169
2170                 if (va_next > eva)
2171                         va_next = eva;
2172
2173                 va = va_next;
2174                 for (l3p = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3p++,
2175                     sva += L3_SIZE) {
2176                         l3 = pmap_load(l3p);
2177                         if (pmap_l3_valid(l3)) {
2178                                 pmap_set(l3p, ATTR_AP(ATTR_AP_RO));
2179                                 PTE_SYNC(l3p);
2180                                 /* XXX: Use pmap_invalidate_range */
2181                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2182                         }
2183                 }
2184         }
2185         PMAP_UNLOCK(pmap);
2186
2187         /* TODO: Only invalidate entries we are touching */
2188         pmap_invalidate_all(pmap);
2189 }
2190
2191 /*
2192  *      Insert the given physical page (p) at
2193  *      the specified virtual address (v) in the
2194  *      target physical map with the protection requested.
2195  *
2196  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2197  *      that the related pte can not be reclaimed.
2198  *
2199  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2200  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2201  *      insert this page into the given map NOW.
2202  */
2203 int
2204 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2205     u_int flags, int8_t psind __unused)
2206 {
2207         struct rwlock *lock;
2208         pd_entry_t *pde;
2209         pt_entry_t new_l3, orig_l3;
2210         pt_entry_t *l3;
2211         pv_entry_t pv;
2212         vm_paddr_t opa, pa, l1_pa, l2_pa, l3_pa;
2213         vm_page_t mpte, om, l1_m, l2_m, l3_m;
2214         boolean_t nosleep;
2215         int lvl;
2216
2217         va = trunc_page(va);
2218         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 && !vm_page_xbusied(m))
2219                 VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
2220         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2221         new_l3 = (pt_entry_t)(pa | ATTR_DEFAULT | ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) |
2222             L3_PAGE);
2223         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2224                 new_l3 |= ATTR_AP(ATTR_AP_RO);
2225         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
2226                 new_l3 |= ATTR_SW_WIRED;
2227         if ((va >> 63) == 0)
2228                 new_l3 |= ATTR_AP(ATTR_AP_USER);
2229
2230         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter: %.16lx -> %.16lx", va, pa);
2231
2232         mpte = NULL;
2233
2234         lock = NULL;
2235         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2236         PMAP_LOCK(pmap);
2237
2238         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2239                 nosleep = (flags & PMAP_ENTER_NOSLEEP) != 0;
2240                 mpte = pmap_alloc_l3(pmap, va, nosleep ? NULL : &lock);
2241                 if (mpte == NULL && nosleep) {
2242                         CTR0(KTR_PMAP, "pmap_enter: mpte == NULL");
2243                         if (lock != NULL)
2244                                 rw_wunlock(lock);
2245                         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2246                         PMAP_UNLOCK(pmap);
2247                         return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
2248                 }
2249                 pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2250                 KASSERT(pde != NULL,
2251                     ("pmap_enter: Invalid page entry, va: 0x%lx", va));
2252                 KASSERT(lvl == 2,
2253                     ("pmap_enter: Invalid level %d", lvl));
2254
2255                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2256         } else {
2257                 pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2258                 /*
2259                  * If we get a level 2 pde it must point to a level 3 entry
2260                  * otherwise we will need to create the intermediate tables
2261                  */
2262                 if (lvl < 2) {
2263                         switch(lvl) {
2264                         default:
2265                         case -1:
2266                                 /* Get the l0 pde to update */
2267                                 pde = pmap_l0(pmap, va);
2268                                 KASSERT(pde != NULL, ("..."));
2269
2270                                 l1_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2271                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2272                                     VM_ALLOC_ZERO);
2273                                 if (l1_m == NULL)
2274                                         panic("pmap_enter: l1 pte_m == NULL");
2275                                 if ((l1_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2276                                         pmap_zero_page(l1_m);
2277
2278                                 l1_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l1_m);
2279                                 pmap_load_store(pde, l1_pa | L0_TABLE);
2280                                 PTE_SYNC(pde);
2281                                 /* FALLTHROUGH */
2282                         case 0:
2283                                 /* Get the l1 pde to update */
2284                                 pde = pmap_l1_to_l2(pde, va);
2285                                 KASSERT(pde != NULL, ("..."));
2286
2287                                 l2_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2288                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2289                                     VM_ALLOC_ZERO);
2290                                 if (l2_m == NULL)
2291                                         panic("pmap_enter: l2 pte_m == NULL");
2292                                 if ((l2_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2293                                         pmap_zero_page(l2_m);
2294
2295                                 l2_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l2_m);
2296                                 pmap_load_store(pde, l2_pa | L1_TABLE);
2297                                 PTE_SYNC(pde);
2298                                 /* FALLTHROUGH */
2299                         case 1:
2300                                 /* Get the l2 pde to update */
2301                                 pde = pmap_l1_to_l2(pde, va);
2302
2303                                 l3_m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2304                                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2305                                     VM_ALLOC_ZERO);
2306                                 if (l3_m == NULL)
2307                                         panic("pmap_enter: l3 pte_m == NULL");
2308                                 if ((l3_m->flags & PG_ZERO) == 0)
2309                                         pmap_zero_page(l3_m);
2310
2311                                 l3_pa = VM_PAGE_TO_PHYS(l3_m);
2312                                 pmap_load_store(pde, l3_pa | L2_TABLE);
2313                                 PTE_SYNC(pde);
2314                                 break;
2315                         }
2316                 }
2317                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2318                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2319         }
2320
2321         om = NULL;
2322         orig_l3 = pmap_load(l3);
2323         opa = orig_l3 & ~ATTR_MASK;
2324
2325         /*
2326          * Is the specified virtual address already mapped?
2327          */
2328         if (pmap_l3_valid(orig_l3)) {
2329                 /*
2330                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2331                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2332                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2333                  * the PT page will be also.
2334                  */
2335                 if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0 &&
2336                     (orig_l3 & ATTR_SW_WIRED) == 0)
2337                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2338                 else if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) == 0 &&
2339                     (orig_l3 & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2340                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2341
2342                 /*
2343                  * Remove the extra PT page reference.
2344                  */
2345                 if (mpte != NULL) {
2346                         mpte->wire_count--;
2347                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2348                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2349                              " va: 0x%lx", va));
2350                 }
2351
2352                 /*
2353                  * Has the physical page changed?
2354                  */
2355                 if (opa == pa) {
2356                         /*
2357                          * No, might be a protection or wiring change.
2358                          */
2359                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0) {
2360                                 new_l3 |= ATTR_SW_MANAGED;
2361                                 if ((new_l3 & ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) ==
2362                                     ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) {
2363                                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
2364                                 }
2365                         }
2366                         goto validate;
2367                 }
2368
2369                 /* Flush the cache, there might be uncommitted data in it */
2370                 if (pmap_is_current(pmap) && pmap_l3_valid_cacheable(orig_l3))
2371                         cpu_dcache_wb_range(va, L3_SIZE);
2372         } else {
2373                 /*
2374                  * Increment the counters.
2375                  */
2376                 if ((new_l3 & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2377                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2378                 pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
2379         }
2380         /*
2381          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2382          */
2383         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2384                 new_l3 |= ATTR_SW_MANAGED;
2385                 pv = get_pv_entry(pmap, &lock);
2386                 pv->pv_va = va;
2387                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(&lock, pa);
2388                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2389                 m->md.pv_gen++;
2390                 if ((new_l3 & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW))
2391                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
2392         }
2393
2394         /*
2395          * Update the L3 entry.
2396          */
2397         if (orig_l3 != 0) {
2398 validate:
2399                 orig_l3 = pmap_load_store(l3, new_l3);
2400                 PTE_SYNC(l3);
2401                 opa = orig_l3 & ~ATTR_MASK;
2402
2403                 if (opa != pa) {
2404                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0) {
2405                                 om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2406                                 if (pmap_page_dirty(orig_l3))
2407                                         vm_page_dirty(om);
2408                                 if ((orig_l3 & ATTR_AF) != 0)
2409                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
2410                                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_PHYS(&lock, opa);
2411                                 pmap_pvh_free(&om->md, pmap, va);
2412                         }
2413                 } else if (pmap_page_dirty(orig_l3)) {
2414                         if ((orig_l3 & ATTR_SW_MANAGED) != 0)
2415                                 vm_page_dirty(m);
2416                 }
2417         } else {
2418                 pmap_load_store(l3, new_l3);
2419                 PTE_SYNC(l3);
2420         }
2421         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2422         if ((pmap != pmap_kernel()) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap))
2423             cpu_icache_sync_range(va, PAGE_SIZE);
2424
2425         if (lock != NULL)
2426                 rw_wunlock(lock);
2427         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2428         PMAP_UNLOCK(pmap);
2429         return (KERN_SUCCESS);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2434  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2435  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2436  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2437  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2438  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2439  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2440  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2441  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2442  * corresponding offset from m_start are mapped.
2443  */
2444 void
2445 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2446     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2447 {
2448         struct rwlock *lock;
2449         vm_offset_t va;
2450         vm_page_t m, mpte;
2451         vm_pindex_t diff, psize;
2452
2453         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
2454
2455         psize = atop(end - start);
2456         mpte = NULL;
2457         m = m_start;
2458         lock = NULL;
2459         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2460         PMAP_LOCK(pmap);
2461         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2462                 va = start + ptoa(diff);
2463                 mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, mpte, &lock);
2464                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2465         }
2466         if (lock != NULL)
2467                 rw_wunlock(lock);
2468         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2469         PMAP_UNLOCK(pmap);
2470 }
2471
2472 /*
2473  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2474  * 1. Current pmap & pmap exists.
2475  * 2. Not wired.
2476  * 3. Read access.
2477  * 4. No page table pages.
2478  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2479  */
2480
2481 void
2482 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2483 {
2484         struct rwlock *lock;
2485
2486         lock = NULL;
2487         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2488         PMAP_LOCK(pmap);
2489         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL, &lock);
2490         if (lock != NULL)
2491                 rw_wunlock(lock);
2492         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2493         PMAP_UNLOCK(pmap);
2494 }
2495
2496 static vm_page_t
2497 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2498     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte, struct rwlock **lockp)
2499 {
2500         struct spglist free;
2501         pd_entry_t *pde;
2502         pt_entry_t *l3;
2503         vm_paddr_t pa;
2504         int lvl;
2505
2506         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2507             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
2508             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2509         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_LOCKED);
2510         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2511
2512         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick_locked: %p %lx", pmap, va);
2513         /*
2514          * In the case that a page table page is not
2515          * resident, we are creating it here.
2516          */
2517         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2518                 vm_pindex_t l2pindex;
2519
2520                 /*
2521                  * Calculate pagetable page index
2522                  */
2523                 l2pindex = pmap_l2_pindex(va);
2524                 if (mpte && (mpte->pindex == l2pindex)) {
2525                         mpte->wire_count++;
2526                 } else {
2527                         /*
2528                          * Get the l2 entry
2529                          */
2530                         pde = pmap_pde(pmap, va, &lvl);
2531
2532                         /*
2533                          * If the page table page is mapped, we just increment
2534                          * the hold count, and activate it.  Otherwise, we
2535                          * attempt to allocate a page table page.  If this
2536                          * attempt fails, we don't retry.  Instead, we give up.
2537                          */
2538                         if (lvl == 2 && pmap_load(pde) != 0) {
2539                                 mpte =
2540                                     PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_load(pde) & ~ATTR_MASK);
2541                                 mpte->wire_count++;
2542                         } else {
2543                                 /*
2544                                  * Pass NULL instead of the PV list lock
2545                                  * pointer, because we don't intend to sleep.
2546                                  */
2547                                 mpte = _pmap_alloc_l3(pmap, l2pindex, NULL);
2548                                 if (mpte == NULL)
2549                                         return (mpte);
2550                         }
2551                 }
2552                 l3 = (pt_entry_t *)PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(mpte));
2553                 l3 = &l3[pmap_l3_index(va)];
2554         } else {
2555                 mpte = NULL;
2556                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, va, &lvl);
2557                 KASSERT(pde != NULL,
2558                     ("pmap_enter_quick_locked: Invalid page entry, va: 0x%lx",
2559                      va));
2560                 KASSERT(lvl == 2,
2561                     ("pmap_enter_quick_locked: Invalid level %d", lvl));
2562                 l3 = pmap_l2_to_l3(pde, va);
2563         }
2564
2565         if (pmap_load(l3) != 0) {
2566                 if (mpte != NULL) {
2567                         mpte->wire_count--;
2568                         mpte = NULL;
2569                 }
2570                 return (mpte);
2571         }
2572
2573         /*
2574          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2575          */
2576         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
2577             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m, lockp)) {
2578                 if (mpte != NULL) {
2579                         SLIST_INIT(&free);
2580                         if (pmap_unwire_l3(pmap, va, mpte, &free)) {
2581                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2582                                 pmap_free_zero_pages(&free);
2583                         }
2584                         mpte = NULL;
2585                 }
2586                 return (mpte);
2587         }
2588
2589         /*
2590          * Increment counters
2591          */
2592         pmap_resident_count_inc(pmap, 1);
2593
2594         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | ATTR_DEFAULT | ATTR_IDX(m->md.pv_memattr) |
2595             ATTR_AP(ATTR_AP_RW) | L3_PAGE;
2596
2597         /*
2598          * Now validate mapping with RO protection
2599          */
2600         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
2601                 pa |= ATTR_SW_MANAGED;
2602         pmap_load_store(l3, pa);
2603         PTE_SYNC(l3);
2604         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2605         return (mpte);
2606 }
2607
2608 /*
2609  * This code maps large physical mmap regions into the
2610  * processor address space.  Note that some shortcuts
2611  * are taken, but the code works.
2612  */
2613 void
2614 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
2615     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2616 {
2617
2618         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(object);
2619         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2620             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2621 }
2622
2623 /*
2624  *      Clear the wired attribute from the mappings for the specified range of
2625  *      addresses in the given pmap.  Every valid mapping within that range
2626  *      must have the wired attribute set.  In contrast, invalid mappings
2627  *      cannot have the wired attribute set, so they are ignored.
2628  *
2629  *      The wired attribute of the page table entry is not a hardware feature,
2630  *      so there is no need to invalidate any TLB entries.
2631  */
2632 void
2633 pmap_unwire(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2634 {
2635         vm_offset_t va_next;
2636         pd_entry_t *l0, *l1, *l2;
2637         pt_entry_t *l3;
2638         boolean_t pv_lists_locked;
2639
2640         pv_lists_locked = FALSE;
2641         PMAP_LOCK(pmap);
2642         for (; sva < eva; sva = va_next) {
2643                 l0 = pmap_l0(pmap, sva);
2644                 if (pmap_load(l0) == 0) {
2645                         va_next = (sva + L0_SIZE) & ~L0_OFFSET;
2646                         if (va_next < sva)
2647                                 va_next = eva;
2648                         continue;
2649                 }
2650
2651                 l1 = pmap_l0_to_l1(l0, sva);
2652                 if (pmap_load(l1) == 0) {
2653                         va_next = (sva + L1_SIZE) & ~L1_OFFSET;
2654                         if (va_next < sva)
2655                                 va_next = eva;
2656                         continue;
2657                 }
2658
2659                 va_next = (sva + L2_SIZE) & ~L2_OFFSET;
2660                 if (va_next < sva)
2661                         va_next = eva;
2662
2663                 l2 = pmap_l1_to_l2(l1, sva);
2664                 if (pmap_load(l2) == 0)
2665                         continue;
2666
2667                 if (va_next > eva)
2668                         va_next = eva;
2669                 for (l3 = pmap_l2_to_l3(l2, sva); sva != va_next; l3++,
2670                     sva += L3_SIZE) {
2671                         if (pmap_load(l3) == 0)
2672                                 continue;
2673                         if ((pmap_load(l3) & ATTR_SW_WIRED) == 0)
2674                                 panic("pmap_unwire: l3 %#jx is missing "
2675                                     "ATTR_SW_WIRED", (uintmax_t)pmap_load(l3));
2676
2677                         /*
2678                          * PG_W must be cleared atomically.  Although the pmap
2679                          * lock synchronizes access to PG_W, another processor
2680                          * could be setting PG_M and/or PG_A concurrently.
2681                          */
2682                         atomic_clear_long(l3, ATTR_SW_WIRED);
2683                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2684                 }
2685         }
2686         if (pv_lists_locked)
2687                 rw_runlock(&pvh_global_lock);
2688         PMAP_UNLOCK(pmap);
2689 }
2690
2691 /*
2692  *      Copy the range specified by src_addr/len
2693  *      from the source map to the range dst_addr/len
2694  *      in the destination map.
2695  *
2696  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2697  */
2698
2699 void
2700 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
2701     vm_offset_t src_addr)
2702 {
2703 }
2704
2705 /*
2706  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
2707  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2708  */
2709 void
2710 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2711 {
2712         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2713
2714         pagezero((void *)va);
2715 }
2716
2717 /*
2718  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
2719  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2720  *
2721  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2722  */
2723 void
2724 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2725 {
2726         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2727
2728         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE)
2729                 pagezero((void *)va);
2730         else
2731                 bzero((char *)va + off, size);
2732 }
2733
2734 /*
2735  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
2736  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
2737  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
2738  *      outside of Giant.
2739  */
2740 void
2741 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2742 {
2743         vm_offset_t va = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2744
2745         pagezero((void *)va);
2746 }
2747
2748 /*
2749  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2750  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2751  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2752  *      time.
2753  */
2754 void
2755 pmap_copy_page(vm_page_t msrc, vm_page_t mdst)
2756 {
2757         vm_offset_t src = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(msrc));
2758         vm_offset_t dst = PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(mdst));
2759
2760         pagecopy((void *)src, (void *)dst);
2761 }
2762
2763 int unmapped_buf_allowed = 1;
2764
2765 void
2766 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
2767     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
2768 {
2769         void *a_cp, *b_cp;
2770         vm_page_t m_a, m_b;
2771         vm_paddr_t p_a, p_b;
2772         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
2773         int cnt;
2774
2775         while (xfersize > 0) {
2776                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
2777                 m_a = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
2778                 p_a = m_a->phys_addr;
2779                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
2780                 m_b = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
2781                 p_b = m_b->phys_addr;
2782                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
2783                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
2784                 if (__predict_false(!PHYS_IN_DMAP(p_a))) {
2785                         panic("!DMAP a %lx", p_a);
2786                 } else {
2787                         a_cp = (char *)PHYS_TO_DMAP(p_a) + a_pg_offset;
2788                 }
2789                 if (__predict_false(!PHYS_IN_DMAP(p_b))) {
2790                         panic("!DMAP b %lx", p_b);
2791                 } else {
2792                         b_cp = (char *)PHYS_TO_DMAP(p_b) + b_pg_offset;
2793                 }
2794                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
2795                 a_offset += cnt;
2796                 b_offset += cnt;
2797                 xfersize -= cnt;
2798         }
2799 }
2800
2801 vm_offset_t
2802 pmap_quick_enter_page(vm_page_t m)
2803 {
2804
2805         return (PHYS_TO_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m)));
2806 }
2807
2808 void
2809 pmap_quick_remove_page(vm_offset_t addr)
2810 {
2811 }
2812
2813 /*
2814  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2815  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2816  * be changed upwards or downwards in the future; it
2817  * is only necessary that true be returned for a small
2818  * subset of pmaps for proper page aging.
2819  */
2820 boolean_t
2821 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2822 {
2823         struct rwlock *lock;
2824         pv_entry_t pv;
2825         int loops = 0;
2826         boolean_t rv;
2827
2828         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2829             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2830         rv = FALSE;
2831         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2832         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
2833         rw_rlock(lock);
2834         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
2835                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
2836                         rv = TRUE;
2837                         break;
2838                 }
2839                 loops++;
2840                 if (loops >= 16)
2841                         break;
2842         }
2843         rw_runlock(lock);
2844         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2845         return (rv);
2846 }
2847
2848 /*
2849  *      pmap_page_wired_mappings:
2850  *
2851  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
2852  *      that are wired.
2853  */
2854 int
2855 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
2856 {
2857         struct rwlock *lock;
2858         pmap_t pmap;
2859         pt_entry_t *pte;
2860         pv_entry_t pv;
2861         int count, lvl, md_gen;
2862
2863         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2864                 return (0);
2865         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2866         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
2867         rw_rlock(lock);
2868 restart:
2869         count = 0;
2870         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
2871                 pmap = PV_PMAP(pv);
2872                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
2873                         md_gen = m->md.pv_gen;
2874                         rw_runlock(lock);
2875                         PMAP_LOCK(pmap);
2876                         rw_rlock(lock);
2877                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
2878                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2879                                 goto restart;
2880                         }
2881                 }
2882                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2883                 if (pte != NULL && (pmap_load(pte) & ATTR_SW_WIRED) != 0)
2884                         count++;
2885                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2886         }
2887         rw_runlock(lock);
2888         rw_runlock(&pvh_global_lock);
2889         return (count);
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Destroy all managed, non-wired mappings in the given user-space
2894  * pmap.  This pmap cannot be active on any processor besides the
2895  * caller.
2896  *
2897  * This function cannot be applied to the kernel pmap.  Moreover, it
2898  * is not intended for general use.  It is only to be used during
2899  * process termination.  Consequently, it can be implemented in ways
2900  * that make it faster than pmap_remove().  First, it can more quickly
2901  * destroy mappings by iterating over the pmap's collection of PV
2902  * entries, rather than searching the page table.  Second, it doesn't
2903  * have to test and clear the page table entries atomically, because
2904  * no processor is currently accessing the user address space.  In
2905  * particular, a page table entry's dirty bit won't change state once
2906  * this function starts.
2907  */
2908 void
2909 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2910 {
2911         pd_entry_t *pde;
2912         pt_entry_t *pte, tpte;
2913         struct spglist free;
2914         vm_page_t m;
2915         pv_entry_t pv;
2916         struct pv_chunk *pc, *npc;
2917         struct rwlock *lock;
2918         int64_t bit;
2919         uint64_t inuse, bitmask;
2920         int allfree, field, freed, idx, lvl;
2921         vm_paddr_t pa;
2922
2923         lock = NULL;
2924
2925         SLIST_INIT(&free);
2926         rw_rlock(&pvh_global_lock);
2927         PMAP_LOCK(pmap);
2928         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
2929                 allfree = 1;
2930                 freed = 0;
2931                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2932                         inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
2933                         while (inuse != 0) {
2934                                 bit = ffsl(inuse) - 1;
2935                                 bitmask = 1UL << bit;
2936                                 idx = field * 64 + bit;
2937                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
2938                                 inuse &= ~bitmask;
2939
2940                                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
2941                                 KASSERT(pde != NULL,
2942                                     ("Attempting to remove an unmapped page"));
2943                                 KASSERT(lvl == 2,
2944                                     ("Invalid page directory level: %d", lvl));
2945
2946                                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
2947                                 KASSERT(pte != NULL,
2948                                     ("Attempting to remove an unmapped page"));
2949
2950                                 tpte = pmap_load(pte);
2951
2952 /*
2953  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2954  */
2955                                 if (tpte & ATTR_SW_WIRED) {
2956                                         allfree = 0;
2957                                         continue;
2958                                 }
2959
2960                                 pa = tpte & ~ATTR_MASK;
2961
2962                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2963                                 KASSERT(m->phys_addr == pa,
2964                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
2965                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
2966                                     (uintmax_t)tpte));
2967
2968                                 KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
2969                                     m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
2970                                     ("pmap_remove_pages: bad pte %#jx",
2971                                     (uintmax_t)tpte));
2972
2973                                 /* XXX: assumes tpte is level 3 */
2974                                 if (pmap_is_current(pmap) &&
2975                                     pmap_l3_valid_cacheable(tpte))
2976                                         cpu_dcache_wb_range(pv->pv_va, L3_SIZE);
2977                                 pmap_load_clear(pte);
2978                                 PTE_SYNC(pte);
2979                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2980
2981                                 /*
2982                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
2983                                  */
2984                                 if ((tpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW))
2985                                         vm_page_dirty(m);
2986
2987                                 CHANGE_PV_LIST_LOCK_TO_VM_PAGE(&lock, m);
2988
2989                                 /* Mark free */
2990                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
2991
2992                                 pmap_resident_count_dec(pmap, 1);
2993                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
2994                                 m->md.pv_gen++;
2995
2996                                 pmap_unuse_l3(pmap, pv->pv_va, pmap_load(pde),
2997                                     &free);
2998                                 freed++;
2999                         }
3000                 }
3001                 PV_STAT(atomic_add_long(&pv_entry_frees, freed));
3002                 PV_STAT(atomic_add_int(&pv_entry_spare, freed));
3003                 PV_STAT(atomic_subtract_long(&pv_entry_count, freed));
3004                 if (allfree) {
3005                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3006                         free_pv_chunk(pc);
3007                 }
3008         }
3009         pmap_invalidate_all(pmap);
3010         if (lock != NULL)
3011                 rw_wunlock(lock);
3012         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3013         PMAP_UNLOCK(pmap);
3014         pmap_free_zero_pages(&free);
3015 }
3016
3017 /*
3018  * This is used to check if a page has been accessed or modified. As we
3019  * don't have a bit to see if it has been modified we have to assume it
3020  * has been if the page is read/write.
3021  */
3022 static boolean_t
3023 pmap_page_test_mappings(vm_page_t m, boolean_t accessed, boolean_t modified)
3024 {
3025         struct rwlock *lock;
3026         pv_entry_t pv;
3027         pt_entry_t *pte, mask, value;
3028         pmap_t pmap;
3029         int lvl, md_gen;
3030         boolean_t rv;
3031
3032         rv = FALSE;
3033         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3034         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
3035         rw_rlock(lock);
3036 restart:
3037         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
3038                 pmap = PV_PMAP(pv);
3039                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3040                         md_gen = m->md.pv_gen;
3041                         rw_runlock(lock);
3042                         PMAP_LOCK(pmap);
3043                         rw_rlock(lock);
3044                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3045                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3046                                 goto restart;
3047                         }
3048                 }
3049                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3050                 KASSERT(lvl == 3,
3051                     ("pmap_page_test_mappings: Invalid level %d", lvl));
3052                 mask = 0;
3053                 value = 0;
3054                 if (modified) {
3055                         mask |= ATTR_AP_RW_BIT;
3056                         value |= ATTR_AP(ATTR_AP_RW);
3057                 }
3058                 if (accessed) {
3059                         mask |= ATTR_AF | ATTR_DESCR_MASK;
3060                         value |= ATTR_AF | L3_PAGE;
3061                 }
3062                 rv = (pmap_load(pte) & mask) == value;
3063                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3064                 if (rv)
3065                         goto out;
3066         }
3067 out:
3068         rw_runlock(lock);
3069         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3070         return (rv);
3071 }
3072
3073 /*
3074  *      pmap_is_modified:
3075  *
3076  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3077  *      in any physical maps.
3078  */
3079 boolean_t
3080 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3081 {
3082
3083         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3084             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
3085
3086         /*
3087          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
3088          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
3089          * is clear, no PTEs can have PG_M set.
3090          */
3091         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3092         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3093                 return (FALSE);
3094         return (pmap_page_test_mappings(m, FALSE, TRUE));
3095 }
3096
3097 /*
3098  *      pmap_is_prefaultable:
3099  *
3100  *      Return whether or not the specified virtual address is eligible
3101  *      for prefault.
3102  */
3103 boolean_t
3104 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3105 {
3106         pt_entry_t *pte;
3107         boolean_t rv;
3108         int lvl;
3109
3110         rv = FALSE;
3111         PMAP_LOCK(pmap);
3112         pte = pmap_pte(pmap, addr, &lvl);
3113         if (pte != NULL && pmap_load(pte) != 0) {
3114                 rv = TRUE;
3115         }
3116         PMAP_UNLOCK(pmap);
3117         return (rv);
3118 }
3119
3120 /*
3121  *      pmap_is_referenced:
3122  *
3123  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
3124  *      in any physical maps.
3125  */
3126 boolean_t
3127 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
3128 {
3129
3130         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3131             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
3132         return (pmap_page_test_mappings(m, TRUE, FALSE));
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3137  */
3138 void
3139 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3140 {
3141         pmap_t pmap;
3142         struct rwlock *lock;
3143         pv_entry_t pv;
3144         pt_entry_t oldpte, *pte;
3145         int lvl, md_gen;
3146
3147         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3148             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
3149
3150         /*
3151          * If the page is not exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be
3152          * set by another thread while the object is locked.  Thus,
3153          * if PGA_WRITEABLE is clear, no page table entries need updating.
3154          */
3155         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3156         if (!vm_page_xbusied(m) && (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3157                 return;
3158         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3159         lock = VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m);
3160 retry_pv_loop:
3161         rw_wlock(lock);
3162         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_next) {
3163                 pmap = PV_PMAP(pv);
3164                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3165                         md_gen = m->md.pv_gen;
3166                         rw_wunlock(lock);
3167                         PMAP_LOCK(pmap);
3168                         rw_wlock(lock);
3169                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3170                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3171                                 rw_wunlock(lock);
3172                                 goto retry_pv_loop;
3173                         }
3174                 }
3175                 pte = pmap_pte(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3176 retry:
3177                 oldpte = pmap_load(pte);
3178                 if ((oldpte & ATTR_AP_RW_BIT) == ATTR_AP(ATTR_AP_RW)) {
3179                         if (!atomic_cmpset_long(pte, oldpte,
3180                             oldpte | ATTR_AP(ATTR_AP_RO)))
3181                                 goto retry;
3182                         if ((oldpte & ATTR_AF) != 0)
3183                                 vm_page_dirty(m);
3184                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3185                 }
3186                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3187         }
3188         rw_wunlock(lock);
3189         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3190         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3191 }
3192
3193 static __inline boolean_t
3194 safe_to_clear_referenced(pmap_t pmap, pt_entry_t pte)
3195 {
3196
3197         return (FALSE);
3198 }
3199
3200 #define PMAP_TS_REFERENCED_MAX  5
3201
3202 /*
3203  *      pmap_ts_referenced:
3204  *
3205  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3206  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3207  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3208  *      reference bits set.
3209  *
3210  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3211  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3212  *      optimal aging of shared pages.
3213  */
3214 int
3215 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3216 {
3217         pv_entry_t pv, pvf;
3218         pmap_t pmap;
3219         struct rwlock *lock;
3220         pd_entry_t *pde, tpde;
3221         pt_entry_t *pte, tpte;
3222         vm_paddr_t pa;
3223         int cleared, md_gen, not_cleared, lvl;
3224         struct spglist free;
3225
3226         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3227             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
3228         SLIST_INIT(&free);
3229         cleared = 0;
3230         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3231         lock = PHYS_TO_PV_LIST_LOCK(pa);
3232         rw_rlock(&pvh_global_lock);
3233         rw_wlock(lock);
3234 retry:
3235         not_cleared = 0;
3236         if ((pvf = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) == NULL)
3237                 goto out;
3238         pv = pvf;
3239         do {
3240                 if (pvf == NULL)
3241                         pvf = pv;
3242                 pmap = PV_PMAP(pv);
3243                 if (!PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
3244                         md_gen = m->md.pv_gen;
3245                         rw_wunlock(lock);
3246                         PMAP_LOCK(pmap);
3247                         rw_wlock(lock);
3248                         if (md_gen != m->md.pv_gen) {
3249                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3250                                 goto retry;
3251                         }
3252                 }
3253                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va, &lvl);
3254                 KASSERT(pde != NULL, ("pmap_ts_referenced: no l2 table found"));
3255                 KASSERT(lvl == 2,
3256                     ("pmap_ts_referenced: invalid pde level %d", lvl));
3257                 tpde = pmap_load(pde);
3258                 KASSERT((tpde & ATTR_DESCR_MASK) == L2_TABLE,
3259                     ("pmap_ts_referenced: found an invalid l2 table"));
3260                 pte = pmap_l2_to_l3(pde, pv->pv_va);
3261                 tpte = pmap_load(pte);
3262                 if ((tpte & ATTR_AF) != 0) {
3263                         if (safe_to_clear_referenced(pmap, tpte)) {
3264                                 /*
3265                                  * TODO: We don't handle the access flag
3266                                  * at all. We need to be able to set it in
3267                                  * the exception handler.
3268                                  */
3269                                 panic("ARM64TODO: safe_to_clear_referenced\n");
3270                         } else if ((tpte & ATTR_SW_WIRED) == 0) {
3271                                 /*
3272                                  * Wired pages cannot be paged out so
3273                                  * doing accessed bit emulation for
3274                                  * them is wasted effort. We do the
3275                                  * hard work for unwired pages only.
3276                                  */
3277                                 pmap_remove_l3(pmap, pte, pv->pv_va, tpde,
3278                                     &free, &lock);
3279                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3280                                 cleared++;
3281                                 if (pvf == pv)
3282                                         pvf = NULL;
3283                                 pv = NULL;
3284                                 KASSERT(lock == VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m),
3285                                     ("inconsistent pv lock %p %p for page %p",
3286                                     lock, VM_PAGE_TO_PV_LIST_LOCK(m), m));
3287                         } else
3288                                 not_cleared++;
3289                 }
3290                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3291                 /* Rotate the PV list if it has more than one entry. */
3292                 if (pv != NULL && TAILQ_NEXT(pv, pv_next) != NULL) {
3293                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
3294                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_next);
3295                         m->md.pv_gen++;
3296                 }
3297         } while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != pvf && cleared +
3298             not_cleared < PMAP_TS_REFERENCED_MAX);
3299 out:
3300         rw_wunlock(lock);
3301         rw_runlock(&pvh_global_lock);
3302         pmap_free_zero_pages(&free);
3303         return (cleared + not_cleared);
3304 }
3305
3306 /*
3307  *      Apply the given advice to the specified range of addresses within the
3308  *      given pmap.  Depending on the advice, clear the referenced and/or
3309  *      modified flags in each mapping and set the mapped page's dirty field.
3310  */
3311 void
3312 pmap_advise(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, int advice)
3313 {
3314 }
3315
3316 /*
3317  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3318  */
3319 void
3320 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3321 {
3322
3323         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3324             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
3325         VM_OBJECT_ASSERT_WLOCKED(m->object);
3326         KASSERT(!vm_page_xbusied(m),
3327             ("pmap_clear_modify: page %p is exclusive busied", m));
3328
3329         /*
3330          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PG_M set.
3331          * If the object containing the page is locked and the page is not
3332          * exclusive busied, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
3333          */
3334         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3335                 return;
3336
3337         /* ARM64TODO: We lack support for tracking if a page is modified */
3338 }
3339
3340 void *
3341 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3342 {
3343
3344         return ((void *)PHYS_TO_DMAP(pa));
3345 }
3346
3347 void
3348 pmap_unmapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3349 {
3350 }
3351
3352 /*
3353  * Sets the memory attribute for the specified page.
3354  */
3355 void
3356 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3357 {
3358
3359         m->md.pv_memattr = ma;
3360
3361         /*
3362          * ARM64TODO: Implement the below (from the amd64 pmap)
3363          * If "m" is a normal page, update its direct mapping.  This update
3364          * can be relied upon to perform any cache operations that are
3365          * required for data coherence.
3366          */
3367         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
3368             PHYS_IN_DMAP(VM_PAGE_TO_PHYS(m)))
3369                 panic("ARM64TODO: pmap_page_set_memattr");
3370 }
3371
3372 /*
3373  * perform the pmap work for mincore
3374  */
3375 int
3376 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
3377 {
3378         pd_entry_t *l1p, l1;
3379         pd_entry_t *l2p, l2;
3380         pt_entry_t *l3p, l3;
3381         vm_paddr_t pa;
3382         bool managed;
3383         int val;
3384
3385         PMAP_LOCK(pmap);
3386 retry:
3387         pa = 0;
3388         val = 0;
3389         managed = false;
3390
3391         l1p = pmap_l1(pmap, addr);
3392         if (l1p == NULL) /* No l1 */
3393                 goto done;
3394
3395         l1 = pmap_load(l1p);
3396         if ((l1 & ATTR_DESCR_MASK) == L1_INVAL)
3397                 goto done;
3398
3399         if ((l1 & ATTR_DESCR_MASK) == L1_BLOCK) {
3400                 pa = (l1 & ~ATTR_MASK) | (addr & L1_OFFSET);
3401                 managed = (l1 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3402                 val = MINCORE_SUPER | MINCORE_INCORE;
3403                 if (pmap_page_dirty(l1))
3404                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3405                 if ((l1 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3406                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3407                 goto done;
3408         }
3409
3410         l2p = pmap_l1_to_l2(l1p, addr);
3411         if (l2p == NULL) /* No l2 */
3412                 goto done;
3413
3414         l2 = pmap_load(l2p);
3415         if ((l2 & ATTR_DESCR_MASK) == L2_INVAL)
3416                 goto done;
3417
3418         if ((l2 & ATTR_DESCR_MASK) == L2_BLOCK) {
3419                 pa = (l2 & ~ATTR_MASK) | (addr & L2_OFFSET);
3420                 managed = (l2 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3421                 val = MINCORE_SUPER | MINCORE_INCORE;
3422                 if (pmap_page_dirty(l2))
3423                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3424                 if ((l2 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3425                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3426                 goto done;
3427         }
3428
3429         l3p = pmap_l2_to_l3(l2p, addr);
3430         if (l3p == NULL) /* No l3 */
3431                 goto done;
3432
3433         l3 = pmap_load(l2p);
3434         if ((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_INVAL)
3435                 goto done;
3436
3437         if ((l3 & ATTR_DESCR_MASK) == L3_PAGE) {
3438                 pa = (l3 & ~ATTR_MASK) | (addr & L3_OFFSET);
3439                 managed = (l3 & ATTR_SW_MANAGED) == ATTR_SW_MANAGED;
3440                 val = MINCORE_INCORE;
3441                 if (pmap_page_dirty(l3))
3442                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3443                 if ((l3 & ATTR_AF) == ATTR_AF)
3444                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3445         }
3446
3447 done:
3448         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
3449             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) && managed) {
3450                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
3451                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
3452                         goto retry;
3453         } else
3454                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
3455         PMAP_UNLOCK(pmap);
3456
3457         return (val);
3458 }
3459
3460 void
3461 pmap_activate(struct thread *td)
3462 {
3463         pmap_t  pmap;
3464
3465         critical_enter();
3466         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
3467         td->td_pcb->pcb_l0addr = vtophys(pmap->pm_l0);
3468         __asm __volatile("msr ttbr0_el1, %0" : : "r"(td->td_pcb->pcb_l0addr));
3469         pmap_invalidate_all(pmap);
3470         critical_exit();
3471 }
3472
3473 void
3474 pmap_sync_icache(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
3475 {
3476
3477         if (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
3478                 cpu_icache_sync_range(va, sz);
3479         } else {
3480                 u_int len, offset;
3481                 vm_paddr_t pa;
3482
3483                 /* Find the length of data in this page to flush */
3484                 offset = va & PAGE_MASK;
3485                 len = imin(PAGE_SIZE - offset, sz);
3486
3487                 while (sz != 0) {
3488                         /* Extract the physical address & find it in the DMAP */
3489                         pa = pmap_extract(pmap, va);
3490                         if (pa != 0)
3491                                 cpu_icache_sync_range(PHYS_TO_DMAP(pa), len);
3492
3493                         /* Move to the next page */
3494                         sz -= len;
3495                         va += len;
3496                         /* Set the length for the next iteration */
3497                         len = imin(PAGE_SIZE, sz);
3498                 }
3499         }
3500 }
3501
3502 /*
3503  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
3504  *      different alignment might result in more superpage mappings.
3505  */
3506 void
3507 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
3508     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
3509 {
3510 }
3511
3512 /**
3513  * Get the kernel virtual address of a set of physical pages. If there are
3514  * physical addresses not covered by the DMAP perform a transient mapping
3515  * that will be removed when calling pmap_unmap_io_transient.
3516  *
3517  * \param page        The pages the caller wishes to obtain the virtual
3518  *                    address on the kernel memory map.
3519  * \param vaddr       On return contains the kernel virtual memory address
3520  *                    of the pages passed in the page parameter.
3521  * \param count       Number of pages passed in.
3522  * \param can_fault   TRUE if the thread using the mapped pages can take
3523  *                    page faults, FALSE otherwise.
3524  *
3525  * \returns TRUE if the caller must call pmap_unmap_io_transient when
3526  *          finished or FALSE otherwise.
3527  *
3528  */
3529 boolean_t
3530 pmap_map_io_transient(vm_page_t page[], vm_offset_t vaddr[], int count,
3531     boolean_t can_fault)
3532 {
3533         vm_paddr_t paddr;
3534         boolean_t needs_mapping;
3535         int error, i;
3536
3537         /*
3538          * Allocate any KVA space that we need, this is done in a separate
3539          * loop to prevent calling vmem_alloc while pinned.
3540          */
3541         needs_mapping = FALSE;
3542         for (i = 0; i < count; i++) {
3543                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3544                 if (__predict_false(paddr >= DMAP_MAX_PHYSADDR)) {
3545                         error = vmem_alloc(kernel_arena, PAGE_SIZE,
3546                             M_BESTFIT | M_WAITOK, &vaddr[i]);
3547                         KASSERT(error == 0, ("vmem_alloc failed: %d", error));
3548                         needs_mapping = TRUE;
3549                 } else {
3550                         vaddr[i] = PHYS_TO_DMAP(paddr);
3551                 }
3552         }
3553
3554         /* Exit early if everything is covered by the DMAP */
3555         if (!needs_mapping)
3556                 return (FALSE);
3557
3558         if (!can_fault)
3559                 sched_pin();
3560         for (i = 0; i < count; i++) {
3561                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3562                 if (paddr >= DMAP_MAX_PHYSADDR) {
3563                         panic(
3564                            "pmap_map_io_transient: TODO: Map out of DMAP data");
3565                 }
3566         }
3567
3568         return (needs_mapping);
3569 }
3570
3571 void
3572 pmap_unmap_io_transient(vm_page_t page[], vm_offset_t vaddr[], int count,
3573     boolean_t can_fault)
3574 {
3575         vm_paddr_t paddr;
3576         int i;
3577
3578         if (!can_fault)
3579                 sched_unpin();
3580         for (i = 0; i < count; i++) {
3581                 paddr = VM_PAGE_TO_PHYS(page[i]);
3582                 if (paddr >= DMAP_MAX_PHYSADDR) {
3583                         panic("ARM64TODO: pmap_unmap_io_transient: Unmap data");
3584                 }
3585         }
3586 }