]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - sys/i386/i386/pmap.c
MFC r238792:
[FreeBSD/stable/9.git] / sys / i386 / i386 / 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) 2005-2010 Alan L. Cox <alc@cs.rice.edu>
9  * All rights reserved.
10  *
11  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
12  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
13  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
14  *
15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
16  * modification, are permitted provided that the following conditions
17  * are met:
18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
24  *    must display the following acknowledgement:
25  *      This product includes software developed by the University of
26  *      California, Berkeley and its contributors.
27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
29  *    without specific prior written permission.
30  *
31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
41  * SUCH DAMAGE.
42  *
43  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
44  */
45 /*-
46  * Copyright (c) 2003 Networks Associates Technology, Inc.
47  * All rights reserved.
48  *
49  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jake Burkholder,
50  * Safeport Network Services, and Network Associates Laboratories, the
51  * Security Research Division of Network Associates, Inc. under
52  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA
53  * CHATS research program.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  *
64  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
65  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
66  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
67  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
68  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
69  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
70  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
71  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
72  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
73  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
74  * SUCH DAMAGE.
75  */
76
77 #include <sys/cdefs.h>
78 __FBSDID("$FreeBSD$");
79
80 /*
81  *      Manages physical address maps.
82  *
83  *      In addition to hardware address maps, this
84  *      module is called upon to provide software-use-only
85  *      maps which may or may not be stored in the same
86  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
87  *      used to store intermediate results from copy
88  *      operations to and from address spaces.
89  *
90  *      Since the information managed by this module is
91  *      also stored by the logical address mapping module,
92  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
93  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
94  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
95  *      requested.
96  *
97  *      In order to cope with hardware architectures which
98  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
99  *      this module may delay invalidate or reduced protection
100  *      operations until such time as they are actually
101  *      necessary.  This module is given full information as
102  *      to which processors are currently using which maps,
103  *      and to when physical maps must be made correct.
104  */
105
106 #include "opt_cpu.h"
107 #include "opt_pmap.h"
108 #include "opt_smp.h"
109 #include "opt_xbox.h"
110
111 #include <sys/param.h>
112 #include <sys/systm.h>
113 #include <sys/kernel.h>
114 #include <sys/ktr.h>
115 #include <sys/lock.h>
116 #include <sys/malloc.h>
117 #include <sys/mman.h>
118 #include <sys/msgbuf.h>
119 #include <sys/mutex.h>
120 #include <sys/proc.h>
121 #include <sys/rwlock.h>
122 #include <sys/sf_buf.h>
123 #include <sys/sx.h>
124 #include <sys/vmmeter.h>
125 #include <sys/sched.h>
126 #include <sys/sysctl.h>
127 #ifdef SMP
128 #include <sys/smp.h>
129 #else
130 #include <sys/cpuset.h>
131 #endif
132
133 #include <vm/vm.h>
134 #include <vm/vm_param.h>
135 #include <vm/vm_kern.h>
136 #include <vm/vm_page.h>
137 #include <vm/vm_map.h>
138 #include <vm/vm_object.h>
139 #include <vm/vm_extern.h>
140 #include <vm/vm_pageout.h>
141 #include <vm/vm_pager.h>
142 #include <vm/vm_reserv.h>
143 #include <vm/uma.h>
144
145 #include <machine/cpu.h>
146 #include <machine/cputypes.h>
147 #include <machine/md_var.h>
148 #include <machine/pcb.h>
149 #include <machine/specialreg.h>
150 #ifdef SMP
151 #include <machine/smp.h>
152 #endif
153
154 #ifdef XBOX
155 #include <machine/xbox.h>
156 #endif
157
158 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
159 #define CPU_ENABLE_SSE
160 #endif
161
162 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
163 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
164 #endif
165
166 #if !defined(DIAGNOSTIC)
167 #ifdef __GNUC_GNU_INLINE__
168 #define PMAP_INLINE     __attribute__((__gnu_inline__)) inline
169 #else
170 #define PMAP_INLINE     extern inline
171 #endif
172 #else
173 #define PMAP_INLINE
174 #endif
175
176 #ifdef PV_STATS
177 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
178 #else
179 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
180 #endif
181
182 #define pa_index(pa)    ((pa) >> PDRSHIFT)
183 #define pa_to_pvh(pa)   (&pv_table[pa_index(pa)])
184
185 /*
186  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
187  */
188 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
189 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
190
191 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
192 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
193 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
194 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
195 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
196
197 #define pmap_pte_set_w(pte, v)  ((v) ? atomic_set_int((u_int *)(pte), PG_W) : \
198     atomic_clear_int((u_int *)(pte), PG_W))
199 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
200
201 struct pmap kernel_pmap_store;
202 LIST_HEAD(pmaplist, pmap);
203 static struct pmaplist allpmaps;
204 static struct mtx allpmaps_lock;
205
206 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
207 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
208 int pgeflag = 0;                /* PG_G or-in */
209 int pseflag = 0;                /* PG_PS or-in */
210
211 static int nkpt = NKPT;
212 vm_offset_t kernel_vm_end = KERNBASE + NKPT * NBPDR;
213 extern u_int32_t KERNend;
214 extern u_int32_t KPTphys;
215
216 #ifdef PAE
217 pt_entry_t pg_nx;
218 static uma_zone_t pdptzone;
219 #endif
220
221 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, pmap, CTLFLAG_RD, 0, "VM/pmap parameters");
222
223 static int pat_works = 1;
224 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pat_works, CTLFLAG_RD, &pat_works, 1,
225     "Is page attribute table fully functional?");
226
227 static int pg_ps_enabled = 1;
228 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pg_ps_enabled, CTLFLAG_RDTUN, &pg_ps_enabled, 0,
229     "Are large page mappings enabled?");
230
231 #define PAT_INDEX_SIZE  8
232 static int pat_index[PAT_INDEX_SIZE];   /* cache mode to PAT index conversion */
233
234 /*
235  * Isolate the global pv list lock from data and other locks to prevent false
236  * sharing within the cache.
237  */
238 static struct {
239         struct rwlock   lock;
240         char            padding[CACHE_LINE_SIZE - sizeof(struct rwlock)];
241 } pvh_global __aligned(CACHE_LINE_SIZE);
242
243 #define pvh_global_lock pvh_global.lock
244
245 /*
246  * Data for the pv entry allocation mechanism
247  */
248 static TAILQ_HEAD(pch, pv_chunk) pv_chunks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(pv_chunks);
249 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
250 static struct md_page *pv_table;
251 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
252
253 struct pv_chunk *pv_chunkbase;          /* KVA block for pv_chunks */
254 int pv_maxchunks;                       /* How many chunks we have KVA for */
255 vm_offset_t pv_vafree;                  /* freelist stored in the PTE */
256
257 /*
258  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
259  */
260 struct sysmaps {
261         struct  mtx lock;
262         pt_entry_t *CMAP1;
263         pt_entry_t *CMAP2;
264         caddr_t CADDR1;
265         caddr_t CADDR2;
266 };
267 static struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
268 pt_entry_t *CMAP1 = 0;
269 static pt_entry_t *CMAP3;
270 static pd_entry_t *KPTD;
271 caddr_t CADDR1 = 0, ptvmmap = 0;
272 static caddr_t CADDR3;
273 struct msgbuf *msgbufp = 0;
274
275 /*
276  * Crashdump maps.
277  */
278 static caddr_t crashdumpmap;
279
280 static pt_entry_t *PMAP1 = 0, *PMAP2;
281 static pt_entry_t *PADDR1 = 0, *PADDR2;
282 #ifdef SMP
283 static int PMAP1cpu;
284 static int PMAP1changedcpu;
285 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changedcpu, CTLFLAG_RD, 
286            &PMAP1changedcpu, 0,
287            "Number of times pmap_pte_quick changed CPU with same PMAP1");
288 #endif
289 static int PMAP1changed;
290 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changed, CTLFLAG_RD, 
291            &PMAP1changed, 0,
292            "Number of times pmap_pte_quick changed PMAP1");
293 static int PMAP1unchanged;
294 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1unchanged, CTLFLAG_RD, 
295            &PMAP1unchanged, 0,
296            "Number of times pmap_pte_quick didn't change PMAP1");
297 static struct mtx PMAP2mutex;
298
299 static void     free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc);
300 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
301 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t pmap, boolean_t try);
302 static void     pmap_pv_demote_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
303 static boolean_t pmap_pv_insert_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
304 static void     pmap_pv_promote_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
305 static void     pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
306 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
307                     vm_offset_t va);
308 static int      pmap_pvh_wired_mappings(struct md_page *pvh, int count);
309
310 static boolean_t pmap_demote_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t va);
311 static boolean_t pmap_enter_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
312     vm_prot_t prot);
313 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
314     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
315 static void pmap_flush_page(vm_page_t m);
316 static void pmap_insert_pt_page(pmap_t pmap, vm_page_t mpte);
317 static void pmap_fill_ptp(pt_entry_t *firstpte, pt_entry_t newpte);
318 static boolean_t pmap_is_modified_pvh(struct md_page *pvh);
319 static boolean_t pmap_is_referenced_pvh(struct md_page *pvh);
320 static void pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode);
321 static void pmap_kenter_pde(vm_offset_t va, pd_entry_t newpde);
322 static vm_page_t pmap_lookup_pt_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
323 static void pmap_pde_attr(pd_entry_t *pde, int cache_bits);
324 static void pmap_promote_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t va);
325 static boolean_t pmap_protect_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t sva,
326     vm_prot_t prot);
327 static void pmap_pte_attr(pt_entry_t *pte, int cache_bits);
328 static void pmap_remove_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pdq, vm_offset_t sva,
329     vm_page_t *free);
330 static int pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t sva,
331     vm_page_t *free);
332 static void pmap_remove_pt_page(pmap_t pmap, vm_page_t mpte);
333 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va,
334     vm_page_t *free);
335 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
336                                         vm_offset_t va);
337 static void pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
338 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
339     vm_page_t m);
340 static void pmap_update_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t *pde,
341     pd_entry_t newpde);
342 static void pmap_update_pde_invalidate(vm_offset_t va, pd_entry_t newpde);
343
344 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
345
346 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, u_int ptepindex, int flags);
347 static int _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free);
348 static pt_entry_t *pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
349 static void pmap_pte_release(pt_entry_t *pte);
350 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t *);
351 #ifdef PAE
352 static void *pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait);
353 #endif
354 static void pmap_set_pg(void);
355
356 static __inline void pagezero(void *page);
357
358 CTASSERT(1 << PDESHIFT == sizeof(pd_entry_t));
359 CTASSERT(1 << PTESHIFT == sizeof(pt_entry_t));
360
361 /*
362  * If you get an error here, then you set KVA_PAGES wrong! See the
363  * description of KVA_PAGES in sys/i386/include/pmap.h. It must be
364  * multiple of 4 for a normal kernel, or a multiple of 8 for a PAE.
365  */
366 CTASSERT(KERNBASE % (1 << 24) == 0);
367
368 /*
369  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
370  *
371  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
372  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
373  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
374  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
375  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
376  *      (physical) address starting relative to 0]
377  */
378 void
379 pmap_bootstrap(vm_paddr_t firstaddr)
380 {
381         vm_offset_t va;
382         pt_entry_t *pte, *unused;
383         struct sysmaps *sysmaps;
384         int i;
385
386         /*
387          * Initialize the first available kernel virtual address.  However,
388          * using "firstaddr" may waste a few pages of the kernel virtual
389          * address space, because locore may not have mapped every physical
390          * page that it allocated.  Preferably, locore would provide a first
391          * unused virtual address in addition to "firstaddr".
392          */
393         virtual_avail = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
394
395         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
396
397         /*
398          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
399          */
400         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
401         kernel_pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
402 #ifdef PAE
403         kernel_pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePDPT);
404 #endif
405         kernel_pmap->pm_root = NULL;
406         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);      /* don't allow deactivation */
407         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
408
409         /*
410          * Initialize the global pv list lock.
411          */
412         rw_init(&pvh_global_lock, "pvh global");
413
414         LIST_INIT(&allpmaps);
415
416         /*
417          * Request a spin mutex so that changes to allpmaps cannot be
418          * preempted by smp_rendezvous_cpus().  Otherwise,
419          * pmap_update_pde_kernel() could access allpmaps while it is
420          * being changed.
421          */
422         mtx_init(&allpmaps_lock, "allpmaps", NULL, MTX_SPIN);
423         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
424         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, kernel_pmap, pm_list);
425         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
426
427         /*
428          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
429          * mapping of pages.
430          */
431 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
432         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
433
434         va = virtual_avail;
435         pte = vtopte(va);
436
437         /*
438          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
439          * CMAP3 is used for the idle process page zeroing.
440          */
441         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
442                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
443                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
444                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP1, sysmaps->CADDR1, 1)
445                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP2, sysmaps->CADDR2, 1)
446         }
447         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
448         SYSMAP(caddr_t, CMAP3, CADDR3, 1)
449
450         /*
451          * Crashdump maps.
452          */
453         SYSMAP(caddr_t, unused, crashdumpmap, MAXDUMPPGS)
454
455         /*
456          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via /dev/mem.
457          */
458         SYSMAP(caddr_t, unused, ptvmmap, 1)
459
460         /*
461          * msgbufp is used to map the system message buffer.
462          */
463         SYSMAP(struct msgbuf *, unused, msgbufp, atop(round_page(msgbufsize)))
464
465         /*
466          * KPTmap is used by pmap_kextract().
467          *
468          * KPTmap is first initialized by locore.  However, that initial
469          * KPTmap can only support NKPT page table pages.  Here, a larger
470          * KPTmap is created that can support KVA_PAGES page table pages.
471          */
472         SYSMAP(pt_entry_t *, KPTD, KPTmap, KVA_PAGES)
473
474         for (i = 0; i < NKPT; i++)
475                 KPTD[i] = (KPTphys + (i << PAGE_SHIFT)) | pgeflag | PG_RW | PG_V;
476
477         /*
478          * Adjust the start of the KPTD and KPTmap so that the implementation
479          * of pmap_kextract() and pmap_growkernel() can be made simpler.
480          */
481         KPTD -= KPTDI;
482         KPTmap -= i386_btop(KPTDI << PDRSHIFT);
483
484         /*
485          * ptemap is used for pmap_pte_quick
486          */
487         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP1, PADDR1, 1)
488         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP2, PADDR2, 1)
489
490         mtx_init(&PMAP2mutex, "PMAP2", NULL, MTX_DEF);
491
492         virtual_avail = va;
493
494         /*
495          * Leave in place an identity mapping (virt == phys) for the low 1 MB
496          * physical memory region that is used by the ACPI wakeup code.  This
497          * mapping must not have PG_G set. 
498          */
499 #ifdef XBOX
500         /* FIXME: This is gross, but needed for the XBOX. Since we are in such
501          * an early stadium, we cannot yet neatly map video memory ... :-(
502          * Better fixes are very welcome! */
503         if (!arch_i386_is_xbox)
504 #endif
505         for (i = 1; i < NKPT; i++)
506                 PTD[i] = 0;
507
508         /* Initialize the PAT MSR if present. */
509         pmap_init_pat();
510
511         /* Turn on PG_G on kernel page(s) */
512         pmap_set_pg();
513 }
514
515 /*
516  * Setup the PAT MSR.
517  */
518 void
519 pmap_init_pat(void)
520 {
521         int pat_table[PAT_INDEX_SIZE];
522         uint64_t pat_msr;
523         u_long cr0, cr4;
524         int i;
525
526         /* Set default PAT index table. */
527         for (i = 0; i < PAT_INDEX_SIZE; i++)
528                 pat_table[i] = -1;
529         pat_table[PAT_WRITE_BACK] = 0;
530         pat_table[PAT_WRITE_THROUGH] = 1;
531         pat_table[PAT_UNCACHEABLE] = 3;
532         pat_table[PAT_WRITE_COMBINING] = 3;
533         pat_table[PAT_WRITE_PROTECTED] = 3;
534         pat_table[PAT_UNCACHED] = 3;
535
536         /* Bail if this CPU doesn't implement PAT. */
537         if ((cpu_feature & CPUID_PAT) == 0) {
538                 for (i = 0; i < PAT_INDEX_SIZE; i++)
539                         pat_index[i] = pat_table[i];
540                 pat_works = 0;
541                 return;
542         }
543
544         /*
545          * Due to some Intel errata, we can only safely use the lower 4
546          * PAT entries.
547          *
548          *   Intel Pentium III Processor Specification Update
549          * Errata E.27 (Upper Four PAT Entries Not Usable With Mode B
550          * or Mode C Paging)
551          *
552          *   Intel Pentium IV  Processor Specification Update
553          * Errata N46 (PAT Index MSB May Be Calculated Incorrectly)
554          */
555         if (cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_INTEL &&
556             !(CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 6 && CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xe))
557                 pat_works = 0;
558
559         /* Initialize default PAT entries. */
560         pat_msr = PAT_VALUE(0, PAT_WRITE_BACK) |
561             PAT_VALUE(1, PAT_WRITE_THROUGH) |
562             PAT_VALUE(2, PAT_UNCACHED) |
563             PAT_VALUE(3, PAT_UNCACHEABLE) |
564             PAT_VALUE(4, PAT_WRITE_BACK) |
565             PAT_VALUE(5, PAT_WRITE_THROUGH) |
566             PAT_VALUE(6, PAT_UNCACHED) |
567             PAT_VALUE(7, PAT_UNCACHEABLE);
568
569         if (pat_works) {
570                 /*
571                  * Leave the indices 0-3 at the default of WB, WT, UC-, and UC.
572                  * Program 5 and 6 as WP and WC.
573                  * Leave 4 and 7 as WB and UC.
574                  */
575                 pat_msr &= ~(PAT_MASK(5) | PAT_MASK(6));
576                 pat_msr |= PAT_VALUE(5, PAT_WRITE_PROTECTED) |
577                     PAT_VALUE(6, PAT_WRITE_COMBINING);
578                 pat_table[PAT_UNCACHED] = 2;
579                 pat_table[PAT_WRITE_PROTECTED] = 5;
580                 pat_table[PAT_WRITE_COMBINING] = 6;
581         } else {
582                 /*
583                  * Just replace PAT Index 2 with WC instead of UC-.
584                  */
585                 pat_msr &= ~PAT_MASK(2);
586                 pat_msr |= PAT_VALUE(2, PAT_WRITE_COMBINING);
587                 pat_table[PAT_WRITE_COMBINING] = 2;
588         }
589
590         /* Disable PGE. */
591         cr4 = rcr4();
592         load_cr4(cr4 & ~CR4_PGE);
593
594         /* Disable caches (CD = 1, NW = 0). */
595         cr0 = rcr0();
596         load_cr0((cr0 & ~CR0_NW) | CR0_CD);
597
598         /* Flushes caches and TLBs. */
599         wbinvd();
600         invltlb();
601
602         /* Update PAT and index table. */
603         wrmsr(MSR_PAT, pat_msr);
604         for (i = 0; i < PAT_INDEX_SIZE; i++)
605                 pat_index[i] = pat_table[i];
606
607         /* Flush caches and TLBs again. */
608         wbinvd();
609         invltlb();
610
611         /* Restore caches and PGE. */
612         load_cr0(cr0);
613         load_cr4(cr4);
614 }
615
616 /*
617  * Set PG_G on kernel pages.  Only the BSP calls this when SMP is turned on.
618  */
619 static void
620 pmap_set_pg(void)
621 {
622         pt_entry_t *pte;
623         vm_offset_t va, endva;
624
625         if (pgeflag == 0)
626                 return;
627
628         endva = KERNBASE + KERNend;
629
630         if (pseflag) {
631                 va = KERNBASE + KERNLOAD;
632                 while (va  < endva) {
633                         pdir_pde(PTD, va) |= pgeflag;
634                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
635                         va += NBPDR;
636                 }
637         } else {
638                 va = (vm_offset_t)btext;
639                 while (va < endva) {
640                         pte = vtopte(va);
641                         if (*pte)
642                                 *pte |= pgeflag;
643                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
644                         va += PAGE_SIZE;
645                 }
646         }
647 }
648
649 /*
650  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
651  */
652 void
653 pmap_page_init(vm_page_t m)
654 {
655
656         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
657         m->md.pat_mode = PAT_WRITE_BACK;
658 }
659
660 #ifdef PAE
661 static void *
662 pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
663 {
664
665         /* Inform UMA that this allocator uses kernel_map/object. */
666         *flags = UMA_SLAB_KERNEL;
667         return ((void *)kmem_alloc_contig(kernel_map, bytes, wait, 0x0ULL,
668             0xffffffffULL, 1, 0, VM_MEMATTR_DEFAULT));
669 }
670 #endif
671
672 /*
673  * ABuse the pte nodes for unmapped kva to thread a kva freelist through.
674  * Requirements:
675  *  - Must deal with pages in order to ensure that none of the PG_* bits
676  *    are ever set, PG_V in particular.
677  *  - Assumes we can write to ptes without pte_store() atomic ops, even
678  *    on PAE systems.  This should be ok.
679  *  - Assumes nothing will ever test these addresses for 0 to indicate
680  *    no mapping instead of correctly checking PG_V.
681  *  - Assumes a vm_offset_t will fit in a pte (true for i386).
682  * Because PG_V is never set, there can be no mappings to invalidate.
683  */
684 static vm_offset_t
685 pmap_ptelist_alloc(vm_offset_t *head)
686 {
687         pt_entry_t *pte;
688         vm_offset_t va;
689
690         va = *head;
691         if (va == 0)
692                 return (va);    /* Out of memory */
693         pte = vtopte(va);
694         *head = *pte;
695         if (*head & PG_V)
696                 panic("pmap_ptelist_alloc: va with PG_V set!");
697         *pte = 0;
698         return (va);
699 }
700
701 static void
702 pmap_ptelist_free(vm_offset_t *head, vm_offset_t va)
703 {
704         pt_entry_t *pte;
705
706         if (va & PG_V)
707                 panic("pmap_ptelist_free: freeing va with PG_V set!");
708         pte = vtopte(va);
709         *pte = *head;           /* virtual! PG_V is 0 though */
710         *head = va;
711 }
712
713 static void
714 pmap_ptelist_init(vm_offset_t *head, void *base, int npages)
715 {
716         int i;
717         vm_offset_t va;
718
719         *head = 0;
720         for (i = npages - 1; i >= 0; i--) {
721                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
722                 pmap_ptelist_free(head, va);
723         }
724 }
725
726
727 /*
728  *      Initialize the pmap module.
729  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
730  *      system needs to map virtual memory.
731  */
732 void
733 pmap_init(void)
734 {
735         vm_page_t mpte;
736         vm_size_t s;
737         int i, pv_npg;
738
739         /*
740          * Initialize the vm page array entries for the kernel pmap's
741          * page table pages.
742          */ 
743         for (i = 0; i < NKPT; i++) {
744                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(KPTphys + (i << PAGE_SHIFT));
745                 KASSERT(mpte >= vm_page_array &&
746                     mpte < &vm_page_array[vm_page_array_size],
747                     ("pmap_init: page table page is out of range"));
748                 mpte->pindex = i + KPTDI;
749                 mpte->phys_addr = KPTphys + (i << PAGE_SHIFT);
750         }
751
752         /*
753          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
754          * high water mark so that the system can recover from excessive
755          * numbers of pv entries.
756          */
757         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
758         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
759         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
760         pv_entry_max = roundup(pv_entry_max, _NPCPV);
761         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
762
763         /*
764          * If the kernel is running in a virtual machine on an AMD Family 10h
765          * processor, then it must assume that MCA is enabled by the virtual
766          * machine monitor.
767          */
768         if (vm_guest == VM_GUEST_VM && cpu_vendor_id == CPU_VENDOR_AMD &&
769             CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 0x10)
770                 workaround_erratum383 = 1;
771
772         /*
773          * Are large page mappings supported and enabled?
774          */
775         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pg_ps_enabled", &pg_ps_enabled);
776         if (pseflag == 0)
777                 pg_ps_enabled = 0;
778         else if (pg_ps_enabled) {
779                 KASSERT(MAXPAGESIZES > 1 && pagesizes[1] == 0,
780                     ("pmap_init: can't assign to pagesizes[1]"));
781                 pagesizes[1] = NBPDR;
782         }
783
784         /*
785          * Calculate the size of the pv head table for superpages.
786          */
787         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2);
788         pv_npg = round_4mpage(phys_avail[(i - 2) + 1]) / NBPDR;
789
790         /*
791          * Allocate memory for the pv head table for superpages.
792          */
793         s = (vm_size_t)(pv_npg * sizeof(struct md_page));
794         s = round_page(s);
795         pv_table = (struct md_page *)kmem_alloc(kernel_map, s);
796         for (i = 0; i < pv_npg; i++)
797                 TAILQ_INIT(&pv_table[i].pv_list);
798
799         pv_maxchunks = MAX(pv_entry_max / _NPCPV, maxproc);
800         pv_chunkbase = (struct pv_chunk *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
801             PAGE_SIZE * pv_maxchunks);
802         if (pv_chunkbase == NULL)
803                 panic("pmap_init: not enough kvm for pv chunks");
804         pmap_ptelist_init(&pv_vafree, pv_chunkbase, pv_maxchunks);
805 #ifdef PAE
806         pdptzone = uma_zcreate("PDPT", NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t), NULL,
807             NULL, NULL, NULL, (NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1,
808             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
809         uma_zone_set_allocf(pdptzone, pmap_pdpt_allocf);
810 #endif
811 }
812
813
814 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_max, CTLFLAG_RD, &pv_entry_max, 0,
815         "Max number of PV entries");
816 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, shpgperproc, CTLFLAG_RD, &shpgperproc, 0,
817         "Page share factor per proc");
818
819 SYSCTL_NODE(_vm_pmap, OID_AUTO, pde, CTLFLAG_RD, 0,
820     "2/4MB page mapping counters");
821
822 static u_long pmap_pde_demotions;
823 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_pde, OID_AUTO, demotions, CTLFLAG_RD,
824     &pmap_pde_demotions, 0, "2/4MB page demotions");
825
826 static u_long pmap_pde_mappings;
827 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_pde, OID_AUTO, mappings, CTLFLAG_RD,
828     &pmap_pde_mappings, 0, "2/4MB page mappings");
829
830 static u_long pmap_pde_p_failures;
831 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_pde, OID_AUTO, p_failures, CTLFLAG_RD,
832     &pmap_pde_p_failures, 0, "2/4MB page promotion failures");
833
834 static u_long pmap_pde_promotions;
835 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_pde, OID_AUTO, promotions, CTLFLAG_RD,
836     &pmap_pde_promotions, 0, "2/4MB page promotions");
837
838 /***************************************************
839  * Low level helper routines.....
840  ***************************************************/
841
842 /*
843  * Determine the appropriate bits to set in a PTE or PDE for a specified
844  * caching mode.
845  */
846 int
847 pmap_cache_bits(int mode, boolean_t is_pde)
848 {
849         int cache_bits, pat_flag, pat_idx;
850
851         if (mode < 0 || mode >= PAT_INDEX_SIZE || pat_index[mode] < 0)
852                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
853
854         /* The PAT bit is different for PTE's and PDE's. */
855         pat_flag = is_pde ? PG_PDE_PAT : PG_PTE_PAT;
856
857         /* Map the caching mode to a PAT index. */
858         pat_idx = pat_index[mode];
859
860         /* Map the 3-bit index value into the PAT, PCD, and PWT bits. */
861         cache_bits = 0;
862         if (pat_idx & 0x4)
863                 cache_bits |= pat_flag;
864         if (pat_idx & 0x2)
865                 cache_bits |= PG_NC_PCD;
866         if (pat_idx & 0x1)
867                 cache_bits |= PG_NC_PWT;
868         return (cache_bits);
869 }
870
871 /*
872  * The caller is responsible for maintaining TLB consistency.
873  */
874 static void
875 pmap_kenter_pde(vm_offset_t va, pd_entry_t newpde)
876 {
877         pd_entry_t *pde;
878         pmap_t pmap;
879         boolean_t PTD_updated;
880
881         PTD_updated = FALSE;
882         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
883         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
884                 if ((pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] &
885                     PG_FRAME))
886                         PTD_updated = TRUE;
887                 pde = pmap_pde(pmap, va);
888                 pde_store(pde, newpde);
889         }
890         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
891         KASSERT(PTD_updated,
892             ("pmap_kenter_pde: current page table is not in allpmaps"));
893 }
894
895 /*
896  * After changing the page size for the specified virtual address in the page
897  * table, flush the corresponding entries from the processor's TLB.  Only the
898  * calling processor's TLB is affected.
899  *
900  * The calling thread must be pinned to a processor.
901  */
902 static void
903 pmap_update_pde_invalidate(vm_offset_t va, pd_entry_t newpde)
904 {
905         u_long cr4;
906
907         if ((newpde & PG_PS) == 0)
908                 /* Demotion: flush a specific 2MB page mapping. */
909                 invlpg(va);
910         else if ((newpde & PG_G) == 0)
911                 /*
912                  * Promotion: flush every 4KB page mapping from the TLB
913                  * because there are too many to flush individually.
914                  */
915                 invltlb();
916         else {
917                 /*
918                  * Promotion: flush every 4KB page mapping from the TLB,
919                  * including any global (PG_G) mappings.
920                  */
921                 cr4 = rcr4();
922                 load_cr4(cr4 & ~CR4_PGE);
923                 /*
924                  * Although preemption at this point could be detrimental to
925                  * performance, it would not lead to an error.  PG_G is simply
926                  * ignored if CR4.PGE is clear.  Moreover, in case this block
927                  * is re-entered, the load_cr4() either above or below will
928                  * modify CR4.PGE flushing the TLB.
929                  */
930                 load_cr4(cr4 | CR4_PGE);
931         }
932 }
933 #ifdef SMP
934 /*
935  * For SMP, these functions have to use the IPI mechanism for coherence.
936  *
937  * N.B.: Before calling any of the following TLB invalidation functions,
938  * the calling processor must ensure that all stores updating a non-
939  * kernel page table are globally performed.  Otherwise, another
940  * processor could cache an old, pre-update entry without being
941  * invalidated.  This can happen one of two ways: (1) The pmap becomes
942  * active on another processor after its pm_active field is checked by
943  * one of the following functions but before a store updating the page
944  * table is globally performed. (2) The pmap becomes active on another
945  * processor before its pm_active field is checked but due to
946  * speculative loads one of the following functions stills reads the
947  * pmap as inactive on the other processor.
948  * 
949  * The kernel page table is exempt because its pm_active field is
950  * immutable.  The kernel page table is always active on every
951  * processor.
952  */
953 void
954 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
955 {
956         cpuset_t other_cpus;
957         u_int cpuid;
958
959         sched_pin();
960         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
961                 invlpg(va);
962                 smp_invlpg(va);
963         } else {
964                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
965                 other_cpus = all_cpus;
966                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
967                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
968                         invlpg(va);
969                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
970                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
971                         smp_masked_invlpg(other_cpus, va);
972         }
973         sched_unpin();
974 }
975
976 void
977 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
978 {
979         cpuset_t other_cpus;
980         vm_offset_t addr;
981         u_int cpuid;
982
983         sched_pin();
984         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
985                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
986                         invlpg(addr);
987                 smp_invlpg_range(sva, eva);
988         } else {
989                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
990                 other_cpus = all_cpus;
991                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
992                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
993                         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
994                                 invlpg(addr);
995                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
996                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
997                         smp_masked_invlpg_range(other_cpus, sva, eva);
998         }
999         sched_unpin();
1000 }
1001
1002 void
1003 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
1004 {
1005         cpuset_t other_cpus;
1006         u_int cpuid;
1007
1008         sched_pin();
1009         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
1010                 invltlb();
1011                 smp_invltlb();
1012         } else {
1013                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
1014                 other_cpus = all_cpus;
1015                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
1016                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
1017                         invltlb();
1018                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
1019                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
1020                         smp_masked_invltlb(other_cpus);
1021         }
1022         sched_unpin();
1023 }
1024
1025 void
1026 pmap_invalidate_cache(void)
1027 {
1028
1029         sched_pin();
1030         wbinvd();
1031         smp_cache_flush();
1032         sched_unpin();
1033 }
1034
1035 struct pde_action {
1036         cpuset_t invalidate;    /* processors that invalidate their TLB */
1037         vm_offset_t va;
1038         pd_entry_t *pde;
1039         pd_entry_t newpde;
1040         u_int store;            /* processor that updates the PDE */
1041 };
1042
1043 static void
1044 pmap_update_pde_kernel(void *arg)
1045 {
1046         struct pde_action *act = arg;
1047         pd_entry_t *pde;
1048         pmap_t pmap;
1049
1050         if (act->store == PCPU_GET(cpuid)) {
1051
1052                 /*
1053                  * Elsewhere, this operation requires allpmaps_lock for
1054                  * synchronization.  Here, it does not because it is being
1055                  * performed in the context of an all_cpus rendezvous.
1056                  */
1057                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
1058                         pde = pmap_pde(pmap, act->va);
1059                         pde_store(pde, act->newpde);
1060                 }
1061         }
1062 }
1063
1064 static void
1065 pmap_update_pde_user(void *arg)
1066 {
1067         struct pde_action *act = arg;
1068
1069         if (act->store == PCPU_GET(cpuid))
1070                 pde_store(act->pde, act->newpde);
1071 }
1072
1073 static void
1074 pmap_update_pde_teardown(void *arg)
1075 {
1076         struct pde_action *act = arg;
1077
1078         if (CPU_ISSET(PCPU_GET(cpuid), &act->invalidate))
1079                 pmap_update_pde_invalidate(act->va, act->newpde);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Change the page size for the specified virtual address in a way that
1084  * prevents any possibility of the TLB ever having two entries that map the
1085  * same virtual address using different page sizes.  This is the recommended
1086  * workaround for Erratum 383 on AMD Family 10h processors.  It prevents a
1087  * machine check exception for a TLB state that is improperly diagnosed as a
1088  * hardware error.
1089  */
1090 static void
1091 pmap_update_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t *pde, pd_entry_t newpde)
1092 {
1093         struct pde_action act;
1094         cpuset_t active, other_cpus;
1095         u_int cpuid;
1096
1097         sched_pin();
1098         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
1099         other_cpus = all_cpus;
1100         CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
1101         if (pmap == kernel_pmap)
1102                 active = all_cpus;
1103         else
1104                 active = pmap->pm_active;
1105         if (CPU_OVERLAP(&active, &other_cpus)) {
1106                 act.store = cpuid;
1107                 act.invalidate = active;
1108                 act.va = va;
1109                 act.pde = pde;
1110                 act.newpde = newpde;
1111                 CPU_SET(cpuid, &active);
1112                 smp_rendezvous_cpus(active,
1113                     smp_no_rendevous_barrier, pmap == kernel_pmap ?
1114                     pmap_update_pde_kernel : pmap_update_pde_user,
1115                     pmap_update_pde_teardown, &act);
1116         } else {
1117                 if (pmap == kernel_pmap)
1118                         pmap_kenter_pde(va, newpde);
1119                 else
1120                         pde_store(pde, newpde);
1121                 if (CPU_ISSET(cpuid, &active))
1122                         pmap_update_pde_invalidate(va, newpde);
1123         }
1124         sched_unpin();
1125 }
1126 #else /* !SMP */
1127 /*
1128  * Normal, non-SMP, 486+ invalidation functions.
1129  * We inline these within pmap.c for speed.
1130  */
1131 PMAP_INLINE void
1132 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1133 {
1134
1135         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
1136                 invlpg(va);
1137 }
1138
1139 PMAP_INLINE void
1140 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1141 {
1142         vm_offset_t addr;
1143
1144         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
1145                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
1146                         invlpg(addr);
1147 }
1148
1149 PMAP_INLINE void
1150 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
1151 {
1152
1153         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
1154                 invltlb();
1155 }
1156
1157 PMAP_INLINE void
1158 pmap_invalidate_cache(void)
1159 {
1160
1161         wbinvd();
1162 }
1163
1164 static void
1165 pmap_update_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pd_entry_t *pde, pd_entry_t newpde)
1166 {
1167
1168         if (pmap == kernel_pmap)
1169                 pmap_kenter_pde(va, newpde);
1170         else
1171                 pde_store(pde, newpde);
1172         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
1173                 pmap_update_pde_invalidate(va, newpde);
1174 }
1175 #endif /* !SMP */
1176
1177 #define PMAP_CLFLUSH_THRESHOLD  (2 * 1024 * 1024)
1178
1179 void
1180 pmap_invalidate_cache_range(vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1181 {
1182
1183         KASSERT((sva & PAGE_MASK) == 0,
1184             ("pmap_invalidate_cache_range: sva not page-aligned"));
1185         KASSERT((eva & PAGE_MASK) == 0,
1186             ("pmap_invalidate_cache_range: eva not page-aligned"));
1187
1188         if (cpu_feature & CPUID_SS)
1189                 ; /* If "Self Snoop" is supported, do nothing. */
1190         else if ((cpu_feature & CPUID_CLFSH) != 0 &&
1191             eva - sva < PMAP_CLFLUSH_THRESHOLD) {
1192
1193                 /*
1194                  * Otherwise, do per-cache line flush.  Use the mfence
1195                  * instruction to insure that previous stores are
1196                  * included in the write-back.  The processor
1197                  * propagates flush to other processors in the cache
1198                  * coherence domain.
1199                  */
1200                 mfence();
1201                 for (; sva < eva; sva += cpu_clflush_line_size)
1202                         clflush(sva);
1203                 mfence();
1204         } else {
1205
1206                 /*
1207                  * No targeted cache flush methods are supported by CPU,
1208                  * or the supplied range is bigger than 2MB.
1209                  * Globally invalidate cache.
1210                  */
1211                 pmap_invalidate_cache();
1212         }
1213 }
1214
1215 void
1216 pmap_invalidate_cache_pages(vm_page_t *pages, int count)
1217 {
1218         int i;
1219
1220         if (count >= PMAP_CLFLUSH_THRESHOLD / PAGE_SIZE ||
1221             (cpu_feature & CPUID_CLFSH) == 0) {
1222                 pmap_invalidate_cache();
1223         } else {
1224                 for (i = 0; i < count; i++)
1225                         pmap_flush_page(pages[i]);
1226         }
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Are we current address space or kernel?  N.B. We return FALSE when
1231  * a pmap's page table is in use because a kernel thread is borrowing
1232  * it.  The borrowed page table can change spontaneously, making any
1233  * dependence on its continued use subject to a race condition.
1234  */
1235 static __inline int
1236 pmap_is_current(pmap_t pmap)
1237 {
1238
1239         return (pmap == kernel_pmap ||
1240             (pmap == vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace) &&
1241             (pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] & PG_FRAME)));
1242 }
1243
1244 /*
1245  * If the given pmap is not the current or kernel pmap, the returned pte must
1246  * be released by passing it to pmap_pte_release().
1247  */
1248 pt_entry_t *
1249 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1250 {
1251         pd_entry_t newpf;
1252         pd_entry_t *pde;
1253
1254         pde = pmap_pde(pmap, va);
1255         if (*pde & PG_PS)
1256                 return (pde);
1257         if (*pde != 0) {
1258                 /* are we current address space or kernel? */
1259                 if (pmap_is_current(pmap))
1260                         return (vtopte(va));
1261                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
1262                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1263                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != newpf) {
1264                         *PMAP2 = newpf | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
1265                         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, (vm_offset_t)PADDR2);
1266                 }
1267                 return (PADDR2 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1268         }
1269         return (NULL);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Releases a pte that was obtained from pmap_pte().  Be prepared for the pte
1274  * being NULL.
1275  */
1276 static __inline void
1277 pmap_pte_release(pt_entry_t *pte)
1278 {
1279
1280         if ((pt_entry_t *)((vm_offset_t)pte & ~PAGE_MASK) == PADDR2)
1281                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
1282 }
1283
1284 static __inline void
1285 invlcaddr(void *caddr)
1286 {
1287
1288         invlpg((u_int)caddr);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
1293  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
1294  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
1295  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
1296  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
1297  *
1298  * If the given pmap is not the current pmap, pvh_global_lock
1299  * must be held and curthread pinned to a CPU.
1300  */
1301 static pt_entry_t *
1302 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1303 {
1304         pd_entry_t newpf;
1305         pd_entry_t *pde;
1306
1307         pde = pmap_pde(pmap, va);
1308         if (*pde & PG_PS)
1309                 return (pde);
1310         if (*pde != 0) {
1311                 /* are we current address space or kernel? */
1312                 if (pmap_is_current(pmap))
1313                         return (vtopte(va));
1314                 rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
1315                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1316                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1317                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
1318                         *PMAP1 = newpf | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
1319 #ifdef SMP
1320                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1321 #endif
1322                         invlcaddr(PADDR1);
1323                         PMAP1changed++;
1324                 } else
1325 #ifdef SMP
1326                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
1327                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1328                         invlcaddr(PADDR1);
1329                         PMAP1changedcpu++;
1330                 } else
1331 #endif
1332                         PMAP1unchanged++;
1333                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1334         }
1335         return (0);
1336 }
1337
1338 /*
1339  *      Routine:        pmap_extract
1340  *      Function:
1341  *              Extract the physical page address associated
1342  *              with the given map/virtual_address pair.
1343  */
1344 vm_paddr_t 
1345 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1346 {
1347         vm_paddr_t rtval;
1348         pt_entry_t *pte;
1349         pd_entry_t pde;
1350
1351         rtval = 0;
1352         PMAP_LOCK(pmap);
1353         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1354         if (pde != 0) {
1355                 if ((pde & PG_PS) != 0)
1356                         rtval = (pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
1357                 else {
1358                         pte = pmap_pte(pmap, va);
1359                         rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1360                         pmap_pte_release(pte);
1361                 }
1362         }
1363         PMAP_UNLOCK(pmap);
1364         return (rtval);
1365 }
1366
1367 /*
1368  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
1369  *      Function:
1370  *              Atomically extract and hold the physical page
1371  *              with the given pmap and virtual address pair
1372  *              if that mapping permits the given protection.
1373  */
1374 vm_page_t
1375 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1376 {
1377         pd_entry_t pde;
1378         pt_entry_t pte, *ptep;
1379         vm_page_t m;
1380         vm_paddr_t pa;
1381
1382         pa = 0;
1383         m = NULL;
1384         PMAP_LOCK(pmap);
1385 retry:
1386         pde = *pmap_pde(pmap, va);
1387         if (pde != 0) {
1388                 if (pde & PG_PS) {
1389                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
1390                                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, (pde &
1391                                     PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK), &pa))
1392                                         goto retry;
1393                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & PG_PS_FRAME) |
1394                                     (va & PDRMASK));
1395                                 vm_page_hold(m);
1396                         }
1397                 } else {
1398                         ptep = pmap_pte(pmap, va);
1399                         pte = *ptep;
1400                         pmap_pte_release(ptep);
1401                         if (pte != 0 &&
1402                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
1403                                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pte & PG_FRAME,
1404                                     &pa))
1405                                         goto retry;
1406                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
1407                                 vm_page_hold(m);
1408                         }
1409                 }
1410         }
1411         PA_UNLOCK_COND(pa);
1412         PMAP_UNLOCK(pmap);
1413         return (m);
1414 }
1415
1416 /***************************************************
1417  * Low level mapping routines.....
1418  ***************************************************/
1419
1420 /*
1421  * Add a wired page to the kva.
1422  * Note: not SMP coherent.
1423  *
1424  * This function may be used before pmap_bootstrap() is called.
1425  */
1426 PMAP_INLINE void 
1427 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1428 {
1429         pt_entry_t *pte;
1430
1431         pte = vtopte(va);
1432         pte_store(pte, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag);
1433 }
1434
1435 static __inline void
1436 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode)
1437 {
1438         pt_entry_t *pte;
1439
1440         pte = vtopte(va);
1441         pte_store(pte, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag | pmap_cache_bits(mode, 0));
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Remove a page from the kernel pagetables.
1446  * Note: not SMP coherent.
1447  *
1448  * This function may be used before pmap_bootstrap() is called.
1449  */
1450 PMAP_INLINE void
1451 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1452 {
1453         pt_entry_t *pte;
1454
1455         pte = vtopte(va);
1456         pte_clear(pte);
1457 }
1458
1459 /*
1460  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1461  *      virtual address space.
1462  *
1463  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1464  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1465  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1466  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1467  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1468  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1469  *      region.
1470  */
1471 vm_offset_t
1472 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1473 {
1474         vm_offset_t va, sva;
1475         vm_paddr_t superpage_offset;
1476         pd_entry_t newpde;
1477
1478         va = *virt;
1479         /*
1480          * Does the physical address range's size and alignment permit at
1481          * least one superpage mapping to be created?
1482          */ 
1483         superpage_offset = start & PDRMASK;
1484         if ((end - start) - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) >= NBPDR) {
1485                 /*
1486                  * Increase the starting virtual address so that its alignment
1487                  * does not preclude the use of superpage mappings.
1488                  */
1489                 if ((va & PDRMASK) < superpage_offset)
1490                         va = (va & ~PDRMASK) + superpage_offset;
1491                 else if ((va & PDRMASK) > superpage_offset)
1492                         va = ((va + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
1493         }
1494         sva = va;
1495         while (start < end) {
1496                 if ((start & PDRMASK) == 0 && end - start >= NBPDR &&
1497                     pseflag) {
1498                         KASSERT((va & PDRMASK) == 0,
1499                             ("pmap_map: misaligned va %#x", va));
1500                         newpde = start | PG_PS | pgeflag | PG_RW | PG_V;
1501                         pmap_kenter_pde(va, newpde);
1502                         va += NBPDR;
1503                         start += NBPDR;
1504                 } else {
1505                         pmap_kenter(va, start);
1506                         va += PAGE_SIZE;
1507                         start += PAGE_SIZE;
1508                 }
1509         }
1510         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1511         *virt = va;
1512         return (sva);
1513 }
1514
1515
1516 /*
1517  * Add a list of wired pages to the kva
1518  * this routine is only used for temporary
1519  * kernel mappings that do not need to have
1520  * page modification or references recorded.
1521  * Note that old mappings are simply written
1522  * over.  The page *must* be wired.
1523  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1524  */
1525 void
1526 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1527 {
1528         pt_entry_t *endpte, oldpte, pa, *pte;
1529         vm_page_t m;
1530
1531         oldpte = 0;
1532         pte = vtopte(sva);
1533         endpte = pte + count;
1534         while (pte < endpte) {
1535                 m = *ma++;
1536                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
1537                 if ((*pte & (PG_FRAME | PG_PTE_CACHE)) != pa) {
1538                         oldpte |= *pte;
1539                         pte_store(pte, pa | pgeflag | PG_RW | PG_V);
1540                 }
1541                 pte++;
1542         }
1543         if (__predict_false((oldpte & PG_V) != 0))
1544                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, sva + count *
1545                     PAGE_SIZE);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * This routine tears out page mappings from the
1550  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1551  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1552  */
1553 void
1554 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1555 {
1556         vm_offset_t va;
1557
1558         va = sva;
1559         while (count-- > 0) {
1560                 pmap_kremove(va);
1561                 va += PAGE_SIZE;
1562         }
1563         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1564 }
1565
1566 /***************************************************
1567  * Page table page management routines.....
1568  ***************************************************/
1569 static __inline void
1570 pmap_free_zero_pages(vm_page_t free)
1571 {
1572         vm_page_t m;
1573
1574         while (free != NULL) {
1575                 m = free;
1576                 free = m->right;
1577                 /* Preserve the page's PG_ZERO setting. */
1578                 vm_page_free_toq(m);
1579         }
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Schedule the specified unused page table page to be freed.  Specifically,
1584  * add the page to the specified list of pages that will be released to the
1585  * physical memory manager after the TLB has been updated.
1586  */
1587 static __inline void
1588 pmap_add_delayed_free_list(vm_page_t m, vm_page_t *free, boolean_t set_PG_ZERO)
1589 {
1590
1591         if (set_PG_ZERO)
1592                 m->flags |= PG_ZERO;
1593         else
1594                 m->flags &= ~PG_ZERO;
1595         m->right = *free;
1596         *free = m;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Inserts the specified page table page into the specified pmap's collection
1601  * of idle page table pages.  Each of a pmap's page table pages is responsible
1602  * for mapping a distinct range of virtual addresses.  The pmap's collection is
1603  * ordered by this virtual address range.
1604  */
1605 static void
1606 pmap_insert_pt_page(pmap_t pmap, vm_page_t mpte)
1607 {
1608         vm_page_t root;
1609
1610         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1611         root = pmap->pm_root;
1612         if (root == NULL) {
1613                 mpte->left = NULL;
1614                 mpte->right = NULL;
1615         } else {
1616                 root = vm_page_splay(mpte->pindex, root);
1617                 if (mpte->pindex < root->pindex) {
1618                         mpte->left = root->left;
1619                         mpte->right = root;
1620                         root->left = NULL;
1621                 } else if (mpte->pindex == root->pindex)
1622                         panic("pmap_insert_pt_page: pindex already inserted");
1623                 else {
1624                         mpte->right = root->right;
1625                         mpte->left = root;
1626                         root->right = NULL;
1627                 }
1628         }
1629         pmap->pm_root = mpte;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Looks for a page table page mapping the specified virtual address in the
1634  * specified pmap's collection of idle page table pages.  Returns NULL if there
1635  * is no page table page corresponding to the specified virtual address.
1636  */
1637 static vm_page_t
1638 pmap_lookup_pt_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1639 {
1640         vm_page_t mpte;
1641         vm_pindex_t pindex = va >> PDRSHIFT;
1642
1643         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1644         if ((mpte = pmap->pm_root) != NULL && mpte->pindex != pindex) {
1645                 mpte = vm_page_splay(pindex, mpte);
1646                 if ((pmap->pm_root = mpte)->pindex != pindex)
1647                         mpte = NULL;
1648         }
1649         return (mpte);
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Removes the specified page table page from the specified pmap's collection
1654  * of idle page table pages.  The specified page table page must be a member of
1655  * the pmap's collection.
1656  */
1657 static void
1658 pmap_remove_pt_page(pmap_t pmap, vm_page_t mpte)
1659 {
1660         vm_page_t root;
1661
1662         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1663         if (mpte != pmap->pm_root)
1664                 vm_page_splay(mpte->pindex, pmap->pm_root);
1665         if (mpte->left == NULL)
1666                 root = mpte->right;
1667         else {
1668                 root = vm_page_splay(mpte->pindex, mpte->left);
1669                 root->right = mpte->right;
1670         }
1671         pmap->pm_root = root;
1672 }
1673
1674 /*
1675  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1676  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1677  */
1678 static __inline int
1679 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1680 {
1681
1682         --m->wire_count;
1683         if (m->wire_count == 0)
1684                 return (_pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, free));
1685         else
1686                 return (0);
1687 }
1688
1689 static int 
1690 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1691 {
1692         vm_offset_t pteva;
1693
1694         /*
1695          * unmap the page table page
1696          */
1697         pmap->pm_pdir[m->pindex] = 0;
1698         --pmap->pm_stats.resident_count;
1699
1700         /*
1701          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1702          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1703          * down is begun.
1704          */
1705         atomic_subtract_rel_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1706
1707         /*
1708          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1709          * take effect immediately.
1710          */
1711         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1712         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1713
1714         /* 
1715          * Put page on a list so that it is released after
1716          * *ALL* TLB shootdown is done
1717          */
1718         pmap_add_delayed_free_list(m, free, TRUE);
1719
1720         return (1);
1721 }
1722
1723 /*
1724  * After removing a page table entry, this routine is used to
1725  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1726  */
1727 static int
1728 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
1729 {
1730         pd_entry_t ptepde;
1731         vm_page_t mpte;
1732
1733         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1734                 return (0);
1735         ptepde = *pmap_pde(pmap, va);
1736         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1737         return (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, free));
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Initialize the pmap for the swapper process.
1742  */
1743 void
1744 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1745 {
1746
1747         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1748         /*
1749          * Since the page table directory is shared with the kernel pmap,
1750          * which is already included in the list "allpmaps", this pmap does
1751          * not need to be inserted into that list.
1752          */
1753         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1754 #ifdef PAE
1755         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1756 #endif
1757         pmap->pm_root = NULL;
1758         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1759         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1760         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1761         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1766  * such as one in a vmspace structure.
1767  */
1768 int
1769 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1770 {
1771         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD];
1772         vm_paddr_t pa;
1773         int i;
1774
1775         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1776
1777         /*
1778          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1779          * page directory table.
1780          */
1781         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1782                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1783                     NBPTD);
1784                 if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1785                         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1786                         return (0);
1787                 }
1788 #ifdef PAE
1789                 pmap->pm_pdpt = uma_zalloc(pdptzone, M_WAITOK | M_ZERO);
1790                 KASSERT(((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt &
1791                     ((NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1)) == 0,
1792                     ("pmap_pinit: pdpt misaligned"));
1793                 KASSERT(pmap_kextract((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) < (4ULL<<30),
1794                     ("pmap_pinit: pdpt above 4g"));
1795 #endif
1796                 pmap->pm_root = NULL;
1797         }
1798         KASSERT(pmap->pm_root == NULL,
1799             ("pmap_pinit: pmap has reserved page table page(s)"));
1800
1801         /*
1802          * allocate the page directory page(s)
1803          */
1804         for (i = 0; i < NPGPTD;) {
1805                 m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ |
1806                     VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO);
1807                 if (m == NULL)
1808                         VM_WAIT;
1809                 else {
1810                         ptdpg[i++] = m;
1811                 }
1812         }
1813
1814         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1815
1816         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1817                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1818                         pagezero(pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG));
1819
1820         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1821         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1822         /* Copy the kernel page table directory entries. */
1823         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1824         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1825
1826         /* install self-referential address mapping entry(s) */
1827         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1828                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]);
1829                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i] = pa | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M;
1830 #ifdef PAE
1831                 pmap->pm_pdpt[i] = pa | PG_V;
1832 #endif
1833         }
1834
1835         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1836         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1837         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1838
1839         return (1);
1840 }
1841
1842 /*
1843  * this routine is called if the page table page is not
1844  * mapped correctly.
1845  */
1846 static vm_page_t
1847 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, u_int ptepindex, int flags)
1848 {
1849         vm_paddr_t ptepa;
1850         vm_page_t m;
1851
1852         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1853             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1854             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1855
1856         /*
1857          * Allocate a page table page.
1858          */
1859         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1860             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1861                 if (flags & M_WAITOK) {
1862                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1863                         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
1864                         VM_WAIT;
1865                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
1866                         PMAP_LOCK(pmap);
1867                 }
1868
1869                 /*
1870                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1871                  * page may have been allocated.
1872                  */
1873                 return (NULL);
1874         }
1875         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1876                 pmap_zero_page(m);
1877
1878         /*
1879          * Map the pagetable page into the process address space, if
1880          * it isn't already there.
1881          */
1882
1883         pmap->pm_stats.resident_count++;
1884
1885         ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1886         pmap->pm_pdir[ptepindex] =
1887                 (pd_entry_t) (ptepa | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M);
1888
1889         return (m);
1890 }
1891
1892 static vm_page_t
1893 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1894 {
1895         u_int ptepindex;
1896         pd_entry_t ptepa;
1897         vm_page_t m;
1898
1899         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1900             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1901             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1902
1903         /*
1904          * Calculate pagetable page index
1905          */
1906         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1907 retry:
1908         /*
1909          * Get the page directory entry
1910          */
1911         ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1912
1913         /*
1914          * This supports switching from a 4MB page to a
1915          * normal 4K page.
1916          */
1917         if (ptepa & PG_PS) {
1918                 (void)pmap_demote_pde(pmap, &pmap->pm_pdir[ptepindex], va);
1919                 ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1920         }
1921
1922         /*
1923          * If the page table page is mapped, we just increment the
1924          * hold count, and activate it.
1925          */
1926         if (ptepa) {
1927                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepa & PG_FRAME);
1928                 m->wire_count++;
1929         } else {
1930                 /*
1931                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1932                  * been deallocated. 
1933                  */
1934                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1935                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1936                         goto retry;
1937         }
1938         return (m);
1939 }
1940
1941
1942 /***************************************************
1943 * Pmap allocation/deallocation routines.
1944  ***************************************************/
1945
1946 #ifdef SMP
1947 /*
1948  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1949  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1950  */
1951 static cpuset_t *lazymask;
1952 static u_int lazyptd;
1953 static volatile u_int lazywait;
1954
1955 void pmap_lazyfix_action(void);
1956
1957 void
1958 pmap_lazyfix_action(void)
1959 {
1960
1961 #ifdef COUNT_IPIS
1962         (*ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
1963 #endif
1964         if (rcr3() == lazyptd)
1965                 load_cr3(curpcb->pcb_cr3);
1966         CPU_CLR_ATOMIC(PCPU_GET(cpuid), lazymask);
1967         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1968 }
1969
1970 static void
1971 pmap_lazyfix_self(u_int cpuid)
1972 {
1973
1974         if (rcr3() == lazyptd)
1975                 load_cr3(curpcb->pcb_cr3);
1976         CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, lazymask);
1977 }
1978
1979
1980 static void
1981 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1982 {
1983         cpuset_t mymask, mask;
1984         u_int cpuid, spins;
1985         int lsb;
1986
1987         mask = pmap->pm_active;
1988         while (!CPU_EMPTY(&mask)) {
1989                 spins = 50000000;
1990
1991                 /* Find least significant set bit. */
1992                 lsb = cpusetobj_ffs(&mask);
1993                 MPASS(lsb != 0);
1994                 lsb--;
1995                 CPU_SETOF(lsb, &mask);
1996                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1997 #ifdef PAE
1998                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1999 #else
2000                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
2001 #endif
2002                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
2003
2004                 /* Use a cpuset just for having an easy check. */
2005                 CPU_SETOF(cpuid, &mymask);
2006                 if (!CPU_CMP(&mask, &mymask)) {
2007                         lazymask = &pmap->pm_active;
2008                         pmap_lazyfix_self(cpuid);
2009                 } else {
2010                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
2011                             (u_int)&pmap->pm_active);
2012                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
2013                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
2014                         while (lazywait == 0) {
2015                                 ia32_pause();
2016                                 if (--spins == 0)
2017                                         break;
2018                         }
2019                 }
2020                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
2021                 if (spins == 0)
2022                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
2023                 mask = pmap->pm_active;
2024         }
2025 }
2026
2027 #else   /* SMP */
2028
2029 /*
2030  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
2031  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
2032  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
2033  * means that another userland process has run.
2034  */
2035 static void
2036 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
2037 {
2038         u_int cr3;
2039
2040         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
2041         if (cr3 == rcr3()) {
2042                 load_cr3(curpcb->pcb_cr3);
2043                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &pmap->pm_active);
2044         }
2045 }
2046 #endif  /* SMP */
2047
2048 /*
2049  * Release any resources held by the given physical map.
2050  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2051  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2052  */
2053 void
2054 pmap_release(pmap_t pmap)
2055 {
2056         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD];
2057         int i;
2058
2059         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
2060             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
2061             pmap->pm_stats.resident_count));
2062         KASSERT(pmap->pm_root == NULL,
2063             ("pmap_release: pmap has reserved page table page(s)"));
2064
2065         pmap_lazyfix(pmap);
2066         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
2067         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
2068         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
2069
2070         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
2071                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i] &
2072                     PG_FRAME);
2073
2074         bzero(pmap->pm_pdir + PTDPTDI, (nkpt + NPGPTD) *
2075             sizeof(*pmap->pm_pdir));
2076
2077         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
2078
2079         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
2080                 m = ptdpg[i];
2081 #ifdef PAE
2082                 KASSERT(VM_PAGE_TO_PHYS(m) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
2083                     ("pmap_release: got wrong ptd page"));
2084 #endif
2085                 m->wire_count--;
2086                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
2087                 vm_page_free_zero(m);
2088         }
2089         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
2090 }
2091 \f
2092 static int
2093 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2094 {
2095         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
2096
2097         return (sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req));
2098 }
2099 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
2100     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
2101
2102 static int
2103 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
2104 {
2105         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
2106
2107         return (sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req));
2108 }
2109 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
2110     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
2111
2112 /*
2113  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2114  */
2115 void
2116 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2117 {
2118         vm_paddr_t ptppaddr;
2119         vm_page_t nkpg;
2120         pd_entry_t newpdir;
2121
2122         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
2123         addr = roundup2(addr, NBPDR);
2124         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
2125                 addr = kernel_map->max_offset;
2126         while (kernel_vm_end < addr) {
2127                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
2128                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
2129                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
2130                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
2131                                 break;
2132                         }
2133                         continue;
2134                 }
2135
2136                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, kernel_vm_end >> PDRSHIFT,
2137                     VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
2138                     VM_ALLOC_ZERO);
2139                 if (nkpg == NULL)
2140                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
2141
2142                 nkpt++;
2143
2144                 if ((nkpg->flags & PG_ZERO) == 0)
2145                         pmap_zero_page(nkpg);
2146                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
2147                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
2148                 pdir_pde(KPTD, kernel_vm_end) = pgeflag | newpdir;
2149
2150                 pmap_kenter_pde(kernel_vm_end, newpdir);
2151                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + NBPDR) & ~PDRMASK;
2152                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
2153                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
2154                         break;
2155                 }
2156         }
2157 }
2158
2159
2160 /***************************************************
2161  * page management routines.
2162  ***************************************************/
2163
2164 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
2165 CTASSERT(_NPCM == 11);
2166 CTASSERT(_NPCPV == 336);
2167
2168 static __inline struct pv_chunk *
2169 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
2170 {
2171
2172         return ((struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK));
2173 }
2174
2175 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
2176
2177 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
2178 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
2179
2180 static const uint32_t pc_freemask[_NPCM] = {
2181         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
2182         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
2183         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
2184         PC_FREE0_9, PC_FREE10
2185 };
2186
2187 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
2188         "Current number of pv entries");
2189
2190 #ifdef PV_STATS
2191 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
2192
2193 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
2194         "Current number of pv entry chunks");
2195 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
2196         "Current number of pv entry chunks allocated");
2197 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
2198         "Current number of pv entry chunks frees");
2199 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
2200         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
2201
2202 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
2203 static int pv_entry_spare;
2204
2205 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
2206         "Current number of pv entry frees");
2207 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
2208         "Current number of pv entry allocs");
2209 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
2210         "Current number of spare pv entries");
2211 #endif
2212
2213 /*
2214  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
2215  * drastic measures to free some pages so we can allocate
2216  * another pv entry chunk.
2217  */
2218 static vm_page_t
2219 pmap_pv_reclaim(pmap_t locked_pmap)
2220 {
2221         struct pch newtail;
2222         struct pv_chunk *pc;
2223         struct md_page *pvh;
2224         pd_entry_t *pde;
2225         pmap_t pmap;
2226         pt_entry_t *pte, tpte;
2227         pv_entry_t pv;
2228         vm_offset_t va;
2229         vm_page_t free, m, m_pc;
2230         uint32_t inuse;
2231         int bit, field, freed;
2232
2233         PMAP_LOCK_ASSERT(locked_pmap, MA_OWNED);
2234         pmap = NULL;
2235         free = m_pc = NULL;
2236         TAILQ_INIT(&newtail);
2237         sched_pin();
2238         while ((pc = TAILQ_FIRST(&pv_chunks)) != NULL && (pv_vafree == 0 ||
2239             free == NULL)) {
2240                 TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
2241                 if (pmap != pc->pc_pmap) {
2242                         if (pmap != NULL) {
2243                                 pmap_invalidate_all(pmap);
2244                                 if (pmap != locked_pmap)
2245                                         PMAP_UNLOCK(pmap);
2246                         }
2247                         pmap = pc->pc_pmap;
2248                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
2249                         if (pmap > locked_pmap)
2250                                 PMAP_LOCK(pmap);
2251                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap)) {
2252                                 pmap = NULL;
2253                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
2254                                 continue;
2255                         }
2256                 }
2257
2258                 /*
2259                  * Destroy every non-wired, 4 KB page mapping in the chunk.
2260                  */
2261                 freed = 0;
2262                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2263                         for (inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
2264                             inuse != 0; inuse &= ~(1UL << bit)) {
2265                                 bit = bsfl(inuse);
2266                                 pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2267                                 va = pv->pv_va;
2268                                 pde = pmap_pde(pmap, va);
2269                                 if ((*pde & PG_PS) != 0)
2270                                         continue;
2271                                 pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2272                                 if ((*pte & PG_W) != 0)
2273                                         continue;
2274                                 tpte = pte_load_clear(pte);
2275                                 if ((tpte & PG_G) != 0)
2276                                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2277                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
2278                                 if ((tpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2279                                         vm_page_dirty(m);
2280                                 if ((tpte & PG_A) != 0)
2281                                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2282                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2283                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) &&
2284                                     (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
2285                                         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2286                                         if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list)) {
2287                                                 vm_page_aflag_clear(m,
2288                                                     PGA_WRITEABLE);
2289                                         }
2290                                 }
2291                                 pc->pc_map[field] |= 1UL << bit;
2292                                 pmap_unuse_pt(pmap, va, &free);
2293                                 freed++;
2294                         }
2295                 }
2296                 if (freed == 0) {
2297                         TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
2298                         continue;
2299                 }
2300                 /* Every freed mapping is for a 4 KB page. */
2301                 pmap->pm_stats.resident_count -= freed;
2302                 PV_STAT(pv_entry_frees += freed);
2303                 PV_STAT(pv_entry_spare += freed);
2304                 pv_entry_count -= freed;
2305                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2306                 for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2307                         if (pc->pc_map[field] != pc_freemask[field]) {
2308                                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc,
2309                                     pc_list);
2310                                 TAILQ_INSERT_TAIL(&newtail, pc, pc_lru);
2311
2312                                 /*
2313                                  * One freed pv entry in locked_pmap is
2314                                  * sufficient.
2315                                  */
2316                                 if (pmap == locked_pmap)
2317                                         goto out;
2318                                 break;
2319                         }
2320                 if (field == _NPCM) {
2321                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2322                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2323                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2324                         /* Entire chunk is free; return it. */
2325                         m_pc = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2326                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2327                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2328                         break;
2329                 }
2330         }
2331 out:
2332         sched_unpin();
2333         TAILQ_CONCAT(&pv_chunks, &newtail, pc_lru);
2334         if (pmap != NULL) {
2335                 pmap_invalidate_all(pmap);
2336                 if (pmap != locked_pmap)
2337                         PMAP_UNLOCK(pmap);
2338         }
2339         if (m_pc == NULL && pv_vafree != 0 && free != NULL) {
2340                 m_pc = free;
2341                 free = m_pc->right;
2342                 /* Recycle a freed page table page. */
2343                 m_pc->wire_count = 1;
2344                 atomic_add_int(&cnt.v_wire_count, 1);
2345         }
2346         pmap_free_zero_pages(free);
2347         return (m_pc);
2348 }
2349
2350 /*
2351  * free the pv_entry back to the free list
2352  */
2353 static void
2354 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
2355 {
2356         struct pv_chunk *pc;
2357         int idx, field, bit;
2358
2359         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2360         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2361         PV_STAT(pv_entry_frees++);
2362         PV_STAT(pv_entry_spare++);
2363         pv_entry_count--;
2364         pc = pv_to_chunk(pv);
2365         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
2366         field = idx / 32;
2367         bit = idx % 32;
2368         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
2369         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
2370                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx]) {
2371                         /*
2372                          * 98% of the time, pc is already at the head of the
2373                          * list.  If it isn't already, move it to the head.
2374                          */
2375                         if (__predict_false(TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk) !=
2376                             pc)) {
2377                                 TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2378                                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc,
2379                                     pc_list);
2380                         }
2381                         return;
2382                 }
2383         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2384         free_pv_chunk(pc);
2385 }
2386
2387 static void
2388 free_pv_chunk(struct pv_chunk *pc)
2389 {
2390         vm_page_t m;
2391
2392         TAILQ_REMOVE(&pv_chunks, pc, pc_lru);
2393         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2394         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2395         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2396         /* entire chunk is free, return it */
2397         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2398         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2399         vm_page_unwire(m, 0);
2400         vm_page_free(m);
2401         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2402 }
2403
2404 /*
2405  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2406  * when needed.
2407  */
2408 static pv_entry_t
2409 get_pv_entry(pmap_t pmap, boolean_t try)
2410 {
2411         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
2412         static struct timeval lastprint;
2413         int bit, field;
2414         pv_entry_t pv;
2415         struct pv_chunk *pc;
2416         vm_page_t m;
2417
2418         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2419         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2420         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
2421         pv_entry_count++;
2422         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2423                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
2424                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider "
2425                             "increasing either the vm.pmap.shpgperproc or the "
2426                             "vm.pmap.pv_entry_max tunable.\n");
2427 retry:
2428         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
2429         if (pc != NULL) {
2430                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2431                         if (pc->pc_map[field]) {
2432                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436                 if (field < _NPCM) {
2437                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2438                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
2439                         /* If this was the last item, move it to tail */
2440                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2441                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
2442                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2443                                         return (pv);    /* not full, return */
2444                                 }
2445                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2446                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2447                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2448                         return (pv);
2449                 }
2450         }
2451         /*
2452          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the pvh
2453          * global lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
2454          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
2455          */
2456         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NORMAL |
2457             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2458                 if (try) {
2459                         pv_entry_count--;
2460                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
2461                         return (NULL);
2462                 }
2463                 m = pmap_pv_reclaim(pmap);
2464                 if (m == NULL)
2465                         goto retry;
2466         }
2467         PV_STAT(pc_chunk_count++);
2468         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
2469         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
2470         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
2471         pc->pc_pmap = pmap;
2472         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
2473         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
2474                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
2475         TAILQ_INSERT_TAIL(&pv_chunks, pc, pc_lru);
2476         pv = &pc->pc_pventry[0];
2477         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2478         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
2479         return (pv);
2480 }
2481
2482 static __inline pv_entry_t
2483 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
2484 {
2485         pv_entry_t pv;
2486
2487         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2488         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
2489                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va) {
2490                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
2491                         break;
2492                 }
2493         }
2494         return (pv);
2495 }
2496
2497 static void
2498 pmap_pv_demote_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2499 {
2500         struct md_page *pvh;
2501         pv_entry_t pv;
2502         vm_offset_t va_last;
2503         vm_page_t m;
2504
2505         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2506         KASSERT((pa & PDRMASK) == 0,
2507             ("pmap_pv_demote_pde: pa is not 4mpage aligned"));
2508
2509         /*
2510          * Transfer the 4mpage's pv entry for this mapping to the first
2511          * page's pv list.
2512          */
2513         pvh = pa_to_pvh(pa);
2514         va = trunc_4mpage(va);
2515         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
2516         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pv_demote_pde: pv not found"));
2517         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2518         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2519         /* Instantiate the remaining NPTEPG - 1 pv entries. */
2520         va_last = va + NBPDR - PAGE_SIZE;
2521         do {
2522                 m++;
2523                 KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2524                     ("pmap_pv_demote_pde: page %p is not managed", m));
2525                 va += PAGE_SIZE;
2526                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2527         } while (va < va_last);
2528 }
2529
2530 static void
2531 pmap_pv_promote_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2532 {
2533         struct md_page *pvh;
2534         pv_entry_t pv;
2535         vm_offset_t va_last;
2536         vm_page_t m;
2537
2538         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2539         KASSERT((pa & PDRMASK) == 0,
2540             ("pmap_pv_promote_pde: pa is not 4mpage aligned"));
2541
2542         /*
2543          * Transfer the first page's pv entry for this mapping to the
2544          * 4mpage's pv list.  Aside from avoiding the cost of a call
2545          * to get_pv_entry(), a transfer avoids the possibility that
2546          * get_pv_entry() calls pmap_collect() and that pmap_collect()
2547          * removes one of the mappings that is being promoted.
2548          */
2549         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2550         va = trunc_4mpage(va);
2551         pv = pmap_pvh_remove(&m->md, pmap, va);
2552         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pv_promote_pde: pv not found"));
2553         pvh = pa_to_pvh(pa);
2554         TAILQ_INSERT_TAIL(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
2555         /* Free the remaining NPTEPG - 1 pv entries. */
2556         va_last = va + NBPDR - PAGE_SIZE;
2557         do {
2558                 m++;
2559                 va += PAGE_SIZE;
2560                 pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
2561         } while (va < va_last);
2562 }
2563
2564 static void
2565 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
2566 {
2567         pv_entry_t pv;
2568
2569         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
2570         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found"));
2571         free_pv_entry(pmap, pv);
2572 }
2573
2574 static void
2575 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
2576 {
2577         struct md_page *pvh;
2578
2579         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2580         pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
2581         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) && (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
2582                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2583                 if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list))
2584                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2585         }
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Create a pv entry for page at pa for
2590  * (pmap, va).
2591  */
2592 static void
2593 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2594 {
2595         pv_entry_t pv;
2596
2597         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2598         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2599         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
2600         pv->pv_va = va;
2601         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Conditionally create a pv entry.
2606  */
2607 static boolean_t
2608 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2609 {
2610         pv_entry_t pv;
2611
2612         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2613         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2614         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2615             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2616                 pv->pv_va = va;
2617                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2618                 return (TRUE);
2619         } else
2620                 return (FALSE);
2621 }
2622
2623 /*
2624  * Create the pv entries for each of the pages within a superpage.
2625  */
2626 static boolean_t
2627 pmap_pv_insert_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2628 {
2629         struct md_page *pvh;
2630         pv_entry_t pv;
2631
2632         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2633         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2634             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2635                 pv->pv_va = va;
2636                 pvh = pa_to_pvh(pa);
2637                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
2638                 return (TRUE);
2639         } else
2640                 return (FALSE);
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Fills a page table page with mappings to consecutive physical pages.
2645  */
2646 static void
2647 pmap_fill_ptp(pt_entry_t *firstpte, pt_entry_t newpte)
2648 {
2649         pt_entry_t *pte;
2650
2651         for (pte = firstpte; pte < firstpte + NPTEPG; pte++) {
2652                 *pte = newpte;  
2653                 newpte += PAGE_SIZE;
2654         }
2655 }
2656
2657 /*
2658  * Tries to demote a 2- or 4MB page mapping.  If demotion fails, the
2659  * 2- or 4MB page mapping is invalidated.
2660  */
2661 static boolean_t
2662 pmap_demote_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t va)
2663 {
2664         pd_entry_t newpde, oldpde;
2665         pt_entry_t *firstpte, newpte;
2666         vm_paddr_t mptepa;
2667         vm_page_t free, mpte;
2668
2669         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2670         oldpde = *pde;
2671         KASSERT((oldpde & (PG_PS | PG_V)) == (PG_PS | PG_V),
2672             ("pmap_demote_pde: oldpde is missing PG_PS and/or PG_V"));
2673         mpte = pmap_lookup_pt_page(pmap, va);
2674         if (mpte != NULL)
2675                 pmap_remove_pt_page(pmap, mpte);
2676         else {
2677                 KASSERT((oldpde & PG_W) == 0,
2678                     ("pmap_demote_pde: page table page for a wired mapping"
2679                     " is missing"));
2680
2681                 /*
2682                  * Invalidate the 2- or 4MB page mapping and return
2683                  * "failure" if the mapping was never accessed or the
2684                  * allocation of the new page table page fails.
2685                  */
2686                 if ((oldpde & PG_A) == 0 || (mpte = vm_page_alloc(NULL,
2687                     va >> PDRSHIFT, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_NORMAL |
2688                     VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2689                         free = NULL;
2690                         pmap_remove_pde(pmap, pde, trunc_4mpage(va), &free);
2691                         pmap_invalidate_page(pmap, trunc_4mpage(va));
2692                         pmap_free_zero_pages(free);
2693                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_demote_pde: failure for va %#x"
2694                             " in pmap %p", va, pmap);
2695                         return (FALSE);
2696                 }
2697                 if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2698                         pmap->pm_stats.resident_count++;
2699         }
2700         mptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(mpte);
2701
2702         /*
2703          * If the page mapping is in the kernel's address space, then the
2704          * KPTmap can provide access to the page table page.  Otherwise,
2705          * temporarily map the page table page (mpte) into the kernel's
2706          * address space at either PADDR1 or PADDR2. 
2707          */
2708         if (va >= KERNBASE)
2709                 firstpte = &KPTmap[i386_btop(trunc_4mpage(va))];
2710         else if (curthread->td_pinned > 0 && rw_wowned(&pvh_global_lock)) {
2711                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != mptepa) {
2712                         *PMAP1 = mptepa | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
2713 #ifdef SMP
2714                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
2715 #endif
2716                         invlcaddr(PADDR1);
2717                         PMAP1changed++;
2718                 } else
2719 #ifdef SMP
2720                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
2721                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
2722                         invlcaddr(PADDR1);
2723                         PMAP1changedcpu++;
2724                 } else
2725 #endif
2726                         PMAP1unchanged++;
2727                 firstpte = PADDR1;
2728         } else {
2729                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
2730                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != mptepa) {
2731                         *PMAP2 = mptepa | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
2732                         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, (vm_offset_t)PADDR2);
2733                 }
2734                 firstpte = PADDR2;
2735         }
2736         newpde = mptepa | PG_M | PG_A | (oldpde & PG_U) | PG_RW | PG_V;
2737         KASSERT((oldpde & PG_A) != 0,
2738             ("pmap_demote_pde: oldpde is missing PG_A"));
2739         KASSERT((oldpde & (PG_M | PG_RW)) != PG_RW,
2740             ("pmap_demote_pde: oldpde is missing PG_M"));
2741         newpte = oldpde & ~PG_PS;
2742         if ((newpte & PG_PDE_PAT) != 0)
2743                 newpte ^= PG_PDE_PAT | PG_PTE_PAT;
2744
2745         /*
2746          * If the page table page is new, initialize it.
2747          */
2748         if (mpte->wire_count == 1) {
2749                 mpte->wire_count = NPTEPG;
2750                 pmap_fill_ptp(firstpte, newpte);
2751         }
2752         KASSERT((*firstpte & PG_FRAME) == (newpte & PG_FRAME),
2753             ("pmap_demote_pde: firstpte and newpte map different physical"
2754             " addresses"));
2755
2756         /*
2757          * If the mapping has changed attributes, update the page table
2758          * entries.
2759          */ 
2760         if ((*firstpte & PG_PTE_PROMOTE) != (newpte & PG_PTE_PROMOTE))
2761                 pmap_fill_ptp(firstpte, newpte);
2762         
2763         /*
2764          * Demote the mapping.  This pmap is locked.  The old PDE has
2765          * PG_A set.  If the old PDE has PG_RW set, it also has PG_M
2766          * set.  Thus, there is no danger of a race with another
2767          * processor changing the setting of PG_A and/or PG_M between
2768          * the read above and the store below. 
2769          */
2770         if (workaround_erratum383)
2771                 pmap_update_pde(pmap, va, pde, newpde);
2772         else if (pmap == kernel_pmap)
2773                 pmap_kenter_pde(va, newpde);
2774         else
2775                 pde_store(pde, newpde); 
2776         if (firstpte == PADDR2)
2777                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
2778
2779         /*
2780          * Invalidate the recursive mapping of the page table page.
2781          */
2782         pmap_invalidate_page(pmap, (vm_offset_t)vtopte(va));
2783
2784         /*
2785          * Demote the pv entry.  This depends on the earlier demotion
2786          * of the mapping.  Specifically, the (re)creation of a per-
2787          * page pv entry might trigger the execution of pmap_collect(),
2788          * which might reclaim a newly (re)created per-page pv entry
2789          * and destroy the associated mapping.  In order to destroy
2790          * the mapping, the PDE must have already changed from mapping
2791          * the 2mpage to referencing the page table page.
2792          */
2793         if ((oldpde & PG_MANAGED) != 0)
2794                 pmap_pv_demote_pde(pmap, va, oldpde & PG_PS_FRAME);
2795
2796         pmap_pde_demotions++;
2797         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_demote_pde: success for va %#x"
2798             " in pmap %p", va, pmap);
2799         return (TRUE);
2800 }
2801
2802 /*
2803  * pmap_remove_pde: do the things to unmap a superpage in a process
2804  */
2805 static void
2806 pmap_remove_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pdq, vm_offset_t sva,
2807     vm_page_t *free)
2808 {
2809         struct md_page *pvh;
2810         pd_entry_t oldpde;
2811         vm_offset_t eva, va;
2812         vm_page_t m, mpte;
2813
2814         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2815         KASSERT((sva & PDRMASK) == 0,
2816             ("pmap_remove_pde: sva is not 4mpage aligned"));
2817         oldpde = pte_load_clear(pdq);
2818         if (oldpde & PG_W)
2819                 pmap->pm_stats.wired_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2820
2821         /*
2822          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2823          * PG_G.
2824          */
2825         if (oldpde & PG_G)
2826                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, sva);
2827         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2828         if (oldpde & PG_MANAGED) {
2829                 pvh = pa_to_pvh(oldpde & PG_PS_FRAME);
2830                 pmap_pvh_free(pvh, pmap, sva);
2831                 eva = sva + NBPDR;
2832                 for (va = sva, m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpde & PG_PS_FRAME);
2833                     va < eva; va += PAGE_SIZE, m++) {
2834                         if ((oldpde & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2835                                 vm_page_dirty(m);
2836                         if (oldpde & PG_A)
2837                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2838                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) &&
2839                             TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list))
2840                                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2841                 }
2842         }
2843         if (pmap == kernel_pmap) {
2844                 if (!pmap_demote_pde(pmap, pdq, sva))
2845                         panic("pmap_remove_pde: failed demotion");
2846         } else {
2847                 mpte = pmap_lookup_pt_page(pmap, sva);
2848                 if (mpte != NULL) {
2849                         pmap_remove_pt_page(pmap, mpte);
2850                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2851                         KASSERT(mpte->wire_count == NPTEPG,
2852                             ("pmap_remove_pde: pte page wire count error"));
2853                         mpte->wire_count = 0;
2854                         pmap_add_delayed_free_list(mpte, free, FALSE);
2855                         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
2856                 }
2857         }
2858 }
2859
2860 /*
2861  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2862  */
2863 static int
2864 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2865 {
2866         pt_entry_t oldpte;
2867         vm_page_t m;
2868
2869         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2870         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2871         oldpte = pte_load_clear(ptq);
2872         if (oldpte & PG_W)
2873                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2874         /*
2875          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2876          * PG_G.
2877          */
2878         if (oldpte & PG_G)
2879                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
2880         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
2881         if (oldpte & PG_MANAGED) {
2882                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpte & PG_FRAME);
2883                 if ((oldpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2884                         vm_page_dirty(m);
2885                 if (oldpte & PG_A)
2886                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2887                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
2888         }
2889         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, free));
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Remove a single page from a process address space
2894  */
2895 static void
2896 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2897 {
2898         pt_entry_t *pte;
2899
2900         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
2901         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
2902         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2903         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || *pte == 0)
2904                 return;
2905         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, free);
2906         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2907 }
2908
2909 /*
2910  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2911  *
2912  *      It is assumed that the start and end are properly
2913  *      rounded to the page size.
2914  */
2915 void
2916 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2917 {
2918         vm_offset_t pdnxt;
2919         pd_entry_t ptpaddr;
2920         pt_entry_t *pte;
2921         vm_page_t free = NULL;
2922         int anyvalid;
2923
2924         /*
2925          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2926          */
2927         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2928                 return;
2929
2930         anyvalid = 0;
2931
2932         rw_wlock(&pvh_global_lock);
2933         sched_pin();
2934         PMAP_LOCK(pmap);
2935
2936         /*
2937          * special handling of removing one page.  a very
2938          * common operation and easy to short circuit some
2939          * code.
2940          */
2941         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
2942             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
2943                 pmap_remove_page(pmap, sva, &free);
2944                 goto out;
2945         }
2946
2947         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2948                 u_int pdirindex;
2949
2950                 /*
2951                  * Calculate index for next page table.
2952                  */
2953                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2954                 if (pdnxt < sva)
2955                         pdnxt = eva;
2956                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2957                         break;
2958
2959                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2960                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2961
2962                 /*
2963                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2964                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2965                  */
2966                 if (ptpaddr == 0)
2967                         continue;
2968
2969                 /*
2970                  * Check for large page.
2971                  */
2972                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2973                         /*
2974                          * Are we removing the entire large page?  If not,
2975                          * demote the mapping and fall through.
2976                          */
2977                         if (sva + NBPDR == pdnxt && eva >= pdnxt) {
2978                                 /*
2979                                  * The TLB entry for a PG_G mapping is
2980                                  * invalidated by pmap_remove_pde().
2981                                  */
2982                                 if ((ptpaddr & PG_G) == 0)
2983                                         anyvalid = 1;
2984                                 pmap_remove_pde(pmap,
2985                                     &pmap->pm_pdir[pdirindex], sva, &free);
2986                                 continue;
2987                         } else if (!pmap_demote_pde(pmap,
2988                             &pmap->pm_pdir[pdirindex], sva)) {
2989                                 /* The large page mapping was destroyed. */
2990                                 continue;
2991                         }
2992                 }
2993
2994                 /*
2995                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2996                  * by the current page table page, or to the end of the
2997                  * range being removed.
2998                  */
2999                 if (pdnxt > eva)
3000                         pdnxt = eva;
3001
3002                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
3003                     sva += PAGE_SIZE) {
3004                         if (*pte == 0)
3005                                 continue;
3006
3007                         /*
3008                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
3009                          * by pmap_remove_pte().
3010                          */
3011                         if ((*pte & PG_G) == 0)
3012                                 anyvalid = 1;
3013                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &free))
3014                                 break;
3015                 }
3016         }
3017 out:
3018         sched_unpin();
3019         if (anyvalid)
3020                 pmap_invalidate_all(pmap);
3021         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3022         PMAP_UNLOCK(pmap);
3023         pmap_free_zero_pages(free);
3024 }
3025
3026 /*
3027  *      Routine:        pmap_remove_all
3028  *      Function:
3029  *              Removes this physical page from
3030  *              all physical maps in which it resides.
3031  *              Reflects back modify bits to the pager.
3032  *
3033  *      Notes:
3034  *              Original versions of this routine were very
3035  *              inefficient because they iteratively called
3036  *              pmap_remove (slow...)
3037  */
3038
3039 void
3040 pmap_remove_all(vm_page_t m)
3041 {
3042         struct md_page *pvh;
3043         pv_entry_t pv;
3044         pmap_t pmap;
3045         pt_entry_t *pte, tpte;
3046         pd_entry_t *pde;
3047         vm_offset_t va;
3048         vm_page_t free;
3049
3050         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3051             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
3052         free = NULL;
3053         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3054         sched_pin();
3055         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3056                 goto small_mappings;
3057         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3058         while ((pv = TAILQ_FIRST(&pvh->pv_list)) != NULL) {
3059                 va = pv->pv_va;
3060                 pmap = PV_PMAP(pv);
3061                 PMAP_LOCK(pmap);
3062                 pde = pmap_pde(pmap, va);
3063                 (void)pmap_demote_pde(pmap, pde, va);
3064                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3065         }
3066 small_mappings:
3067         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3068                 pmap = PV_PMAP(pv);
3069                 PMAP_LOCK(pmap);
3070                 pmap->pm_stats.resident_count--;
3071                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
3072                 KASSERT((*pde & PG_PS) == 0, ("pmap_remove_all: found"
3073                     " a 4mpage in page %p's pv list", m));
3074                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3075                 tpte = pte_load_clear(pte);
3076                 if (tpte & PG_W)
3077                         pmap->pm_stats.wired_count--;
3078                 if (tpte & PG_A)
3079                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3080
3081                 /*
3082                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
3083                  */
3084                 if ((tpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
3085                         vm_page_dirty(m);
3086                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
3087                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3088                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3089                 free_pv_entry(pmap, pv);
3090                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3091         }
3092         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3093         sched_unpin();
3094         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3095         pmap_free_zero_pages(free);
3096 }
3097
3098 /*
3099  * pmap_protect_pde: do the things to protect a 4mpage in a process
3100  */
3101 static boolean_t
3102 pmap_protect_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t sva, vm_prot_t prot)
3103 {
3104         pd_entry_t newpde, oldpde;
3105         vm_offset_t eva, va;
3106         vm_page_t m;
3107         boolean_t anychanged;
3108
3109         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
3110         KASSERT((sva & PDRMASK) == 0,
3111             ("pmap_protect_pde: sva is not 4mpage aligned"));
3112         anychanged = FALSE;
3113 retry:
3114         oldpde = newpde = *pde;
3115         if (oldpde & PG_MANAGED) {
3116                 eva = sva + NBPDR;
3117                 for (va = sva, m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpde & PG_PS_FRAME);
3118                     va < eva; va += PAGE_SIZE, m++)
3119                         if ((oldpde & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
3120                                 vm_page_dirty(m);
3121         }
3122         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
3123                 newpde &= ~(PG_RW | PG_M);
3124 #ifdef PAE
3125         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3126                 newpde |= pg_nx;
3127 #endif
3128         if (newpde != oldpde) {
3129                 if (!pde_cmpset(pde, oldpde, newpde))
3130                         goto retry;
3131                 if (oldpde & PG_G)
3132                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
3133                 else
3134                         anychanged = TRUE;
3135         }
3136         return (anychanged);
3137 }
3138
3139 /*
3140  *      Set the physical protection on the
3141  *      specified range of this map as requested.
3142  */
3143 void
3144 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
3145 {
3146         vm_offset_t pdnxt;
3147         pd_entry_t ptpaddr;
3148         pt_entry_t *pte;
3149         boolean_t anychanged, pv_lists_locked;
3150
3151         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
3152                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
3153                 return;
3154         }
3155
3156 #ifdef PAE
3157         if ((prot & (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)) ==
3158             (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE))
3159                 return;
3160 #else
3161         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3162                 return;
3163 #endif
3164
3165         if (pmap_is_current(pmap))
3166                 pv_lists_locked = FALSE;
3167         else {
3168                 pv_lists_locked = TRUE;
3169 resume:
3170                 rw_wlock(&pvh_global_lock);
3171                 sched_pin();
3172         }
3173         anychanged = FALSE;
3174
3175         PMAP_LOCK(pmap);
3176         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
3177                 pt_entry_t obits, pbits;
3178                 u_int pdirindex;
3179
3180                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
3181                 if (pdnxt < sva)
3182                         pdnxt = eva;
3183
3184                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
3185                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
3186
3187                 /*
3188                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
3189                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
3190                  */
3191                 if (ptpaddr == 0)
3192                         continue;
3193
3194                 /*
3195                  * Check for large page.
3196                  */
3197                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
3198                         /*
3199                          * Are we protecting the entire large page?  If not,
3200                          * demote the mapping and fall through.
3201                          */
3202                         if (sva + NBPDR == pdnxt && eva >= pdnxt) {
3203                                 /*
3204                                  * The TLB entry for a PG_G mapping is
3205                                  * invalidated by pmap_protect_pde().
3206                                  */
3207                                 if (pmap_protect_pde(pmap,
3208                                     &pmap->pm_pdir[pdirindex], sva, prot))
3209                                         anychanged = TRUE;
3210                                 continue;
3211                         } else {
3212                                 if (!pv_lists_locked) {
3213                                         pv_lists_locked = TRUE;
3214                                         if (!rw_try_wlock(&pvh_global_lock)) {
3215                                                 if (anychanged)
3216                                                         pmap_invalidate_all(
3217                                                             pmap);
3218                                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3219                                                 goto resume;
3220                                         }
3221                                 }
3222                                 if (!pmap_demote_pde(pmap,
3223                                     &pmap->pm_pdir[pdirindex], sva)) {
3224                                         /*
3225                                          * The large page mapping was
3226                                          * destroyed.
3227                                          */
3228                                         continue;
3229                                 }
3230                         }
3231                 }
3232
3233                 if (pdnxt > eva)
3234                         pdnxt = eva;
3235
3236                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
3237                     sva += PAGE_SIZE) {
3238                         vm_page_t m;
3239
3240 retry:
3241                         /*
3242                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
3243                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
3244                          * significant 32 bits.
3245                          */
3246                         obits = pbits = *pte;
3247                         if ((pbits & PG_V) == 0)
3248                                 continue;
3249
3250                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3251                                 if ((pbits & (PG_MANAGED | PG_M | PG_RW)) ==
3252                                     (PG_MANAGED | PG_M | PG_RW)) {
3253                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pbits & PG_FRAME);
3254                                         vm_page_dirty(m);
3255                                 }
3256                                 pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
3257                         }
3258 #ifdef PAE
3259                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3260                                 pbits |= pg_nx;
3261 #endif
3262
3263                         if (pbits != obits) {
3264 #ifdef PAE
3265                                 if (!atomic_cmpset_64(pte, obits, pbits))
3266                                         goto retry;
3267 #else
3268                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits,
3269                                     pbits))
3270                                         goto retry;
3271 #endif
3272                                 if (obits & PG_G)
3273                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
3274                                 else
3275                                         anychanged = TRUE;
3276                         }
3277                 }
3278         }
3279         if (anychanged)
3280                 pmap_invalidate_all(pmap);
3281         if (pv_lists_locked) {
3282                 sched_unpin();
3283                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3284         }
3285         PMAP_UNLOCK(pmap);
3286 }
3287
3288 /*
3289  * Tries to promote the 512 or 1024, contiguous 4KB page mappings that are
3290  * within a single page table page (PTP) to a single 2- or 4MB page mapping.
3291  * For promotion to occur, two conditions must be met: (1) the 4KB page
3292  * mappings must map aligned, contiguous physical memory and (2) the 4KB page
3293  * mappings must have identical characteristics.
3294  *
3295  * Managed (PG_MANAGED) mappings within the kernel address space are not
3296  * promoted.  The reason is that kernel PDEs are replicated in each pmap but
3297  * pmap_clear_ptes() and pmap_ts_referenced() only read the PDE from the kernel
3298  * pmap.
3299  */
3300 static void
3301 pmap_promote_pde(pmap_t pmap, pd_entry_t *pde, vm_offset_t va)
3302 {
3303         pd_entry_t newpde;
3304         pt_entry_t *firstpte, oldpte, pa, *pte;
3305         vm_offset_t oldpteva;
3306         vm_page_t mpte;
3307
3308         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
3309
3310         /*
3311          * Examine the first PTE in the specified PTP.  Abort if this PTE is
3312          * either invalid, unused, or does not map the first 4KB physical page
3313          * within a 2- or 4MB page.
3314          */
3315         firstpte = pmap_pte_quick(pmap, trunc_4mpage(va));
3316 setpde:
3317         newpde = *firstpte;
3318         if ((newpde & ((PG_FRAME & PDRMASK) | PG_A | PG_V)) != (PG_A | PG_V)) {
3319                 pmap_pde_p_failures++;
3320                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: failure for va %#x"
3321                     " in pmap %p", va, pmap);
3322                 return;
3323         }
3324         if ((*firstpte & PG_MANAGED) != 0 && pmap == kernel_pmap) {
3325                 pmap_pde_p_failures++;
3326                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: failure for va %#x"
3327                     " in pmap %p", va, pmap);
3328                 return;
3329         }
3330         if ((newpde & (PG_M | PG_RW)) == PG_RW) {
3331                 /*
3332                  * When PG_M is already clear, PG_RW can be cleared without
3333                  * a TLB invalidation.
3334                  */
3335                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)firstpte, newpde, newpde &
3336                     ~PG_RW))  
3337                         goto setpde;
3338                 newpde &= ~PG_RW;
3339         }
3340
3341         /* 
3342          * Examine each of the other PTEs in the specified PTP.  Abort if this
3343          * PTE maps an unexpected 4KB physical page or does not have identical
3344          * characteristics to the first PTE.
3345          */
3346         pa = (newpde & (PG_PS_FRAME | PG_A | PG_V)) + NBPDR - PAGE_SIZE;
3347         for (pte = firstpte + NPTEPG - 1; pte > firstpte; pte--) {
3348 setpte:
3349                 oldpte = *pte;
3350                 if ((oldpte & (PG_FRAME | PG_A | PG_V)) != pa) {
3351                         pmap_pde_p_failures++;
3352                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: failure for va %#x"
3353                             " in pmap %p", va, pmap);
3354                         return;
3355                 }
3356                 if ((oldpte & (PG_M | PG_RW)) == PG_RW) {
3357                         /*
3358                          * When PG_M is already clear, PG_RW can be cleared
3359                          * without a TLB invalidation.
3360                          */
3361                         if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, oldpte,
3362                             oldpte & ~PG_RW))
3363                                 goto setpte;
3364                         oldpte &= ~PG_RW;
3365                         oldpteva = (oldpte & PG_FRAME & PDRMASK) |
3366                             (va & ~PDRMASK);
3367                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: protect for va %#x"
3368                             " in pmap %p", oldpteva, pmap);
3369                 }
3370                 if ((oldpte & PG_PTE_PROMOTE) != (newpde & PG_PTE_PROMOTE)) {
3371                         pmap_pde_p_failures++;
3372                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: failure for va %#x"
3373                             " in pmap %p", va, pmap);
3374                         return;
3375                 }
3376                 pa -= PAGE_SIZE;
3377         }
3378
3379         /*
3380          * Save the page table page in its current state until the PDE
3381          * mapping the superpage is demoted by pmap_demote_pde() or
3382          * destroyed by pmap_remove_pde(). 
3383          */
3384         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(*pde & PG_FRAME);
3385         KASSERT(mpte >= vm_page_array &&
3386             mpte < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3387             ("pmap_promote_pde: page table page is out of range"));
3388         KASSERT(mpte->pindex == va >> PDRSHIFT,
3389             ("pmap_promote_pde: page table page's pindex is wrong"));
3390         pmap_insert_pt_page(pmap, mpte);
3391
3392         /*
3393          * Promote the pv entries.
3394          */
3395         if ((newpde & PG_MANAGED) != 0)
3396                 pmap_pv_promote_pde(pmap, va, newpde & PG_PS_FRAME);
3397
3398         /*
3399          * Propagate the PAT index to its proper position.
3400          */
3401         if ((newpde & PG_PTE_PAT) != 0)
3402                 newpde ^= PG_PDE_PAT | PG_PTE_PAT;
3403
3404         /*
3405          * Map the superpage.
3406          */
3407         if (workaround_erratum383)
3408                 pmap_update_pde(pmap, va, pde, PG_PS | newpde);
3409         else if (pmap == kernel_pmap)
3410                 pmap_kenter_pde(va, PG_PS | newpde);
3411         else
3412                 pde_store(pde, PG_PS | newpde);
3413
3414         pmap_pde_promotions++;
3415         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_promote_pde: success for va %#x"
3416             " in pmap %p", va, pmap);
3417 }
3418
3419 /*
3420  *      Insert the given physical page (p) at
3421  *      the specified virtual address (v) in the
3422  *      target physical map with the protection requested.
3423  *
3424  *      If specified, the page will be wired down, meaning
3425  *      that the related pte can not be reclaimed.
3426  *
3427  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
3428  *      or lose information.  That is, this routine must actually
3429  *      insert this page into the given map NOW.
3430  */
3431 void
3432 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
3433     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
3434 {
3435         pd_entry_t *pde;
3436         pt_entry_t *pte;
3437         pt_entry_t newpte, origpte;
3438         pv_entry_t pv;
3439         vm_paddr_t opa, pa;
3440         vm_page_t mpte, om;
3441         boolean_t invlva;
3442
3443         va = trunc_page(va);
3444         KASSERT(va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS, ("pmap_enter: toobig"));
3445         KASSERT(va < UPT_MIN_ADDRESS || va >= UPT_MAX_ADDRESS,
3446             ("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)",
3447             va));
3448         KASSERT((m->oflags & (VPO_UNMANAGED | VPO_BUSY)) != 0 ||
3449             VM_OBJECT_LOCKED(m->object),
3450             ("pmap_enter: page %p is not busy", m));
3451
3452         mpte = NULL;
3453
3454         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3455         PMAP_LOCK(pmap);
3456         sched_pin();
3457
3458         /*
3459          * In the case that a page table page is not
3460          * resident, we are creating it here.
3461          */
3462         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3463                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
3464         }
3465
3466         pde = pmap_pde(pmap, va);
3467         if ((*pde & PG_PS) != 0)
3468                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
3469         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
3470
3471         /*
3472          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
3473          */
3474         if (pte == NULL) {
3475                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x",
3476                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[PTDPTDI], va);
3477         }
3478
3479         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3480         om = NULL;
3481         origpte = *pte;
3482         opa = origpte & PG_FRAME;
3483
3484         /*
3485          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
3486          */
3487         if (origpte && (opa == pa)) {
3488                 /*
3489                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
3490                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
3491                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
3492                  * the PT page will be also.
3493                  */
3494                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
3495                         pmap->pm_stats.wired_count++;
3496                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
3497                         pmap->pm_stats.wired_count--;
3498
3499                 /*
3500                  * Remove extra pte reference
3501                  */
3502                 if (mpte)
3503                         mpte->wire_count--;
3504
3505                 if (origpte & PG_MANAGED) {
3506                         om = m;
3507                         pa |= PG_MANAGED;
3508                 }
3509                 goto validate;
3510         } 
3511
3512         pv = NULL;
3513
3514         /*
3515          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
3516          * handle validating new mapping.
3517          */
3518         if (opa) {
3519                 if (origpte & PG_W)
3520                         pmap->pm_stats.wired_count--;
3521                 if (origpte & PG_MANAGED) {
3522                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
3523                         pv = pmap_pvh_remove(&om->md, pmap, va);
3524                 }
3525                 if (mpte != NULL) {
3526                         mpte->wire_count--;
3527                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
3528                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
3529                              " va: 0x%x", va));
3530                 }
3531         } else
3532                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3533
3534         /*
3535          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3536          */
3537         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3538                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
3539                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3540                 if (pv == NULL)
3541                         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
3542                 pv->pv_va = va;
3543                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3544                 pa |= PG_MANAGED;
3545         } else if (pv != NULL)
3546                 free_pv_entry(pmap, pv);
3547
3548         /*
3549          * Increment counters
3550          */
3551         if (wired)
3552                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3553
3554 validate:
3555         /*
3556          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
3557          */
3558         newpte = (pt_entry_t)(pa | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0) | PG_V);
3559         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0) {
3560                 newpte |= PG_RW;
3561                 if ((newpte & PG_MANAGED) != 0)
3562                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3563         }
3564 #ifdef PAE
3565         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3566                 newpte |= pg_nx;
3567 #endif
3568         if (wired)
3569                 newpte |= PG_W;
3570         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
3571                 newpte |= PG_U;
3572         if (pmap == kernel_pmap)
3573                 newpte |= pgeflag;
3574
3575         /*
3576          * if the mapping or permission bits are different, we need
3577          * to update the pte.
3578          */
3579         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
3580                 newpte |= PG_A;
3581                 if ((access & VM_PROT_WRITE) != 0)
3582                         newpte |= PG_M;
3583                 if (origpte & PG_V) {
3584                         invlva = FALSE;
3585                         origpte = pte_load_store(pte, newpte);
3586                         if (origpte & PG_A) {
3587                                 if (origpte & PG_MANAGED)
3588                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
3589                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
3590                                         invlva = TRUE;
3591 #ifdef PAE
3592                                 if ((origpte & PG_NX) == 0 &&
3593                                     (newpte & PG_NX) != 0)
3594                                         invlva = TRUE;
3595 #endif
3596                         }
3597                         if ((origpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW)) {
3598                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
3599                                         vm_page_dirty(om);
3600                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
3601                                         invlva = TRUE;
3602                         }
3603                         if ((origpte & PG_MANAGED) != 0 &&
3604                             TAILQ_EMPTY(&om->md.pv_list) &&
3605                             ((om->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
3606                             TAILQ_EMPTY(&pa_to_pvh(opa)->pv_list)))
3607                                 vm_page_aflag_clear(om, PGA_WRITEABLE);
3608                         if (invlva)
3609                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
3610                 } else
3611                         pte_store(pte, newpte);
3612         }
3613
3614         /*
3615          * If both the page table page and the reservation are fully
3616          * populated, then attempt promotion.
3617          */
3618         if ((mpte == NULL || mpte->wire_count == NPTEPG) &&
3619             pg_ps_enabled && (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
3620             vm_reserv_level_iffullpop(m) == 0)
3621                 pmap_promote_pde(pmap, pde, va);
3622
3623         sched_unpin();
3624         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3625         PMAP_UNLOCK(pmap);
3626 }
3627
3628 /*
3629  * Tries to create a 2- or 4MB page mapping.  Returns TRUE if successful and
3630  * FALSE otherwise.  Fails if (1) a page table page cannot be allocated without
3631  * blocking, (2) a mapping already exists at the specified virtual address, or
3632  * (3) a pv entry cannot be allocated without reclaiming another pv entry. 
3633  */
3634 static boolean_t
3635 pmap_enter_pde(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3636 {
3637         pd_entry_t *pde, newpde;
3638
3639         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3640         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
3641         pde = pmap_pde(pmap, va);
3642         if (*pde != 0) {
3643                 CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_pde: failure for va %#lx"
3644                     " in pmap %p", va, pmap);
3645                 return (FALSE);
3646         }
3647         newpde = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 1) |
3648             PG_PS | PG_V;
3649         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
3650                 newpde |= PG_MANAGED;
3651
3652                 /*
3653                  * Abort this mapping if its PV entry could not be created.
3654                  */
3655                 if (!pmap_pv_insert_pde(pmap, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m))) {
3656                         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_pde: failure for va %#lx"
3657                             " in pmap %p", va, pmap);
3658                         return (FALSE);
3659                 }
3660         }
3661 #ifdef PAE
3662         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3663                 newpde |= pg_nx;
3664 #endif
3665         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
3666                 newpde |= PG_U;
3667
3668         /*
3669          * Increment counters.
3670          */
3671         pmap->pm_stats.resident_count += NBPDR / PAGE_SIZE;
3672
3673         /*
3674          * Map the superpage.
3675          */
3676         pde_store(pde, newpde);
3677
3678         pmap_pde_mappings++;
3679         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_enter_pde: success for va %#lx"
3680             " in pmap %p", va, pmap);
3681         return (TRUE);
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3686  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3687  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3688  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3689  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3690  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3691  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3692  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3693  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3694  * corresponding offset from m_start are mapped.
3695  */
3696 void
3697 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3698     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3699 {
3700         vm_offset_t va;
3701         vm_page_t m, mpte;
3702         vm_pindex_t diff, psize;
3703
3704         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
3705         psize = atop(end - start);
3706         mpte = NULL;
3707         m = m_start;
3708         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3709         PMAP_LOCK(pmap);
3710         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3711                 va = start + ptoa(diff);
3712                 if ((va & PDRMASK) == 0 && va + NBPDR <= end &&
3713                     (VM_PAGE_TO_PHYS(m) & PDRMASK) == 0 &&
3714                     pg_ps_enabled && vm_reserv_level_iffullpop(m) == 0 &&
3715                     pmap_enter_pde(pmap, va, m, prot))
3716                         m = &m[NBPDR / PAGE_SIZE - 1];
3717                 else
3718                         mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot,
3719                             mpte);
3720                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3721         }
3722         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3723         PMAP_UNLOCK(pmap);
3724 }
3725
3726 /*
3727  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3728  * 1. Current pmap & pmap exists.
3729  * 2. Not wired.
3730  * 3. Read access.
3731  * 4. No page table pages.
3732  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3733  */
3734
3735 void
3736 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3737 {
3738
3739         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3740         PMAP_LOCK(pmap);
3741         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL);
3742         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3743         PMAP_UNLOCK(pmap);
3744 }
3745
3746 static vm_page_t
3747 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
3748     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
3749 {
3750         pt_entry_t *pte;
3751         vm_paddr_t pa;
3752         vm_page_t free;
3753
3754         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
3755             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
3756             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
3757         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
3758         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
3759
3760         /*
3761          * In the case that a page table page is not
3762          * resident, we are creating it here.
3763          */
3764         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
3765                 u_int ptepindex;
3766                 pd_entry_t ptepa;
3767
3768                 /*
3769                  * Calculate pagetable page index
3770                  */
3771                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
3772                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
3773                         mpte->wire_count++;
3774                 } else {
3775                         /*
3776                          * Get the page directory entry
3777                          */
3778                         ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex];
3779
3780                         /*
3781                          * If the page table page is mapped, we just increment
3782                          * the hold count, and activate it.
3783                          */
3784                         if (ptepa) {
3785                                 if (ptepa & PG_PS)
3786                                         return (NULL);
3787                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepa & PG_FRAME);
3788                                 mpte->wire_count++;
3789                         } else {
3790                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
3791                                     M_NOWAIT);
3792                                 if (mpte == NULL)
3793                                         return (mpte);
3794                         }
3795                 }
3796         } else {
3797                 mpte = NULL;
3798         }
3799
3800         /*
3801          * This call to vtopte makes the assumption that we are
3802          * entering the page into the current pmap.  In order to support
3803          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
3804          * But that isn't as quick as vtopte.
3805          */
3806         pte = vtopte(va);
3807         if (*pte) {
3808                 if (mpte != NULL) {
3809                         mpte->wire_count--;
3810                         mpte = NULL;
3811                 }
3812                 return (mpte);
3813         }
3814
3815         /*
3816          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3817          */
3818         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
3819             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m)) {
3820                 if (mpte != NULL) {
3821                         free = NULL;
3822                         if (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &free)) {
3823                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
3824                                 pmap_free_zero_pages(free);
3825                         }
3826                         
3827                         mpte = NULL;
3828                 }
3829                 return (mpte);
3830         }
3831
3832         /*
3833          * Increment counters
3834          */
3835         pmap->pm_stats.resident_count++;
3836
3837         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
3838 #ifdef PAE
3839         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3840                 pa |= pg_nx;
3841 #endif
3842
3843         /*
3844          * Now validate mapping with RO protection
3845          */
3846         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3847                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
3848         else
3849                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3850         return (mpte);
3851 }
3852
3853 /*
3854  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
3855  * to be used for panic dumps.
3856  */
3857 void *
3858 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
3859 {
3860         vm_offset_t va;
3861
3862         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
3863         pmap_kenter(va, pa);
3864         invlpg(va);
3865         return ((void *)crashdumpmap);
3866 }
3867
3868 /*
3869  * This code maps large physical mmap regions into the
3870  * processor address space.  Note that some shortcuts
3871  * are taken, but the code works.
3872  */
3873 void
3874 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
3875     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
3876 {
3877         pd_entry_t *pde;
3878         vm_paddr_t pa, ptepa;
3879         vm_page_t p;
3880         int pat_mode;
3881
3882         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3883         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3884             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3885         if (pseflag && 
3886             (addr & (NBPDR - 1)) == 0 && (size & (NBPDR - 1)) == 0) {
3887                 if (!vm_object_populate(object, pindex, pindex + atop(size)))
3888                         return;
3889                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
3890                 KASSERT(p->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
3891                     ("pmap_object_init_pt: invalid page %p", p));
3892                 pat_mode = p->md.pat_mode;
3893
3894                 /*
3895                  * Abort the mapping if the first page is not physically
3896                  * aligned to a 2/4MB page boundary.
3897                  */
3898                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
3899                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
3900                         return;
3901
3902                 /*
3903                  * Skip the first page.  Abort the mapping if the rest of
3904                  * the pages are not physically contiguous or have differing
3905                  * memory attributes.
3906                  */
3907                 p = TAILQ_NEXT(p, listq);
3908                 for (pa = ptepa + PAGE_SIZE; pa < ptepa + size;
3909                     pa += PAGE_SIZE) {
3910                         KASSERT(p->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
3911                             ("pmap_object_init_pt: invalid page %p", p));
3912                         if (pa != VM_PAGE_TO_PHYS(p) ||
3913                             pat_mode != p->md.pat_mode)
3914                                 return;
3915                         p = TAILQ_NEXT(p, listq);
3916                 }
3917
3918                 /*
3919                  * Map using 2/4MB pages.  Since "ptepa" is 2/4M aligned and
3920                  * "size" is a multiple of 2/4M, adding the PAT setting to
3921                  * "pa" will not affect the termination of this loop.
3922                  */
3923                 PMAP_LOCK(pmap);
3924                 for (pa = ptepa | pmap_cache_bits(pat_mode, 1); pa < ptepa +
3925                     size; pa += NBPDR) {
3926                         pde = pmap_pde(pmap, addr);
3927                         if (*pde == 0) {
3928                                 pde_store(pde, pa | PG_PS | PG_M | PG_A |
3929                                     PG_U | PG_RW | PG_V);
3930                                 pmap->pm_stats.resident_count += NBPDR /
3931                                     PAGE_SIZE;
3932                                 pmap_pde_mappings++;
3933                         }
3934                         /* Else continue on if the PDE is already valid. */
3935                         addr += NBPDR;
3936                 }
3937                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3938         }
3939 }
3940
3941 /*
3942  *      Routine:        pmap_change_wiring
3943  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3944  *                      pair.
3945  *      In/out conditions:
3946  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3947  */
3948 void
3949 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3950 {
3951         pd_entry_t *pde;
3952         pt_entry_t *pte;
3953         boolean_t are_queues_locked;
3954
3955         are_queues_locked = FALSE;
3956 retry:
3957         PMAP_LOCK(pmap);
3958         pde = pmap_pde(pmap, va);
3959         if ((*pde & PG_PS) != 0) {
3960                 if (!wired != ((*pde & PG_W) == 0)) {
3961                         if (!are_queues_locked) {
3962                                 are_queues_locked = TRUE;
3963                                 if (!rw_try_wlock(&pvh_global_lock)) {
3964                                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3965                                         rw_wlock(&pvh_global_lock);
3966                                         goto retry;
3967                                 }
3968                         }
3969                         if (!pmap_demote_pde(pmap, pde, va))
3970                                 panic("pmap_change_wiring: demotion failed");
3971                 } else
3972                         goto out;
3973         }
3974         pte = pmap_pte(pmap, va);
3975
3976         if (wired && !pmap_pte_w(pte))
3977                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3978         else if (!wired && pmap_pte_w(pte))
3979                 pmap->pm_stats.wired_count--;
3980
3981         /*
3982          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
3983          * invalidate TLB.
3984          */
3985         pmap_pte_set_w(pte, wired);
3986         pmap_pte_release(pte);
3987 out:
3988         if (are_queues_locked)
3989                 rw_wunlock(&pvh_global_lock);
3990         PMAP_UNLOCK(pmap);
3991 }
3992
3993
3994
3995 /*
3996  *      Copy the range specified by src_addr/len
3997  *      from the source map to the range dst_addr/len
3998  *      in the destination map.
3999  *
4000  *      This routine is only advisory and need not do anything.
4001  */
4002
4003 void
4004 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
4005     vm_offset_t src_addr)
4006 {
4007         vm_page_t   free;
4008         vm_offset_t addr;
4009         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
4010         vm_offset_t pdnxt;
4011
4012         if (dst_addr != src_addr)
4013                 return;
4014
4015         if (!pmap_is_current(src_pmap))
4016                 return;
4017
4018         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4019         if (dst_pmap < src_pmap) {
4020                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
4021                 PMAP_LOCK(src_pmap);
4022         } else {
4023                 PMAP_LOCK(src_pmap);
4024                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
4025         }
4026         sched_pin();
4027         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
4028                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
4029                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
4030                 pd_entry_t srcptepaddr;
4031                 u_int ptepindex;
4032
4033                 KASSERT(addr < UPT_MIN_ADDRESS,
4034                     ("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables"));
4035
4036                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
4037                 if (pdnxt < addr)
4038                         pdnxt = end_addr;
4039                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
4040
4041                 srcptepaddr = src_pmap->pm_pdir[ptepindex];
4042                 if (srcptepaddr == 0)
4043                         continue;
4044                         
4045                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
4046                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0 &&
4047                             ((srcptepaddr & PG_MANAGED) == 0 ||
4048                             pmap_pv_insert_pde(dst_pmap, addr, srcptepaddr &
4049                             PG_PS_FRAME))) {
4050                                 dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] = srcptepaddr &
4051                                     ~PG_W;
4052                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
4053                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
4054                         }
4055                         continue;
4056                 }
4057
4058                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr & PG_FRAME);
4059                 KASSERT(srcmpte->wire_count > 0,
4060                     ("pmap_copy: source page table page is unused"));
4061
4062                 if (pdnxt > end_addr)
4063                         pdnxt = end_addr;
4064
4065                 src_pte = vtopte(addr);
4066                 while (addr < pdnxt) {
4067                         pt_entry_t ptetemp;
4068                         ptetemp = *src_pte;
4069                         /*
4070                          * we only virtual copy managed pages
4071                          */
4072                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
4073                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
4074                                     M_NOWAIT);
4075                                 if (dstmpte == NULL)
4076                                         goto out;
4077                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
4078                                 if (*dst_pte == 0 &&
4079                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
4080                                     PHYS_TO_VM_PAGE(ptetemp & PG_FRAME))) {
4081                                         /*
4082                                          * Clear the wired, modified, and
4083                                          * accessed (referenced) bits
4084                                          * during the copy.
4085                                          */
4086                                         *dst_pte = ptetemp & ~(PG_W | PG_M |
4087                                             PG_A);
4088                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
4089                                 } else {
4090                                         free = NULL;
4091                                         if (pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap,
4092                                             dstmpte, &free)) {
4093                                                 pmap_invalidate_page(dst_pmap,
4094                                                     addr);
4095                                                 pmap_free_zero_pages(free);
4096                                         }
4097                                         goto out;
4098                                 }
4099                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
4100                                         break;
4101                         }
4102                         addr += PAGE_SIZE;
4103                         src_pte++;
4104                 }
4105         }
4106 out:
4107         sched_unpin();
4108         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4109         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
4110         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
4111 }       
4112
4113 static __inline void
4114 pagezero(void *page)
4115 {
4116 #if defined(I686_CPU)
4117         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
4118 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
4119                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
4120                         sse2_pagezero(page);
4121                 else
4122 #endif
4123                         i686_pagezero(page);
4124         } else
4125 #endif
4126                 bzero(page, PAGE_SIZE);
4127 }
4128
4129 /*
4130  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
4131  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4132  */
4133 void
4134 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4135 {
4136         struct sysmaps *sysmaps;
4137
4138         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
4139         mtx_lock(&sysmaps->lock);
4140         if (*sysmaps->CMAP2)
4141                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
4142         sched_pin();
4143         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M |
4144             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
4145         invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4146         pagezero(sysmaps->CADDR2);
4147         *sysmaps->CMAP2 = 0;
4148         sched_unpin();
4149         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4150 }
4151
4152 /*
4153  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
4154  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4155  *
4156  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4157  */
4158 void
4159 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4160 {
4161         struct sysmaps *sysmaps;
4162
4163         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
4164         mtx_lock(&sysmaps->lock);
4165         if (*sysmaps->CMAP2)
4166                 panic("pmap_zero_page_area: CMAP2 busy");
4167         sched_pin();
4168         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M |
4169             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
4170         invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4171         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
4172                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
4173         else
4174                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
4175         *sysmaps->CMAP2 = 0;
4176         sched_unpin();
4177         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4178 }
4179
4180 /*
4181  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
4182  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4183  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4184  *      outside of Giant.
4185  */
4186 void
4187 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4188 {
4189
4190         if (*CMAP3)
4191                 panic("pmap_zero_page_idle: CMAP3 busy");
4192         sched_pin();
4193         *CMAP3 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M |
4194             pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
4195         invlcaddr(CADDR3);
4196         pagezero(CADDR3);
4197         *CMAP3 = 0;
4198         sched_unpin();
4199 }
4200
4201 /*
4202  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4203  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4204  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4205  *      time.
4206  */
4207 void
4208 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4209 {
4210         struct sysmaps *sysmaps;
4211
4212         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
4213         mtx_lock(&sysmaps->lock);
4214         if (*sysmaps->CMAP1)
4215                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
4216         if (*sysmaps->CMAP2)
4217                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
4218         sched_pin();
4219         invlpg((u_int)sysmaps->CADDR1);
4220         invlpg((u_int)sysmaps->CADDR2);
4221         *sysmaps->CMAP1 = PG_V | VM_PAGE_TO_PHYS(src) | PG_A |
4222             pmap_cache_bits(src->md.pat_mode, 0);
4223         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(dst) | PG_A | PG_M |
4224             pmap_cache_bits(dst->md.pat_mode, 0);
4225         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
4226         *sysmaps->CMAP1 = 0;
4227         *sysmaps->CMAP2 = 0;
4228         sched_unpin();
4229         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4230 }
4231
4232 /*
4233  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
4234  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
4235  * be changed upwards or downwards in the future; it
4236  * is only necessary that true be returned for a small
4237  * subset of pmaps for proper page aging.
4238  */
4239 boolean_t
4240 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4241 {
4242         struct md_page *pvh;
4243         pv_entry_t pv;
4244         int loops = 0;
4245         boolean_t rv;
4246
4247         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4248             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4249         rv = FALSE;
4250         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4251         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4252                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
4253                         rv = TRUE;
4254                         break;
4255                 }
4256                 loops++;
4257                 if (loops >= 16)
4258                         break;
4259         }
4260         if (!rv && loops < 16 && (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
4261                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4262                 TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4263                         if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
4264                                 rv = TRUE;
4265                                 break;
4266                         }
4267                         loops++;
4268                         if (loops >= 16)
4269                                 break;
4270                 }
4271         }
4272         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4273         return (rv);
4274 }
4275
4276 /*
4277  *      pmap_page_wired_mappings:
4278  *
4279  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4280  *      that are wired.
4281  */
4282 int
4283 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4284 {
4285         int count;
4286
4287         count = 0;
4288         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4289                 return (count);
4290         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4291         count = pmap_pvh_wired_mappings(&m->md, count);
4292         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
4293             count = pmap_pvh_wired_mappings(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m)),
4294                 count);
4295         }
4296         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4297         return (count);
4298 }
4299
4300 /*
4301  *      pmap_pvh_wired_mappings:
4302  *
4303  *      Return the updated number "count" of managed mappings that are wired.
4304  */
4305 static int
4306 pmap_pvh_wired_mappings(struct md_page *pvh, int count)
4307 {
4308         pmap_t pmap;
4309         pt_entry_t *pte;
4310         pv_entry_t pv;
4311
4312         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4313         sched_pin();
4314         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4315                 pmap = PV_PMAP(pv);
4316                 PMAP_LOCK(pmap);
4317                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4318                 if ((*pte & PG_W) != 0)
4319                         count++;
4320                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4321         }
4322         sched_unpin();
4323         return (count);
4324 }
4325
4326 /*
4327  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
4328  * a 4mpage.  Otherwise, returns FALSE.
4329  */
4330 boolean_t
4331 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
4332 {
4333         boolean_t rv;
4334
4335         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4336                 return (FALSE);
4337         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4338         rv = !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
4339             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
4340             !TAILQ_EMPTY(&pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))->pv_list));
4341         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4342         return (rv);
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Remove all pages from specified address space
4347  * this aids process exit speeds.  Also, this code
4348  * is special cased for current process only, but
4349  * can have the more generic (and slightly slower)
4350  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
4351  * in the case of running down an entire address space.
4352  */
4353 void
4354 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
4355 {
4356         pt_entry_t *pte, tpte;
4357         vm_page_t free = NULL;
4358         vm_page_t m, mpte, mt;
4359         pv_entry_t pv;
4360         struct md_page *pvh;
4361         struct pv_chunk *pc, *npc;
4362         int field, idx;
4363         int32_t bit;
4364         uint32_t inuse, bitmask;
4365         int allfree;
4366
4367         if (pmap != PCPU_GET(curpmap)) {
4368                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
4369                 return;
4370         }
4371         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4372         PMAP_LOCK(pmap);
4373         sched_pin();
4374         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
4375                 allfree = 1;
4376                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
4377                         inuse = ~pc->pc_map[field] & pc_freemask[field];
4378                         while (inuse != 0) {
4379                                 bit = bsfl(inuse);
4380                                 bitmask = 1UL << bit;
4381                                 idx = field * 32 + bit;
4382                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
4383                                 inuse &= ~bitmask;
4384
4385                                 pte = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
4386                                 tpte = *pte;
4387                                 if ((tpte & PG_PS) == 0) {
4388                                         pte = vtopte(pv->pv_va);
4389                                         tpte = *pte & ~PG_PTE_PAT;
4390                                 }
4391
4392                                 if (tpte == 0) {
4393                                         printf(
4394                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
4395                                             pte, pv->pv_va);
4396                                         panic("bad pte");
4397                                 }
4398
4399 /*
4400  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
4401  */
4402                                 if (tpte & PG_W) {
4403                                         allfree = 0;
4404                                         continue;
4405                                 }
4406
4407                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
4408                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
4409                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
4410                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
4411                                     (uintmax_t)tpte));
4412
4413                                 KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
4414                                     m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
4415                                     ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
4416                                     (uintmax_t)tpte));
4417
4418                                 pte_clear(pte);
4419
4420                                 /*
4421                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
4422                                  */
4423                                 if ((tpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW)) {
4424                                         if ((tpte & PG_PS) != 0) {
4425                                                 for (mt = m; mt < &m[NBPDR / PAGE_SIZE]; mt++)
4426                                                         vm_page_dirty(mt);
4427                                         } else
4428                                                 vm_page_dirty(m);
4429                                 }
4430
4431                                 /* Mark free */
4432                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
4433                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
4434                                 pv_entry_count--;
4435                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
4436                                 if ((tpte & PG_PS) != 0) {
4437                                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
4438                                         pvh = pa_to_pvh(tpte & PG_PS_FRAME);
4439                                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
4440                                         if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list)) {
4441                                                 for (mt = m; mt < &m[NBPDR / PAGE_SIZE]; mt++)
4442                                                         if (TAILQ_EMPTY(&mt->md.pv_list))
4443                                                                 vm_page_aflag_clear(mt, PGA_WRITEABLE);
4444                                         }
4445                                         mpte = pmap_lookup_pt_page(pmap, pv->pv_va);
4446                                         if (mpte != NULL) {
4447                                                 pmap_remove_pt_page(pmap, mpte);
4448                                                 pmap->pm_stats.resident_count--;
4449                                                 KASSERT(mpte->wire_count == NPTEPG,
4450                                                     ("pmap_remove_pages: pte page wire count error"));
4451                                                 mpte->wire_count = 0;
4452                                                 pmap_add_delayed_free_list(mpte, &free, FALSE);
4453                                                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
4454                                         }
4455                                 } else {
4456                                         pmap->pm_stats.resident_count--;
4457                                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
4458                                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) &&
4459                                             (m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
4460                                                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4461                                                 if (TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list))
4462                                                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
4463                                         }
4464                                         pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
4465                                 }
4466                         }
4467                 }
4468                 if (allfree) {
4469                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
4470                         free_pv_chunk(pc);
4471                 }
4472         }
4473         sched_unpin();
4474         pmap_invalidate_all(pmap);
4475         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4476         PMAP_UNLOCK(pmap);
4477         pmap_free_zero_pages(free);
4478 }
4479
4480 /*
4481  *      pmap_is_modified:
4482  *
4483  *      Return whether or not the specified physical page was modified
4484  *      in any physical maps.
4485  */
4486 boolean_t
4487 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4488 {
4489         boolean_t rv;
4490
4491         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4492             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4493
4494         /*
4495          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be
4496          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
4497          * is clear, no PTEs can have PG_M set.
4498          */
4499         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
4500         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
4501             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4502                 return (FALSE);
4503         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4504         rv = pmap_is_modified_pvh(&m->md) ||
4505             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
4506             pmap_is_modified_pvh(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))));
4507         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4508         return (rv);
4509 }
4510
4511 /*
4512  * Returns TRUE if any of the given mappings were used to modify
4513  * physical memory.  Otherwise, returns FALSE.  Both page and 2mpage
4514  * mappings are supported.
4515  */
4516 static boolean_t
4517 pmap_is_modified_pvh(struct md_page *pvh)
4518 {
4519         pv_entry_t pv;
4520         pt_entry_t *pte;
4521         pmap_t pmap;
4522         boolean_t rv;
4523
4524         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4525         rv = FALSE;
4526         sched_pin();
4527         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4528                 pmap = PV_PMAP(pv);
4529                 PMAP_LOCK(pmap);
4530                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4531                 rv = (*pte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW);
4532                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4533                 if (rv)
4534                         break;
4535         }
4536         sched_unpin();
4537         return (rv);
4538 }
4539
4540 /*
4541  *      pmap_is_prefaultable:
4542  *
4543  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
4544  *      for prefault.
4545  */
4546 boolean_t
4547 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
4548 {
4549         pd_entry_t *pde;
4550         pt_entry_t *pte;
4551         boolean_t rv;
4552
4553         rv = FALSE;
4554         PMAP_LOCK(pmap);
4555         pde = pmap_pde(pmap, addr);
4556         if (*pde != 0 && (*pde & PG_PS) == 0) {
4557                 pte = vtopte(addr);
4558                 rv = *pte == 0;
4559         }
4560         PMAP_UNLOCK(pmap);
4561         return (rv);
4562 }
4563
4564 /*
4565  *      pmap_is_referenced:
4566  *
4567  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4568  *      in any physical maps.
4569  */
4570 boolean_t
4571 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4572 {
4573         boolean_t rv;
4574
4575         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4576             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4577         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4578         rv = pmap_is_referenced_pvh(&m->md) ||
4579             ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0 &&
4580             pmap_is_referenced_pvh(pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))));
4581         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4582         return (rv);
4583 }
4584
4585 /*
4586  * Returns TRUE if any of the given mappings were referenced and FALSE
4587  * otherwise.  Both page and 4mpage mappings are supported.
4588  */
4589 static boolean_t
4590 pmap_is_referenced_pvh(struct md_page *pvh)
4591 {
4592         pv_entry_t pv;
4593         pt_entry_t *pte;
4594         pmap_t pmap;
4595         boolean_t rv;
4596
4597         rw_assert(&pvh_global_lock, RA_WLOCKED);
4598         rv = FALSE;
4599         sched_pin();
4600         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
4601                 pmap = PV_PMAP(pv);
4602                 PMAP_LOCK(pmap);
4603                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4604                 rv = (*pte & (PG_A | PG_V)) == (PG_A | PG_V);
4605                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4606                 if (rv)
4607                         break;
4608         }
4609         sched_unpin();
4610         return (rv);
4611 }
4612
4613 /*
4614  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4615  */
4616 void
4617 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4618 {
4619         struct md_page *pvh;
4620         pv_entry_t next_pv, pv;
4621         pmap_t pmap;
4622         pd_entry_t *pde;
4623         pt_entry_t oldpte, *pte;
4624         vm_offset_t va;
4625
4626         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4627             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
4628
4629         /*
4630          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be set by
4631          * another thread while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
4632          * is clear, no page table entries need updating.
4633          */
4634         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
4635         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
4636             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4637                 return;
4638         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4639         sched_pin();
4640         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
4641                 goto small_mappings;
4642         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4643         TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &pvh->pv_list, pv_list, next_pv) {
4644                 va = pv->pv_va;
4645                 pmap = PV_PMAP(pv);
4646                 PMAP_LOCK(pmap);
4647                 pde = pmap_pde(pmap, va);
4648                 if ((*pde & PG_RW) != 0)
4649                         (void)pmap_demote_pde(pmap, pde, va);
4650                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4651         }
4652 small_mappings:
4653         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4654                 pmap = PV_PMAP(pv);
4655                 PMAP_LOCK(pmap);
4656                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
4657                 KASSERT((*pde & PG_PS) == 0, ("pmap_clear_write: found"
4658                     " a 4mpage in page %p's pv list", m));
4659                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4660 retry:
4661                 oldpte = *pte;
4662                 if ((oldpte & PG_RW) != 0) {
4663                         /*
4664                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
4665                          * in size, PG_RW and PG_M are among the least
4666                          * significant 32 bits.
4667                          */
4668                         if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, oldpte,
4669                             oldpte & ~(PG_RW | PG_M)))
4670                                 goto retry;
4671                         if ((oldpte & PG_M) != 0)
4672                                 vm_page_dirty(m);
4673                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
4674                 }
4675                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4676         }
4677         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
4678         sched_unpin();
4679         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4680 }
4681
4682 /*
4683  *      pmap_ts_referenced:
4684  *
4685  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
4686  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
4687  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
4688  *      reference bits set.
4689  *
4690  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
4691  *      should be tested and standardized at some point in the future for
4692  *      optimal aging of shared pages.
4693  */
4694 int
4695 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4696 {
4697         struct md_page *pvh;
4698         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
4699         pmap_t pmap;
4700         pd_entry_t oldpde, *pde;
4701         pt_entry_t *pte;
4702         vm_offset_t va;
4703         int rtval = 0;
4704
4705         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4706             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4707         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4708         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4709         sched_pin();
4710         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
4711                 goto small_mappings;
4712         TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &pvh->pv_list, pv_list, pvn) {
4713                 va = pv->pv_va;
4714                 pmap = PV_PMAP(pv);
4715                 PMAP_LOCK(pmap);
4716                 pde = pmap_pde(pmap, va);
4717                 oldpde = *pde;
4718                 if ((oldpde & PG_A) != 0) {
4719                         if (pmap_demote_pde(pmap, pde, va)) {
4720                                 if ((oldpde & PG_W) == 0) {
4721                                         /*
4722                                          * Remove the mapping to a single page
4723                                          * so that a subsequent access may
4724                                          * repromote.  Since the underlying
4725                                          * page table page is fully populated,
4726                                          * this removal never frees a page
4727                                          * table page.
4728                                          */
4729                                         va += VM_PAGE_TO_PHYS(m) - (oldpde &
4730                                             PG_PS_FRAME);
4731                                         pmap_remove_page(pmap, va, NULL);
4732                                         rtval++;
4733                                         if (rtval > 4) {
4734                                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4735                                                 goto out;
4736                                         }
4737                                 }
4738                         }
4739                 }
4740                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4741         }
4742 small_mappings:
4743         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
4744                 pvf = pv;
4745                 do {
4746                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
4747                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
4748                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
4749                         pmap = PV_PMAP(pv);
4750                         PMAP_LOCK(pmap);
4751                         pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
4752                         KASSERT((*pde & PG_PS) == 0, ("pmap_ts_referenced:"
4753                             " found a 4mpage in page %p's pv list", m));
4754                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4755                         if ((*pte & PG_A) != 0) {
4756                                 atomic_clear_int((u_int *)pte, PG_A);
4757                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
4758                                 rtval++;
4759                                 if (rtval > 4)
4760                                         pvn = NULL;
4761                         }
4762                         PMAP_UNLOCK(pmap);
4763                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
4764         }
4765 out:
4766         sched_unpin();
4767         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4768         return (rtval);
4769 }
4770
4771 /*
4772  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4773  */
4774 void
4775 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4776 {
4777         struct md_page *pvh;
4778         pv_entry_t next_pv, pv;
4779         pmap_t pmap;
4780         pd_entry_t oldpde, *pde;
4781         pt_entry_t oldpte, *pte;
4782         vm_offset_t va;
4783
4784         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4785             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
4786         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
4787         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
4788             ("pmap_clear_modify: page %p is busy", m));
4789
4790         /*
4791          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PG_M set.
4792          * If the object containing the page is locked and the page is not
4793          * VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
4794          */
4795         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4796                 return;
4797         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4798         sched_pin();
4799         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
4800                 goto small_mappings;
4801         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4802         TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &pvh->pv_list, pv_list, next_pv) {
4803                 va = pv->pv_va;
4804                 pmap = PV_PMAP(pv);
4805                 PMAP_LOCK(pmap);
4806                 pde = pmap_pde(pmap, va);
4807                 oldpde = *pde;
4808                 if ((oldpde & PG_RW) != 0) {
4809                         if (pmap_demote_pde(pmap, pde, va)) {
4810                                 if ((oldpde & PG_W) == 0) {
4811                                         /*
4812                                          * Write protect the mapping to a
4813                                          * single page so that a subsequent
4814                                          * write access may repromote.
4815                                          */
4816                                         va += VM_PAGE_TO_PHYS(m) - (oldpde &
4817                                             PG_PS_FRAME);
4818                                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
4819                                         oldpte = *pte;
4820                                         if ((oldpte & PG_V) != 0) {
4821                                                 /*
4822                                                  * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
4823                                                  * in size, PG_RW and PG_M are among the least
4824                                                  * significant 32 bits.
4825                                                  */
4826                                                 while (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte,
4827                                                     oldpte,
4828                                                     oldpte & ~(PG_M | PG_RW)))
4829                                                         oldpte = *pte;
4830                                                 vm_page_dirty(m);
4831                                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
4832                                         }
4833                                 }
4834                         }
4835                 }
4836                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4837         }
4838 small_mappings:
4839         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4840                 pmap = PV_PMAP(pv);
4841                 PMAP_LOCK(pmap);
4842                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
4843                 KASSERT((*pde & PG_PS) == 0, ("pmap_clear_modify: found"
4844                     " a 4mpage in page %p's pv list", m));
4845                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4846                 if ((*pte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW)) {
4847                         /*
4848                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
4849                          * in size, PG_M is among the least significant
4850                          * 32 bits. 
4851                          */
4852                         atomic_clear_int((u_int *)pte, PG_M);
4853                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
4854                 }
4855                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4856         }
4857         sched_unpin();
4858         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4859 }
4860
4861 /*
4862  *      pmap_clear_reference:
4863  *
4864  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
4865  */
4866 void
4867 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
4868 {
4869         struct md_page *pvh;
4870         pv_entry_t next_pv, pv;
4871         pmap_t pmap;
4872         pd_entry_t oldpde, *pde;
4873         pt_entry_t *pte;
4874         vm_offset_t va;
4875
4876         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4877             ("pmap_clear_reference: page %p is not managed", m));
4878         rw_wlock(&pvh_global_lock);
4879         sched_pin();
4880         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
4881                 goto small_mappings;
4882         pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
4883         TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &pvh->pv_list, pv_list, next_pv) {
4884                 va = pv->pv_va;
4885                 pmap = PV_PMAP(pv);
4886                 PMAP_LOCK(pmap);
4887                 pde = pmap_pde(pmap, va);
4888                 oldpde = *pde;
4889                 if ((oldpde & PG_A) != 0) {
4890                         if (pmap_demote_pde(pmap, pde, va)) {
4891                                 /*
4892                                  * Remove the mapping to a single page so
4893                                  * that a subsequent access may repromote.
4894                                  * Since the underlying page table page is
4895                                  * fully populated, this removal never frees
4896                                  * a page table page.
4897                                  */
4898                                 va += VM_PAGE_TO_PHYS(m) - (oldpde &
4899                                     PG_PS_FRAME);
4900                                 pmap_remove_page(pmap, va, NULL);
4901                         }
4902                 }
4903                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4904         }
4905 small_mappings:
4906         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4907                 pmap = PV_PMAP(pv);
4908                 PMAP_LOCK(pmap);
4909                 pde = pmap_pde(pmap, pv->pv_va);
4910                 KASSERT((*pde & PG_PS) == 0, ("pmap_clear_reference: found"
4911                     " a 4mpage in page %p's pv list", m));
4912                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
4913                 if ((*pte & PG_A) != 0) {
4914                         /*
4915                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
4916                          * in size, PG_A is among the least significant
4917                          * 32 bits. 
4918                          */
4919                         atomic_clear_int((u_int *)pte, PG_A);
4920                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
4921                 }
4922                 PMAP_UNLOCK(pmap);
4923         }
4924         sched_unpin();
4925         rw_wunlock(&pvh_global_lock);
4926 }
4927
4928 /*
4929  * Miscellaneous support routines follow
4930  */
4931
4932 /* Adjust the cache mode for a 4KB page mapped via a PTE. */
4933 static __inline void
4934 pmap_pte_attr(pt_entry_t *pte, int cache_bits)
4935 {
4936         u_int opte, npte;
4937
4938         /*
4939          * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4940          * PTE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4941          */
4942         do {
4943                 opte = *(u_int *)pte;
4944                 npte = opte & ~PG_PTE_CACHE;
4945                 npte |= cache_bits;
4946         } while (npte != opte && !atomic_cmpset_int((u_int *)pte, opte, npte));
4947 }
4948
4949 /* Adjust the cache mode for a 2/4MB page mapped via a PDE. */
4950 static __inline void
4951 pmap_pde_attr(pd_entry_t *pde, int cache_bits)
4952 {
4953         u_int opde, npde;
4954
4955         /*
4956          * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4957          * PDE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4958          */
4959         do {
4960                 opde = *(u_int *)pde;
4961                 npde = opde & ~PG_PDE_CACHE;
4962                 npde |= cache_bits;
4963         } while (npde != opde && !atomic_cmpset_int((u_int *)pde, opde, npde));
4964 }
4965
4966 /*
4967  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
4968  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
4969  * routine is intended to be used for mapping device memory,
4970  * NOT real memory.
4971  */
4972 void *
4973 pmap_mapdev_attr(vm_paddr_t pa, vm_size_t size, int mode)
4974 {
4975         vm_offset_t va, offset;
4976         vm_size_t tmpsize;
4977
4978         offset = pa & PAGE_MASK;
4979         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
4980         pa = pa & PG_FRAME;
4981
4982         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
4983                 va = KERNBASE + pa;
4984         else
4985                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
4986         if (!va)
4987                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
4988
4989         for (tmpsize = 0; tmpsize < size; tmpsize += PAGE_SIZE)
4990                 pmap_kenter_attr(va + tmpsize, pa + tmpsize, mode);
4991         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, va + tmpsize);
4992         pmap_invalidate_cache_range(va, va + size);
4993         return ((void *)(va + offset));
4994 }
4995
4996 void *
4997 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
4998 {
4999
5000         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_UNCACHEABLE));
5001 }
5002
5003 void *
5004 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
5005 {
5006
5007         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_WRITE_BACK));
5008 }
5009
5010 void
5011 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
5012 {
5013         vm_offset_t base, offset, tmpva;
5014
5015         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
5016                 return;
5017         base = trunc_page(va);
5018         offset = va & PAGE_MASK;
5019         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
5020         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
5021                 pmap_kremove(tmpva);
5022         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
5023         kmem_free(kernel_map, base, size);
5024 }
5025
5026 /*
5027  * Sets the memory attribute for the specified page.
5028  */
5029 void
5030 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
5031 {
5032
5033         m->md.pat_mode = ma;
5034         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
5035                 return;
5036
5037         /*
5038          * If "m" is a normal page, flush it from the cache.
5039          * See pmap_invalidate_cache_range().
5040          *
5041          * First, try to find an existing mapping of the page by sf
5042          * buffer. sf_buf_invalidate_cache() modifies mapping and
5043          * flushes the cache.
5044          */    
5045         if (sf_buf_invalidate_cache(m))
5046                 return;
5047
5048         /*
5049          * If page is not mapped by sf buffer, but CPU does not
5050          * support self snoop, map the page transient and do
5051          * invalidation. In the worst case, whole cache is flushed by
5052          * pmap_invalidate_cache_range().
5053          */
5054         if ((cpu_feature & CPUID_SS) == 0)
5055                 pmap_flush_page(m);
5056 }
5057
5058 static void
5059 pmap_flush_page(vm_page_t m)
5060 {
5061         struct sysmaps *sysmaps;
5062         vm_offset_t sva, eva;
5063
5064         if ((cpu_feature & CPUID_CLFSH) != 0) {
5065                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
5066                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
5067                 if (*sysmaps->CMAP2)
5068                         panic("pmap_flush_page: CMAP2 busy");
5069                 sched_pin();
5070                 *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) |
5071                     PG_A | PG_M | pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0);
5072                 invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
5073                 sva = (vm_offset_t)sysmaps->CADDR2;
5074                 eva = sva + PAGE_SIZE;
5075
5076                 /*
5077                  * Use mfence despite the ordering implied by
5078                  * mtx_{un,}lock() because clflush is not guaranteed
5079                  * to be ordered by any other instruction.
5080                  */
5081                 mfence();
5082                 for (; sva < eva; sva += cpu_clflush_line_size)
5083                         clflush(sva);
5084                 mfence();
5085                 *sysmaps->CMAP2 = 0;
5086                 sched_unpin();
5087                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
5088         } else
5089                 pmap_invalidate_cache();
5090 }
5091
5092 /*
5093  * Changes the specified virtual address range's memory type to that given by
5094  * the parameter "mode".  The specified virtual address range must be
5095  * completely contained within either the kernel map.
5096  *
5097  * Returns zero if the change completed successfully, and either EINVAL or
5098  * ENOMEM if the change failed.  Specifically, EINVAL is returned if some part
5099  * of the virtual address range was not mapped, and ENOMEM is returned if
5100  * there was insufficient memory available to complete the change.
5101  */
5102 int
5103 pmap_change_attr(vm_offset_t va, vm_size_t size, int mode)
5104 {
5105         vm_offset_t base, offset, tmpva;
5106         pd_entry_t *pde;
5107         pt_entry_t *pte;
5108         int cache_bits_pte, cache_bits_pde;
5109         boolean_t changed;
5110
5111         base = trunc_page(va);
5112         offset = va & PAGE_MASK;
5113         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
5114
5115         /*
5116          * Only supported on kernel virtual addresses above the recursive map.
5117          */
5118         if (base < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS)
5119                 return (EINVAL);
5120
5121         cache_bits_pde = pmap_cache_bits(mode, 1);
5122         cache_bits_pte = pmap_cache_bits(mode, 0);
5123         changed = FALSE;
5124
5125         /*
5126          * Pages that aren't mapped aren't supported.  Also break down
5127          * 2/4MB pages into 4KB pages if required.
5128          */
5129         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
5130         for (tmpva = base; tmpva < base + size; ) {
5131                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
5132                 if (*pde == 0) {
5133                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
5134                         return (EINVAL);
5135                 }
5136                 if (*pde & PG_PS) {
5137                         /*
5138                          * If the current 2/4MB page already has
5139                          * the required memory type, then we need not
5140                          * demote this page.  Just increment tmpva to
5141                          * the next 2/4MB page frame.
5142                          */
5143                         if ((*pde & PG_PDE_CACHE) == cache_bits_pde) {
5144                                 tmpva = trunc_4mpage(tmpva) + NBPDR;
5145                                 continue;
5146                         }
5147
5148                         /*
5149                          * If the current offset aligns with a 2/4MB
5150                          * page frame and there is at least 2/4MB left
5151                          * within the range, then we need not break
5152                          * down this page into 4KB pages.
5153                          */
5154                         if ((tmpva & PDRMASK) == 0 &&
5155                             tmpva + PDRMASK < base + size) {
5156                                 tmpva += NBPDR;
5157                                 continue;
5158                         }
5159                         if (!pmap_demote_pde(kernel_pmap, pde, tmpva)) {
5160                                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
5161                                 return (ENOMEM);
5162                         }
5163                 }
5164                 pte = vtopte(tmpva);
5165                 if (*pte == 0) {
5166                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
5167                         return (EINVAL);
5168                 }
5169                 tmpva += PAGE_SIZE;
5170         }
5171         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
5172
5173         /*
5174          * Ok, all the pages exist, so run through them updating their
5175          * cache mode if required.
5176          */
5177         for (tmpva = base; tmpva < base + size; ) {
5178                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
5179                 if (*pde & PG_PS) {
5180                         if ((*pde & PG_PDE_CACHE) != cache_bits_pde) {
5181                                 pmap_pde_attr(pde, cache_bits_pde);
5182                                 changed = TRUE;
5183                         }
5184                         tmpva = trunc_4mpage(tmpva) + NBPDR;
5185                 } else {
5186                         pte = vtopte(tmpva);
5187                         if ((*pte & PG_PTE_CACHE) != cache_bits_pte) {
5188                                 pmap_pte_attr(pte, cache_bits_pte);
5189                                 changed = TRUE;
5190                         }
5191                         tmpva += PAGE_SIZE;
5192                 }
5193         }
5194
5195         /*
5196          * Flush CPU caches to make sure any data isn't cached that
5197          * shouldn't be, etc.
5198          */
5199         if (changed) {
5200                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, base, tmpva);
5201                 pmap_invalidate_cache_range(base, tmpva);
5202         }
5203         return (0);
5204 }
5205
5206 /*
5207  * perform the pmap work for mincore
5208  */
5209 int
5210 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
5211 {
5212         pd_entry_t *pdep;
5213         pt_entry_t *ptep, pte;
5214         vm_paddr_t pa;
5215         int val;
5216
5217         PMAP_LOCK(pmap);
5218 retry:
5219         pdep = pmap_pde(pmap, addr);
5220         if (*pdep != 0) {
5221                 if (*pdep & PG_PS) {
5222                         pte = *pdep;
5223                         /* Compute the physical address of the 4KB page. */
5224                         pa = ((*pdep & PG_PS_FRAME) | (addr & PDRMASK)) &
5225                             PG_FRAME;
5226                         val = MINCORE_SUPER;
5227                 } else {
5228                         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
5229                         pte = *ptep;
5230                         pmap_pte_release(ptep);
5231                         pa = pte & PG_FRAME;
5232                         val = 0;
5233                 }
5234         } else {
5235                 pte = 0;
5236                 pa = 0;
5237                 val = 0;
5238         }
5239         if ((pte & PG_V) != 0) {
5240                 val |= MINCORE_INCORE;
5241                 if ((pte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
5242                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
5243                 if ((pte & PG_A) != 0)
5244                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
5245         }
5246         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
5247             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) &&
5248             (pte & (PG_MANAGED | PG_V)) == (PG_MANAGED | PG_V)) {
5249                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
5250                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
5251                         goto retry;
5252         } else
5253                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
5254         PMAP_UNLOCK(pmap);
5255         return (val);
5256 }
5257
5258 void
5259 pmap_activate(struct thread *td)
5260 {
5261         pmap_t  pmap, oldpmap;
5262         u_int   cpuid;
5263         u_int32_t  cr3;
5264
5265         critical_enter();
5266         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
5267         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
5268         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
5269 #if defined(SMP)
5270         CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, &oldpmap->pm_active);
5271         CPU_SET_ATOMIC(cpuid, &pmap->pm_active);
5272 #else
5273         CPU_CLR(cpuid, &oldpmap->pm_active);
5274         CPU_SET(cpuid, &pmap->pm_active);
5275 #endif
5276 #ifdef PAE
5277         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
5278 #else
5279         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
5280 #endif
5281         /*
5282          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
5283          */
5284         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
5285         load_cr3(cr3);
5286         PCPU_SET(curpmap, pmap);
5287         critical_exit();
5288 }
5289
5290 void
5291 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
5292 {
5293 }
5294
5295 /*
5296  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
5297  *      different alignment might result in more superpage mappings.
5298  */
5299 void
5300 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
5301     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
5302 {
5303         vm_offset_t superpage_offset;
5304
5305         if (size < NBPDR)
5306                 return;
5307         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
5308                 offset += ptoa(object->pg_color);
5309         superpage_offset = offset & PDRMASK;
5310         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
5311             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
5312                 return;
5313         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
5314                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
5315         else
5316                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
5317 }
5318
5319
5320 #if defined(PMAP_DEBUG)
5321 pmap_pid_dump(int pid)
5322 {
5323         pmap_t pmap;
5324         struct proc *p;
5325         int npte = 0;
5326         int index;
5327
5328         sx_slock(&allproc_lock);
5329         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
5330                 if (p->p_pid != pid)
5331                         continue;
5332
5333                 if (p->p_vmspace) {
5334                         int i,j;
5335                         index = 0;
5336                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
5337                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
5338                                 pd_entry_t *pde;
5339                                 pt_entry_t *pte;
5340                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
5341                                 
5342                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
5343                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
5344                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
5345                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
5346                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
5347                                                         if (index) {
5348                                                                 index = 0;
5349                                                                 printf("\n");
5350                                                         }
5351                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
5352                                                         return (npte);
5353                                                 }
5354                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
5355                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
5356                                                         pt_entry_t pa;
5357                                                         vm_page_t m;
5358                                                         pa = *pte;
5359                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa & PG_FRAME);
5360                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
5361                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
5362                                                         npte++;
5363                                                         index++;
5364                                                         if (index >= 2) {
5365                                                                 index = 0;
5366                                                                 printf("\n");
5367                                                         } else {
5368                                                                 printf(" ");
5369                                                         }
5370                                                 }
5371                                         }
5372                                 }
5373                         }
5374                 }
5375         }
5376         sx_sunlock(&allproc_lock);
5377         return (npte);
5378 }
5379 #endif
5380
5381 #if defined(DEBUG)
5382
5383 static void     pads(pmap_t pm);
5384 void            pmap_pvdump(vm_paddr_t pa);
5385
5386 /* print address space of pmap*/
5387 static void
5388 pads(pmap_t pm)
5389 {
5390         int i, j;
5391         vm_paddr_t va;
5392         pt_entry_t *ptep;
5393
5394         if (pm == kernel_pmap)
5395                 return;
5396         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
5397                 if (pm->pm_pdir[i])
5398                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
5399                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
5400                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
5401                                         continue;
5402                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
5403                                         continue;
5404                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
5405                                 if (pmap_pte_v(ptep))
5406                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
5407                         };
5408
5409 }
5410
5411 void
5412 pmap_pvdump(vm_paddr_t pa)
5413 {
5414         pv_entry_t pv;
5415         pmap_t pmap;
5416         vm_page_t m;
5417
5418         printf("pa %x", pa);
5419         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
5420         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
5421                 pmap = PV_PMAP(pv);
5422                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
5423                 pads(pmap);
5424         }
5425         printf(" ");
5426 }
5427 #endif