]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/i386/i386/pmap.c
Fix build on i386
[FreeBSD/FreeBSD.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 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_msgbuf.h"
109 #include "opt_smp.h"
110 #include "opt_xbox.h"
111
112 #include <sys/param.h>
113 #include <sys/systm.h>
114 #include <sys/kernel.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/sx.h>
122 #include <sys/vmmeter.h>
123 #include <sys/sched.h>
124 #include <sys/sysctl.h>
125 #ifdef SMP
126 #include <sys/smp.h>
127 #endif
128
129 #include <vm/vm.h>
130 #include <vm/vm_param.h>
131 #include <vm/vm_kern.h>
132 #include <vm/vm_page.h>
133 #include <vm/vm_map.h>
134 #include <vm/vm_object.h>
135 #include <vm/vm_extern.h>
136 #include <vm/vm_pageout.h>
137 #include <vm/vm_pager.h>
138 #include <vm/uma.h>
139
140 #include <machine/cpu.h>
141 #include <machine/cputypes.h>
142 #include <machine/md_var.h>
143 #include <machine/pcb.h>
144 #include <machine/specialreg.h>
145 #ifdef SMP
146 #include <machine/smp.h>
147 #endif
148
149 #ifdef XBOX
150 #include <machine/xbox.h>
151 #endif
152
153 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
154 #define CPU_ENABLE_SSE
155 #endif
156
157 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
158 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
159 #endif
160
161 #if defined(DIAGNOSTIC)
162 #define PMAP_DIAGNOSTIC
163 #endif
164
165 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
166 #define PMAP_INLINE __inline
167 #else
168 #define PMAP_INLINE
169 #endif
170
171 #define PV_STATS
172 #ifdef PV_STATS
173 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
174 #else
175 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
176 #endif
177
178 /*
179  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
180  */
181 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
182 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
183
184 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
185 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
186 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
187 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
188 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
189
190 #define pmap_pte_set_w(pte, v)  ((v) ? atomic_set_int((u_int *)(pte), PG_W) : \
191     atomic_clear_int((u_int *)(pte), PG_W))
192 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
193
194 struct pmap kernel_pmap_store;
195 LIST_HEAD(pmaplist, pmap);
196 static struct pmaplist allpmaps;
197 static struct mtx allpmaps_lock;
198
199 vm_paddr_t avail_end;   /* PA of last available physical page */
200 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
201 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
202 int pgeflag = 0;                /* PG_G or-in */
203 int pseflag = 0;                /* PG_PS or-in */
204
205 static int nkpt;
206 vm_offset_t kernel_vm_end;
207 extern u_int32_t KERNend;
208
209 #ifdef PAE
210 static uma_zone_t pdptzone;
211 #endif
212
213 /*
214  * Data for the pv entry allocation mechanism
215  */
216 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
217 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
218
219 /*
220  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
221  */
222 struct sysmaps {
223         struct  mtx lock;
224         pt_entry_t *CMAP1;
225         pt_entry_t *CMAP2;
226         caddr_t CADDR1;
227         caddr_t CADDR2;
228 };
229 static struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
230 pt_entry_t *CMAP1 = 0;
231 static pt_entry_t *CMAP3;
232 caddr_t CADDR1 = 0, ptvmmap = 0;
233 static caddr_t CADDR3;
234 struct msgbuf *msgbufp = 0;
235
236 /*
237  * Crashdump maps.
238  */
239 static caddr_t crashdumpmap;
240
241 #ifdef SMP
242 extern pt_entry_t *SMPpt;
243 #endif
244 static pt_entry_t *PMAP1 = 0, *PMAP2;
245 static pt_entry_t *PADDR1 = 0, *PADDR2;
246 #ifdef SMP
247 static int PMAP1cpu;
248 static int PMAP1changedcpu;
249 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changedcpu, CTLFLAG_RD, 
250            &PMAP1changedcpu, 0,
251            "Number of times pmap_pte_quick changed CPU with same PMAP1");
252 #endif
253 static int PMAP1changed;
254 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changed, CTLFLAG_RD, 
255            &PMAP1changed, 0,
256            "Number of times pmap_pte_quick changed PMAP1");
257 static int PMAP1unchanged;
258 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1unchanged, CTLFLAG_RD, 
259            &PMAP1unchanged, 0,
260            "Number of times pmap_pte_quick didn't change PMAP1");
261 static struct mtx PMAP2mutex;
262
263 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
264 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap, int try);
265 static void     pmap_clear_ptes(vm_page_t m, int bit);
266
267 static int pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t sva);
268 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va);
269 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
270                                         vm_offset_t va);
271 static void pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
272 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
273     vm_page_t m);
274
275 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
276
277 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
278 static int _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m);
279 static pt_entry_t *pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
280 static void pmap_pte_release(pt_entry_t *pte);
281 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t);
282 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
283 #ifdef PAE
284 static void *pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait);
285 #endif
286
287 CTASSERT(1 << PDESHIFT == sizeof(pd_entry_t));
288 CTASSERT(1 << PTESHIFT == sizeof(pt_entry_t));
289
290 /*
291  * Move the kernel virtual free pointer to the next
292  * 4MB.  This is used to help improve performance
293  * by using a large (4MB) page for much of the kernel
294  * (.text, .data, .bss)
295  */
296 static vm_offset_t
297 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
298 {
299         vm_offset_t newaddr = addr;
300
301 #ifndef DISABLE_PSE
302         if (cpu_feature & CPUID_PSE)
303                 newaddr = (addr + PDRMASK) & ~PDRMASK;
304 #endif
305         return newaddr;
306 }
307
308 /*
309  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
310  *
311  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
312  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
313  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
314  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
315  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
316  *      (physical) address starting relative to 0]
317  */
318 void
319 pmap_bootstrap(firstaddr, loadaddr)
320         vm_paddr_t firstaddr;
321         vm_paddr_t loadaddr;
322 {
323         vm_offset_t va;
324         pt_entry_t *pte, *unused;
325         struct sysmaps *sysmaps;
326         int i;
327
328         /*
329          * XXX The calculation of virtual_avail is wrong. It's NKPT*PAGE_SIZE too
330          * large. It should instead be correctly calculated in locore.s and
331          * not based on 'first' (which is a physical address, not a virtual
332          * address, for the start of unused physical memory). The kernel
333          * page tables are NOT double mapped and thus should not be included
334          * in this calculation.
335          */
336         virtual_avail = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
337         virtual_avail = pmap_kmem_choose(virtual_avail);
338
339         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
340
341         /*
342          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
343          */
344         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
345         kernel_pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
346 #ifdef PAE
347         kernel_pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePDPT);
348 #endif
349         kernel_pmap->pm_active = -1;    /* don't allow deactivation */
350         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
351         LIST_INIT(&allpmaps);
352         mtx_init(&allpmaps_lock, "allpmaps", NULL, MTX_SPIN);
353         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
354         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, kernel_pmap, pm_list);
355         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
356         nkpt = NKPT;
357
358         /*
359          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
360          * mapping of pages.
361          */
362 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
363         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
364
365         va = virtual_avail;
366         pte = vtopte(va);
367
368         /*
369          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
370          * CMAP3 is used for the idle process page zeroing.
371          */
372         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
373                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
374                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
375                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP1, sysmaps->CADDR1, 1)
376                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP2, sysmaps->CADDR2, 1)
377         }
378         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
379         SYSMAP(caddr_t, CMAP3, CADDR3, 1)
380         *CMAP3 = 0;
381
382         /*
383          * Crashdump maps.
384          */
385         SYSMAP(caddr_t, unused, crashdumpmap, MAXDUMPPGS)
386
387         /*
388          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via /dev/mem.
389          */
390         SYSMAP(caddr_t, unused, ptvmmap, 1)
391
392         /*
393          * msgbufp is used to map the system message buffer.
394          */
395         SYSMAP(struct msgbuf *, unused, msgbufp, atop(round_page(MSGBUF_SIZE)))
396
397         /*
398          * ptemap is used for pmap_pte_quick
399          */
400         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP1, PADDR1, 1);
401         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP2, PADDR2, 1);
402
403         mtx_init(&PMAP2mutex, "PMAP2", NULL, MTX_DEF);
404
405         virtual_avail = va;
406
407         *CMAP1 = 0;
408
409 #ifdef XBOX
410         /* FIXME: This is gross, but needed for the XBOX. Since we are in such
411          * an early stadium, we cannot yet neatly map video memory ... :-(
412          * Better fixes are very welcome! */
413         if (!arch_i386_is_xbox)
414 #endif
415         for (i = 0; i < NKPT; i++)
416                 PTD[i] = 0;
417
418         /* Turn on PG_G on kernel page(s) */
419         pmap_set_pg();
420 }
421
422 /*
423  * Set PG_G on kernel pages.  Only the BSP calls this when SMP is turned on.
424  */
425 void
426 pmap_set_pg(void)
427 {
428         pd_entry_t pdir;
429         pt_entry_t *pte;
430         vm_offset_t va, endva;
431         int i; 
432
433         if (pgeflag == 0)
434                 return;
435
436         i = KERNLOAD/NBPDR;
437         endva = KERNBASE + KERNend;
438
439         if (pseflag) {
440                 va = KERNBASE + KERNLOAD;
441                 while (va  < endva) {
442                         pdir = kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i];
443                         pdir |= pgeflag;
444                         kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i] = PTD[KPTDI+i] = pdir;
445                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
446                         i++;
447                         va += NBPDR;
448                 }
449         } else {
450                 va = (vm_offset_t)btext;
451                 while (va < endva) {
452                         pte = vtopte(va);
453                         if (*pte)
454                                 *pte |= pgeflag;
455                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
456                         va += PAGE_SIZE;
457                 }
458         }
459 }
460
461 /*
462  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
463  */
464 void
465 pmap_page_init(vm_page_t m)
466 {
467
468         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
469         m->md.pv_list_count = 0;
470 }
471
472 #ifdef PAE
473
474 static MALLOC_DEFINE(M_PMAPPDPT, "pmap", "pmap pdpt");
475
476 static void *
477 pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
478 {
479         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
480         return (contigmalloc(PAGE_SIZE, M_PMAPPDPT, 0, 0x0ULL, 0xffffffffULL,
481             1, 0));
482 }
483 #endif
484
485 /*
486  *      Initialize the pmap module.
487  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
488  *      system needs to map virtual memory.
489  */
490 void
491 pmap_init(void)
492 {
493
494         /*
495          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
496          * high water mark so that the system can recover from excessive
497          * numbers of pv entries.
498          */
499         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
500         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
501         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
502         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
503
504 #ifdef PAE
505         pdptzone = uma_zcreate("PDPT", NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t), NULL,
506             NULL, NULL, NULL, (NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1,
507             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
508         uma_zone_set_allocf(pdptzone, pmap_pdpt_allocf);
509 #endif
510 }
511
512
513 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, pmap, CTLFLAG_RD, 0, "VM/pmap parameters");
514 static int
515 pmap_pventry_proc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
516 {
517         int error;
518
519         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2, req);
520         if (error == 0 && req->newptr) {
521                 shpgperproc = (pv_entry_max - cnt.v_page_count) / maxproc;
522                 pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
523         }
524         return (error);
525 }
526 SYSCTL_PROC(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_max, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW, 
527     &pv_entry_max, 0, pmap_pventry_proc, "IU", "Max number of PV entries");
528
529 static int
530 pmap_shpgperproc_proc(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
531 {
532         int error;
533
534         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2, req);
535         if (error == 0 && req->newptr) {
536                 pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
537                 pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
538         }
539         return (error);
540 }
541 SYSCTL_PROC(_vm_pmap, OID_AUTO, shpgperproc, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW, 
542     &shpgperproc, 0, pmap_shpgperproc_proc, "IU", "Page share factor per proc");
543
544 /***************************************************
545  * Low level helper routines.....
546  ***************************************************/
547
548 #ifdef SMP
549 /*
550  * For SMP, these functions have to use the IPI mechanism for coherence.
551  */
552 void
553 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
554 {
555         u_int cpumask;
556         u_int other_cpus;
557
558         if (smp_started) {
559                 if (!(read_eflags() & PSL_I))
560                         panic("%s: interrupts disabled", __func__);
561                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
562         } else
563                 critical_enter();
564         /*
565          * We need to disable interrupt preemption but MUST NOT have
566          * interrupts disabled here.
567          * XXX we may need to hold schedlock to get a coherent pm_active
568          * XXX critical sections disable interrupts again
569          */
570         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
571                 invlpg(va);
572                 smp_invlpg(va);
573         } else {
574                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
575                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
576                 if (pmap->pm_active & cpumask)
577                         invlpg(va);
578                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
579                         smp_masked_invlpg(pmap->pm_active & other_cpus, va);
580         }
581         if (smp_started)
582                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
583         else
584                 critical_exit();
585 }
586
587 void
588 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
589 {
590         u_int cpumask;
591         u_int other_cpus;
592         vm_offset_t addr;
593
594         if (smp_started) {
595                 if (!(read_eflags() & PSL_I))
596                         panic("%s: interrupts disabled", __func__);
597                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
598         } else
599                 critical_enter();
600         /*
601          * We need to disable interrupt preemption but MUST NOT have
602          * interrupts disabled here.
603          * XXX we may need to hold schedlock to get a coherent pm_active
604          * XXX critical sections disable interrupts again
605          */
606         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
607                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
608                         invlpg(addr);
609                 smp_invlpg_range(sva, eva);
610         } else {
611                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
612                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
613                 if (pmap->pm_active & cpumask)
614                         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
615                                 invlpg(addr);
616                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
617                         smp_masked_invlpg_range(pmap->pm_active & other_cpus,
618                             sva, eva);
619         }
620         if (smp_started)
621                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
622         else
623                 critical_exit();
624 }
625
626 void
627 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
628 {
629         u_int cpumask;
630         u_int other_cpus;
631
632         if (smp_started) {
633                 if (!(read_eflags() & PSL_I))
634                         panic("%s: interrupts disabled", __func__);
635                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
636         } else
637                 critical_enter();
638         /*
639          * We need to disable interrupt preemption but MUST NOT have
640          * interrupts disabled here.
641          * XXX we may need to hold schedlock to get a coherent pm_active
642          * XXX critical sections disable interrupts again
643          */
644         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
645                 invltlb();
646                 smp_invltlb();
647         } else {
648                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
649                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
650                 if (pmap->pm_active & cpumask)
651                         invltlb();
652                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
653                         smp_masked_invltlb(pmap->pm_active & other_cpus);
654         }
655         if (smp_started)
656                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
657         else
658                 critical_exit();
659 }
660 #else /* !SMP */
661 /*
662  * Normal, non-SMP, 486+ invalidation functions.
663  * We inline these within pmap.c for speed.
664  */
665 PMAP_INLINE void
666 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
667 {
668
669         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
670                 invlpg(va);
671 }
672
673 PMAP_INLINE void
674 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
675 {
676         vm_offset_t addr;
677
678         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
679                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
680                         invlpg(addr);
681 }
682
683 PMAP_INLINE void
684 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
685 {
686
687         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
688                 invltlb();
689 }
690 #endif /* !SMP */
691
692 /*
693  * Are we current address space or kernel?  N.B. We return FALSE when
694  * a pmap's page table is in use because a kernel thread is borrowing
695  * it.  The borrowed page table can change spontaneously, making any
696  * dependence on its continued use subject to a race condition.
697  */
698 static __inline int
699 pmap_is_current(pmap_t pmap)
700 {
701
702         return (pmap == kernel_pmap ||
703                 (pmap == vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace) &&
704             (pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] & PG_FRAME)));
705 }
706
707 /*
708  * If the given pmap is not the current or kernel pmap, the returned pte must
709  * be released by passing it to pmap_pte_release().
710  */
711 pt_entry_t *
712 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
713 {
714         pd_entry_t newpf;
715         pd_entry_t *pde;
716
717         pde = pmap_pde(pmap, va);
718         if (*pde & PG_PS)
719                 return (pde);
720         if (*pde != 0) {
721                 /* are we current address space or kernel? */
722                 if (pmap_is_current(pmap))
723                         return (vtopte(va));
724                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
725                 newpf = *pde & PG_FRAME;
726                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != newpf) {
727                         *PMAP2 = newpf | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
728                         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, (vm_offset_t)PADDR2);
729                 }
730                 return (PADDR2 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
731         }
732         return (0);
733 }
734
735 /*
736  * Releases a pte that was obtained from pmap_pte().  Be prepared for the pte
737  * being NULL.
738  */
739 static __inline void
740 pmap_pte_release(pt_entry_t *pte)
741 {
742
743         if ((pt_entry_t *)((vm_offset_t)pte & ~PAGE_MASK) == PADDR2)
744                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
745 }
746
747 static __inline void
748 invlcaddr(void *caddr)
749 {
750
751         invlpg((u_int)caddr);
752 }
753
754 /*
755  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
756  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
757  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
758  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
759  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
760  *
761  * If the given pmap is not the current pmap, vm_page_queue_mtx
762  * must be held and curthread pinned to a CPU.
763  */
764 static pt_entry_t *
765 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
766 {
767         pd_entry_t newpf;
768         pd_entry_t *pde;
769
770         pde = pmap_pde(pmap, va);
771         if (*pde & PG_PS)
772                 return (pde);
773         if (*pde != 0) {
774                 /* are we current address space or kernel? */
775                 if (pmap_is_current(pmap))
776                         return (vtopte(va));
777                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
778                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
779                 newpf = *pde & PG_FRAME;
780                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
781                         *PMAP1 = newpf | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M;
782 #ifdef SMP
783                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
784 #endif
785                         invlcaddr(PADDR1);
786                         PMAP1changed++;
787                 } else
788 #ifdef SMP
789                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
790                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
791                         invlcaddr(PADDR1);
792                         PMAP1changedcpu++;
793                 } else
794 #endif
795                         PMAP1unchanged++;
796                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
797         }
798         return (0);
799 }
800
801 /*
802  *      Routine:        pmap_extract
803  *      Function:
804  *              Extract the physical page address associated
805  *              with the given map/virtual_address pair.
806  */
807 vm_paddr_t 
808 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
809 {
810         vm_paddr_t rtval;
811         pt_entry_t *pte;
812         pd_entry_t pde;
813
814         rtval = 0;
815         PMAP_LOCK(pmap);
816         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
817         if (pde != 0) {
818                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
819                         rtval = (pde & ~PDRMASK) | (va & PDRMASK);
820                         PMAP_UNLOCK(pmap);
821                         return rtval;
822                 }
823                 pte = pmap_pte(pmap, va);
824                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
825                 pmap_pte_release(pte);
826         }
827         PMAP_UNLOCK(pmap);
828         return (rtval);
829 }
830
831 /*
832  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
833  *      Function:
834  *              Atomically extract and hold the physical page
835  *              with the given pmap and virtual address pair
836  *              if that mapping permits the given protection.
837  */
838 vm_page_t
839 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
840 {
841         pd_entry_t pde;
842         pt_entry_t pte;
843         vm_page_t m;
844
845         m = NULL;
846         vm_page_lock_queues();
847         PMAP_LOCK(pmap);
848         pde = *pmap_pde(pmap, va);
849         if (pde != 0) {
850                 if (pde & PG_PS) {
851                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
852                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & ~PDRMASK) |
853                                     (va & PDRMASK));
854                                 vm_page_hold(m);
855                         }
856                 } else {
857                         sched_pin();
858                         pte = *pmap_pte_quick(pmap, va);
859                         if (pte != 0 &&
860                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
861                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
862                                 vm_page_hold(m);
863                         }
864                         sched_unpin();
865                 }
866         }
867         vm_page_unlock_queues();
868         PMAP_UNLOCK(pmap);
869         return (m);
870 }
871
872 /***************************************************
873  * Low level mapping routines.....
874  ***************************************************/
875
876 /*
877  * Add a wired page to the kva.
878  * Note: not SMP coherent.
879  */
880 PMAP_INLINE void 
881 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
882 {
883         pt_entry_t *pte;
884
885         pte = vtopte(va);
886         pte_store(pte, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag);
887 }
888
889 /*
890  * Remove a page from the kernel pagetables.
891  * Note: not SMP coherent.
892  */
893 PMAP_INLINE void
894 pmap_kremove(vm_offset_t va)
895 {
896         pt_entry_t *pte;
897
898         pte = vtopte(va);
899         pte_clear(pte);
900 }
901
902 /*
903  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
904  *      virtual address space.
905  *
906  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
907  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
908  *      physical to virtual region can return the appropriate address
909  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
910  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
911  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
912  *      region.
913  */
914 vm_offset_t
915 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
916 {
917         vm_offset_t va, sva;
918
919         va = sva = *virt;
920         while (start < end) {
921                 pmap_kenter(va, start);
922                 va += PAGE_SIZE;
923                 start += PAGE_SIZE;
924         }
925         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
926         *virt = va;
927         return (sva);
928 }
929
930
931 /*
932  * Add a list of wired pages to the kva
933  * this routine is only used for temporary
934  * kernel mappings that do not need to have
935  * page modification or references recorded.
936  * Note that old mappings are simply written
937  * over.  The page *must* be wired.
938  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
939  */
940 void
941 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *m, int count)
942 {
943         vm_offset_t va;
944
945         va = sva;
946         while (count-- > 0) {
947                 pmap_kenter(va, VM_PAGE_TO_PHYS(*m));
948                 va += PAGE_SIZE;
949                 m++;
950         }
951         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
952 }
953
954 /*
955  * This routine tears out page mappings from the
956  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
957  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
958  */
959 void
960 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
961 {
962         vm_offset_t va;
963
964         va = sva;
965         while (count-- > 0) {
966                 pmap_kremove(va);
967                 va += PAGE_SIZE;
968         }
969         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
970 }
971
972 /***************************************************
973  * Page table page management routines.....
974  ***************************************************/
975
976 /*
977  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
978  * drops to zero, then it decrements the wire count.
979  */
980 static PMAP_INLINE int
981 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m)
982 {
983
984         --m->wire_count;
985         if (m->wire_count == 0)
986                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m);
987         else
988                 return 0;
989 }
990
991 static int 
992 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m)
993 {
994         vm_offset_t pteva;
995
996         /*
997          * unmap the page table page
998          */
999         pmap->pm_pdir[m->pindex] = 0;
1000         --pmap->pm_stats.resident_count;
1001
1002         /*
1003          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1004          * take effect immediately.
1005          */
1006         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1007         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1008
1009         vm_page_free_zero(m);
1010         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1011         return 1;
1012 }
1013
1014 /*
1015  * After removing a page table entry, this routine is used to
1016  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1017  */
1018 static int
1019 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1020 {
1021         pd_entry_t ptepde;
1022         vm_page_t mpte;
1023
1024         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1025                 return 0;
1026         ptepde = *pmap_pde(pmap, va);
1027         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1028         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte);
1029 }
1030
1031 void
1032 pmap_pinit0(pmap)
1033         struct pmap *pmap;
1034 {
1035
1036         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1037         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1038 #ifdef PAE
1039         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1040 #endif
1041         pmap->pm_active = 0;
1042         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1043         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1044         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1045         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1046         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1047         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1052  * such as one in a vmspace structure.
1053  */
1054 void
1055 pmap_pinit(pmap)
1056         register struct pmap *pmap;
1057 {
1058         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD];
1059         vm_paddr_t pa;
1060         static int color;
1061         int i;
1062
1063         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1064
1065         /*
1066          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1067          * page directory table.
1068          */
1069         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1070                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1071                     NBPTD);
1072 #ifdef PAE
1073                 pmap->pm_pdpt = uma_zalloc(pdptzone, M_WAITOK | M_ZERO);
1074                 KASSERT(((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt &
1075                     ((NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1)) == 0,
1076                     ("pmap_pinit: pdpt misaligned"));
1077                 KASSERT(pmap_kextract((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) < (4ULL<<30),
1078                     ("pmap_pinit: pdpt above 4g"));
1079 #endif
1080         }
1081
1082         /*
1083          * allocate the page directory page(s)
1084          */
1085         for (i = 0; i < NPGPTD;) {
1086                 m = vm_page_alloc(NULL, color++,
1087                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1088                     VM_ALLOC_ZERO);
1089                 if (m == NULL)
1090                         VM_WAIT;
1091                 else {
1092                         ptdpg[i++] = m;
1093                 }
1094         }
1095
1096         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1097
1098         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1099                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1100                         bzero(pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG), PAGE_SIZE);
1101         }
1102
1103         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1104         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1105         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1106         /* Wire in kernel global address entries. */
1107         /* XXX copies current process, does not fill in MPPTDI */
1108         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1109 #ifdef SMP
1110         pmap->pm_pdir[MPPTDI] = PTD[MPPTDI];
1111 #endif
1112
1113         /* install self-referential address mapping entry(s) */
1114         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1115                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]);
1116                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i] = pa | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M;
1117 #ifdef PAE
1118                 pmap->pm_pdpt[i] = pa | PG_V;
1119 #endif
1120         }
1121
1122         pmap->pm_active = 0;
1123         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1124         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1125 }
1126
1127 /*
1128  * this routine is called if the page table page is not
1129  * mapped correctly.
1130  */
1131 static vm_page_t
1132 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags)
1133 {
1134         vm_paddr_t ptepa;
1135         vm_page_t m;
1136
1137         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1138             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1139             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1140
1141         /*
1142          * Allocate a page table page.
1143          */
1144         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1145             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1146                 if (flags & M_WAITOK) {
1147                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1148                         vm_page_unlock_queues();
1149                         VM_WAIT;
1150                         vm_page_lock_queues();
1151                         PMAP_LOCK(pmap);
1152                 }
1153
1154                 /*
1155                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1156                  * page may have been allocated.
1157                  */
1158                 return (NULL);
1159         }
1160         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1161                 pmap_zero_page(m);
1162
1163         /*
1164          * Map the pagetable page into the process address space, if
1165          * it isn't already there.
1166          */
1167
1168         pmap->pm_stats.resident_count++;
1169
1170         ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1171         pmap->pm_pdir[ptepindex] =
1172                 (pd_entry_t) (ptepa | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M);
1173
1174         return m;
1175 }
1176
1177 static vm_page_t
1178 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1179 {
1180         unsigned ptepindex;
1181         pd_entry_t ptepa;
1182         vm_page_t m;
1183
1184         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1185             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1186             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1187
1188         /*
1189          * Calculate pagetable page index
1190          */
1191         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1192 retry:
1193         /*
1194          * Get the page directory entry
1195          */
1196         ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1197
1198         /*
1199          * This supports switching from a 4MB page to a
1200          * normal 4K page.
1201          */
1202         if (ptepa & PG_PS) {
1203                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1204                 ptepa = 0;
1205                 pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1206                 pmap_invalidate_all(kernel_pmap);
1207         }
1208
1209         /*
1210          * If the page table page is mapped, we just increment the
1211          * hold count, and activate it.
1212          */
1213         if (ptepa) {
1214                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepa);
1215                 m->wire_count++;
1216         } else {
1217                 /*
1218                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1219                  * been deallocated. 
1220                  */
1221                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1222                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1223                         goto retry;
1224         }
1225         return (m);
1226 }
1227
1228
1229 /***************************************************
1230 * Pmap allocation/deallocation routines.
1231  ***************************************************/
1232
1233 #ifdef SMP
1234 /*
1235  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1236  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1237  */
1238 static u_int *lazymask;
1239 static u_int lazyptd;
1240 static volatile u_int lazywait;
1241
1242 void pmap_lazyfix_action(void);
1243
1244 void
1245 pmap_lazyfix_action(void)
1246 {
1247         u_int mymask = PCPU_GET(cpumask);
1248
1249 #ifdef COUNT_IPIS
1250         *ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)]++;
1251 #endif
1252         if (rcr3() == lazyptd)
1253                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1254         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1255         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1256 }
1257
1258 static void
1259 pmap_lazyfix_self(u_int mymask)
1260 {
1261
1262         if (rcr3() == lazyptd)
1263                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1264         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1265 }
1266
1267
1268 static void
1269 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1270 {
1271         u_int mymask;
1272         u_int mask;
1273         register u_int spins;
1274
1275         while ((mask = pmap->pm_active) != 0) {
1276                 spins = 50000000;
1277                 mask = mask & -mask;    /* Find least significant set bit */
1278                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1279 #ifdef PAE
1280                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1281 #else
1282                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
1283 #endif
1284                 mymask = PCPU_GET(cpumask);
1285                 if (mask == mymask) {
1286                         lazymask = &pmap->pm_active;
1287                         pmap_lazyfix_self(mymask);
1288                 } else {
1289                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
1290                             (u_int)&pmap->pm_active);
1291                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
1292                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
1293                         while (lazywait == 0) {
1294                                 ia32_pause();
1295                                 if (--spins == 0)
1296                                         break;
1297                         }
1298                 }
1299                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
1300                 if (spins == 0)
1301                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
1302         }
1303 }
1304
1305 #else   /* SMP */
1306
1307 /*
1308  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
1309  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
1310  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
1311  * means that another userland process has run.
1312  */
1313 static void
1314 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1315 {
1316         u_int cr3;
1317
1318         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
1319         if (cr3 == rcr3()) {
1320                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1321                 pmap->pm_active &= ~(PCPU_GET(cpumask));
1322         }
1323 }
1324 #endif  /* SMP */
1325
1326 /*
1327  * Release any resources held by the given physical map.
1328  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1329  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1330  */
1331 void
1332 pmap_release(pmap_t pmap)
1333 {
1334         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD];
1335         int i;
1336
1337         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1338             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1339             pmap->pm_stats.resident_count));
1340
1341         pmap_lazyfix(pmap);
1342         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1343         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
1344         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1345
1346         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1347                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i]);
1348
1349         bzero(pmap->pm_pdir + PTDPTDI, (nkpt + NPGPTD) *
1350             sizeof(*pmap->pm_pdir));
1351 #ifdef SMP
1352         pmap->pm_pdir[MPPTDI] = 0;
1353 #endif
1354
1355         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
1356
1357         vm_page_lock_queues();
1358         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1359                 m = ptdpg[i];
1360 #ifdef PAE
1361                 KASSERT(VM_PAGE_TO_PHYS(m) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
1362                     ("pmap_release: got wrong ptd page"));
1363 #endif
1364                 m->wire_count--;
1365                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1366                 vm_page_free_zero(m);
1367         }
1368         vm_page_unlock_queues();
1369         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1370 }
1371 \f
1372 static int
1373 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1374 {
1375         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
1376
1377         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1378 }
1379 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1380     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
1381
1382 static int
1383 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1384 {
1385         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1386
1387         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1388 }
1389 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1390     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
1391
1392 /*
1393  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1394  */
1395 void
1396 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1397 {
1398         struct pmap *pmap;
1399         vm_paddr_t ptppaddr;
1400         vm_page_t nkpg;
1401         pd_entry_t newpdir;
1402         pt_entry_t *pde;
1403
1404         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1405         if (kernel_vm_end == 0) {
1406                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1407                 nkpt = 0;
1408                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1409                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1410                         nkpt++;
1411                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1412                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1413                                 break;
1414                         }
1415                 }
1416         }
1417         addr = roundup2(addr, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1418         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1419                 addr = kernel_map->max_offset;
1420         while (kernel_vm_end < addr) {
1421                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1422                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1423                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1424                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1425                                 break;
1426                         }
1427                         continue;
1428                 }
1429
1430                 /*
1431                  * This index is bogus, but out of the way
1432                  */
1433                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt,
1434                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
1435                 if (!nkpg)
1436                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1437
1438                 nkpt++;
1439
1440                 pmap_zero_page(nkpg);
1441                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1442                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1443                 pdir_pde(PTD, kernel_vm_end) = newpdir;
1444
1445                 mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1446                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
1447                         pde = pmap_pde(pmap, kernel_vm_end);
1448                         pde_store(pde, newpdir);
1449                 }
1450                 mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1451                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1452                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1453                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1454                         break;
1455                 }
1456         }
1457 }
1458
1459
1460 /***************************************************
1461  * page management routines.
1462  ***************************************************/
1463
1464 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1465 CTASSERT(_NPCM == 11);
1466
1467 static __inline struct pv_chunk *
1468 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1469 {
1470
1471         return (struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK);
1472 }
1473
1474 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1475
1476 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
1477 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
1478
1479 static uint64_t pc_freemask[11] = {
1480         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1481         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1482         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1483         PC_FREE0_9, PC_FREE10
1484 };
1485
1486 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1487         "Current number of pv entries");
1488
1489 #ifdef PV_STATS
1490 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1491
1492 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
1493         "Current number of pv entry chunks");
1494 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
1495         "Current number of pv entry chunks allocated");
1496 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
1497         "Current number of pv entry chunks frees");
1498 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
1499         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
1500
1501 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
1502 static int pv_entry_spare;
1503
1504 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
1505         "Current number of pv entry frees");
1506 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
1507         "Current number of pv entry allocs");
1508 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
1509         "Current number of spare pv entries");
1510
1511 static int pmap_collect_inactive, pmap_collect_active;
1512
1513 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_inactive, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_inactive, 0,
1514         "Current number times pmap_collect called on inactive queue");
1515 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_active, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_active, 0,
1516         "Current number times pmap_collect called on active queue");
1517 #endif
1518
1519 /*
1520  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
1521  * drastic measures to free some pages so we can allocate
1522  * another pv entry chunk.  This is normally called to
1523  * unmap inactive pages, and if necessary, active pages.
1524  */
1525 static void
1526 pmap_collect(pmap_t locked_pmap, struct vpgqueues *vpq)
1527 {
1528         pmap_t pmap;
1529         pt_entry_t *pte, tpte;
1530         pv_entry_t next_pv, pv;
1531         vm_offset_t va;
1532         vm_page_t m;
1533
1534         sched_pin();
1535         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
1536                 if (m->hold_count || m->busy || (m->flags & PG_BUSY))
1537                         continue;
1538                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
1539                         va = pv->pv_va;
1540                         pmap = PV_PMAP(pv);
1541                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
1542                         if (pmap > locked_pmap)
1543                                 PMAP_LOCK(pmap);
1544                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
1545                                 continue;
1546                         pmap->pm_stats.resident_count--;
1547                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
1548                         tpte = pte_load_clear(pte);
1549                         KASSERT((tpte & PG_W) == 0,
1550                             ("pmap_collect: wired pte %#jx", (uintmax_t)tpte));
1551                         if (tpte & PG_A)
1552                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1553                         if (tpte & PG_M) {
1554                                 KASSERT((tpte & PG_RW),
1555         ("pmap_collect: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
1556                                     va, (uintmax_t)tpte));
1557                                 vm_page_dirty(m);
1558                         }
1559                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1560                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1561                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1562                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1563                         m->md.pv_list_count--;
1564                         pmap_unuse_pt(pmap, va);
1565                         if (pmap != locked_pmap)
1566                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1567                         free_pv_entry(locked_pmap, pv);
1568                 }
1569         }
1570         sched_unpin();
1571 }
1572
1573
1574 /*
1575  * free the pv_entry back to the free list
1576  */
1577 static void
1578 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
1579 {
1580         vm_page_t m;
1581         struct pv_chunk *pc;
1582         int idx, field, bit;
1583
1584         PV_STAT(pv_entry_frees++);
1585         PV_STAT(pv_entry_spare++);
1586         pv_entry_count--;
1587         pc = pv_to_chunk(pv);
1588         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
1589         field = idx / 32;
1590         bit = idx % 32;
1591         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
1592         /* move to head of list */
1593         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1594         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1595         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
1596                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx])
1597                         return;
1598         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
1599         PV_STAT(pc_chunk_count--);
1600         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
1601         /* entire chunk is free, return it */
1602         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1603         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
1604         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
1605         vm_page_lock_queues();
1606         vm_page_unwire(m, 0);
1607         vm_page_free(m);
1608         vm_page_unlock_queues();
1609         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pc, PAGE_SIZE);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
1614  * when needed.
1615  */
1616 static pv_entry_t
1617 get_pv_entry(pmap_t pmap, int try)
1618 {
1619         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
1620         static struct timeval lastprint;
1621         static vm_pindex_t colour;
1622         int bit, field;
1623         pv_entry_t pv;
1624         struct pv_chunk *pc;
1625         vm_page_t m;
1626
1627         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1628         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1629         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
1630         pv_entry_count++;
1631         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
1632                 pagedaemon_wakeup();
1633         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
1634         if (pc != NULL) {
1635                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
1636                         if (pc->pc_map[field]) {
1637                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
1638                                 break;
1639                         }
1640                 }
1641                 if (field < _NPCM) {
1642                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
1643                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
1644                         /* If this was the last item, move it to tail */
1645                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
1646                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
1647                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
1648                                         return (pv);    /* not full, return */
1649                                 }
1650                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1651                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1652                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
1653                         return (pv);
1654                 }
1655         }
1656         /* No free items, allocate another chunk */
1657         pc = (struct pv_chunk *)kmem_alloc_nofault(kernel_map, PAGE_SIZE);
1658         if (pc == NULL) {
1659                 if (try) {
1660                         pv_entry_count--;
1661                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
1662                         return (NULL);
1663                 }
1664                 panic("get_pv_entry: out of kvm for pv entry chunk!");
1665         }
1666         m = vm_page_alloc(NULL, colour, VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
1667         if (m == NULL) {
1668                 if (try) {
1669                         pv_entry_count--;
1670                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
1671                         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pc, PAGE_SIZE);
1672                         return (NULL);
1673                 }
1674                 /*
1675                  * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to inactive
1676                  * pages.  After that, if a pv chunk entry is still needed,
1677                  * destroy mappings to active pages.
1678                  */
1679                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
1680                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider"
1681                             "increasing sysctl vm.pmap.shpgperproc or "
1682                             "vm.pmap.pv_entry_max\n");
1683                 PV_STAT(pmap_collect_inactive++);
1684                 pmap_collect(pmap, &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]);
1685                 m = vm_page_alloc(NULL, colour,
1686                     VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ);
1687                 if (m == NULL) {
1688                         PV_STAT(pmap_collect_active++);
1689                         pmap_collect(pmap, &vm_page_queues[PQ_ACTIVE]);
1690                         m = vm_page_alloc(NULL, colour,
1691                             VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_NOOBJ);
1692                         if (m == NULL)
1693                                 panic("get_pv_entry: increase vm.pmap.shpgperproc");
1694                 }
1695         }
1696         PV_STAT(pc_chunk_count++);
1697         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
1698         colour++;
1699         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
1700         pc->pc_pmap = pmap;
1701         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
1702         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
1703                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
1704         pv = &pc->pc_pventry[0];
1705         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
1706         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
1707         return (pv);
1708 }
1709
1710 static void
1711 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
1712 {
1713         pv_entry_t pv;
1714
1715         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1716         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1717         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
1718                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va)
1719                         break;
1720         }
1721         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_remove_entry: pv not found"));
1722         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1723         m->md.pv_list_count--;
1724         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
1725                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1726         free_pv_entry(pmap, pv);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Create a pv entry for page at pa for
1731  * (pmap, va).
1732  */
1733 static void
1734 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
1735 {
1736         pv_entry_t pv;
1737
1738         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1739         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1740         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
1741         pv->pv_va = va;
1742         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1743         m->md.pv_list_count++;
1744 }
1745
1746 /*
1747  * Conditionally create a pv entry.
1748  */
1749 static boolean_t
1750 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
1751 {
1752         pv_entry_t pv;
1753
1754         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1755         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1756         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
1757             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
1758                 pv->pv_va = va;
1759                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1760                 m->md.pv_list_count++;
1761                 return (TRUE);
1762         } else
1763                 return (FALSE);
1764 }
1765
1766 /*
1767  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
1768  */
1769 static int
1770 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va)
1771 {
1772         pt_entry_t oldpte;
1773         vm_page_t m;
1774
1775         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1776         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1777         oldpte = pte_load_clear(ptq);
1778         if (oldpte & PG_W)
1779                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1780         /*
1781          * Machines that don't support invlpg, also don't support
1782          * PG_G.
1783          */
1784         if (oldpte & PG_G)
1785                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
1786         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
1787         if (oldpte & PG_MANAGED) {
1788                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(oldpte);
1789                 if (oldpte & PG_M) {
1790                         KASSERT((oldpte & PG_RW),
1791         ("pmap_remove_pte: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
1792                             va, (uintmax_t)oldpte));
1793                         vm_page_dirty(m);
1794                 }
1795                 if (oldpte & PG_A)
1796                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1797                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
1798         }
1799         return (pmap_unuse_pt(pmap, va));
1800 }
1801
1802 /*
1803  * Remove a single page from a process address space
1804  */
1805 static void
1806 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1807 {
1808         pt_entry_t *pte;
1809
1810         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1811         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1812         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1813         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || *pte == 0)
1814                 return;
1815         pmap_remove_pte(pmap, pte, va);
1816         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1817 }
1818
1819 /*
1820  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1821  *
1822  *      It is assumed that the start and end are properly
1823  *      rounded to the page size.
1824  */
1825 void
1826 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1827 {
1828         vm_offset_t pdnxt;
1829         pd_entry_t ptpaddr;
1830         pt_entry_t *pte;
1831         int anyvalid;
1832
1833         /*
1834          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
1835          */
1836         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1837                 return;
1838
1839         anyvalid = 0;
1840
1841         vm_page_lock_queues();
1842         sched_pin();
1843         PMAP_LOCK(pmap);
1844
1845         /*
1846          * special handling of removing one page.  a very
1847          * common operation and easy to short circuit some
1848          * code.
1849          */
1850         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
1851             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
1852                 pmap_remove_page(pmap, sva);
1853                 goto out;
1854         }
1855
1856         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
1857                 unsigned pdirindex;
1858
1859                 /*
1860                  * Calculate index for next page table.
1861                  */
1862                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
1863                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1864                         break;
1865
1866                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
1867                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
1868
1869                 /*
1870                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
1871                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
1872                  */
1873                 if (ptpaddr == 0)
1874                         continue;
1875
1876                 /*
1877                  * Check for large page.
1878                  */
1879                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
1880                         pmap->pm_pdir[pdirindex] = 0;
1881                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1882                         anyvalid = 1;
1883                         continue;
1884                 }
1885
1886                 /*
1887                  * Limit our scan to either the end of the va represented
1888                  * by the current page table page, or to the end of the
1889                  * range being removed.
1890                  */
1891                 if (pdnxt > eva)
1892                         pdnxt = eva;
1893
1894                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
1895                     sva += PAGE_SIZE) {
1896                         if (*pte == 0)
1897                                 continue;
1898
1899                         /*
1900                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
1901                          * by pmap_remove_pte().
1902                          */
1903                         if ((*pte & PG_G) == 0)
1904                                 anyvalid = 1;
1905                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva))
1906                                 break;
1907                 }
1908         }
1909 out:
1910         sched_unpin();
1911         vm_page_unlock_queues();
1912         if (anyvalid)
1913                 pmap_invalidate_all(pmap);
1914         PMAP_UNLOCK(pmap);
1915 }
1916
1917 /*
1918  *      Routine:        pmap_remove_all
1919  *      Function:
1920  *              Removes this physical page from
1921  *              all physical maps in which it resides.
1922  *              Reflects back modify bits to the pager.
1923  *
1924  *      Notes:
1925  *              Original versions of this routine were very
1926  *              inefficient because they iteratively called
1927  *              pmap_remove (slow...)
1928  */
1929
1930 void
1931 pmap_remove_all(vm_page_t m)
1932 {
1933         register pv_entry_t pv;
1934         pmap_t pmap;
1935         pt_entry_t *pte, tpte;
1936
1937 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1938         /*
1939          * XXX This makes pmap_remove_all() illegal for non-managed pages!
1940          */
1941         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
1942                 panic("pmap_remove_all: illegal for unmanaged page, va: 0x%x",
1943                     VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1944         }
1945 #endif
1946         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1947         sched_pin();
1948         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
1949                 pmap = PV_PMAP(pv);
1950                 PMAP_LOCK(pmap);
1951                 pmap->pm_stats.resident_count--;
1952                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
1953                 tpte = pte_load_clear(pte);
1954                 if (tpte & PG_W)
1955                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1956                 if (tpte & PG_A)
1957                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1958
1959                 /*
1960                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
1961                  */
1962                 if (tpte & PG_M) {
1963                         KASSERT((tpte & PG_RW),
1964         ("pmap_remove_all: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
1965                             pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
1966                         vm_page_dirty(m);
1967                 }
1968                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
1969                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1970                 m->md.pv_list_count--;
1971                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va);
1972                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1973                 free_pv_entry(pmap, pv);
1974         }
1975         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1976         sched_unpin();
1977 }
1978
1979 /*
1980  *      Set the physical protection on the
1981  *      specified range of this map as requested.
1982  */
1983 void
1984 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
1985 {
1986         vm_offset_t pdnxt;
1987         pd_entry_t ptpaddr;
1988         pt_entry_t *pte;
1989         int anychanged;
1990
1991         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1992                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
1993                 return;
1994         }
1995
1996         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1997                 return;
1998
1999         anychanged = 0;
2000
2001         vm_page_lock_queues();
2002         sched_pin();
2003         PMAP_LOCK(pmap);
2004         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2005                 unsigned obits, pbits, pdirindex;
2006
2007                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2008
2009                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2010                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2011
2012                 /*
2013                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2014                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2015                  */
2016                 if (ptpaddr == 0)
2017                         continue;
2018
2019                 /*
2020                  * Check for large page.
2021                  */
2022                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2023                         pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
2024                         anychanged = 1;
2025                         continue;
2026                 }
2027
2028                 if (pdnxt > eva)
2029                         pdnxt = eva;
2030
2031                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2032                     sva += PAGE_SIZE) {
2033                         vm_page_t m;
2034
2035 retry:
2036                         /*
2037                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
2038                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
2039                          * significant 32 bits.
2040                          */
2041                         obits = pbits = *(u_int *)pte;
2042                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2043                                 m = NULL;
2044                                 if (pbits & PG_A) {
2045                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pte);
2046                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2047                                         pbits &= ~PG_A;
2048                                 }
2049                                 if ((pbits & PG_M) != 0) {
2050                                         if (m == NULL)
2051                                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pte);
2052                                         vm_page_dirty(m);
2053                                 }
2054                         }
2055
2056                         pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
2057
2058                         if (pbits != obits) {
2059                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits,
2060                                     pbits))
2061                                         goto retry;
2062                                 if (obits & PG_G)
2063                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
2064                                 else
2065                                         anychanged = 1;
2066                         }
2067                 }
2068         }
2069         sched_unpin();
2070         vm_page_unlock_queues();
2071         if (anychanged)
2072                 pmap_invalidate_all(pmap);
2073         PMAP_UNLOCK(pmap);
2074 }
2075
2076 /*
2077  *      Insert the given physical page (p) at
2078  *      the specified virtual address (v) in the
2079  *      target physical map with the protection requested.
2080  *
2081  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2082  *      that the related pte can not be reclaimed.
2083  *
2084  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2085  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2086  *      insert this page into the given map NOW.
2087  */
2088 void
2089 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2090            boolean_t wired)
2091 {
2092         vm_paddr_t pa;
2093         register pt_entry_t *pte;
2094         vm_paddr_t opa;
2095         pt_entry_t origpte, newpte;
2096         vm_page_t mpte, om;
2097         boolean_t invlva;
2098
2099         va &= PG_FRAME;
2100 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2101         if (va > VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)
2102                 panic("pmap_enter: toobig");
2103         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS))
2104                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)", va);
2105 #endif
2106
2107         mpte = NULL;
2108
2109         vm_page_lock_queues();
2110         PMAP_LOCK(pmap);
2111         sched_pin();
2112
2113         /*
2114          * In the case that a page table page is not
2115          * resident, we are creating it here.
2116          */
2117         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2118                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
2119         }
2120 #if 0 && defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2121         else {
2122                 pd_entry_t *pdeaddr = pmap_pde(pmap, va);
2123                 origpte = *pdeaddr;
2124                 if ((origpte & PG_V) == 0) { 
2125                         panic("pmap_enter: invalid kernel page table page, pdir=%p, pde=%p, va=%p\n",
2126                                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI], origpte, va);
2127                 }
2128         }
2129 #endif
2130
2131         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2132
2133         /*
2134          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2135          */
2136         if (pte == NULL) {
2137                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x\n",
2138                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[PTDPTDI], va);
2139         }
2140
2141         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2142         om = NULL;
2143         origpte = *pte;
2144         opa = origpte & PG_FRAME;
2145
2146         if (origpte & PG_PS) {
2147                 /*
2148                  * Yes, I know this will truncate upper address bits for PAE,
2149                  * but I'm actually more interested in the lower bits
2150                  */
2151                 printf("pmap_enter: va %p, pte %p, origpte %p\n",
2152                     (void *)va, (void *)pte, (void *)(uintptr_t)origpte);
2153                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2154         }
2155
2156         /*
2157          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2158          */
2159         if (origpte && (opa == pa)) {
2160                 /*
2161                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2162                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2163                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2164                  * the PT page will be also.
2165                  */
2166                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2167                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2168                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2169                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2170
2171                 /*
2172                  * Remove extra pte reference
2173                  */
2174                 if (mpte)
2175                         mpte->wire_count--;
2176
2177                 /*
2178                  * We might be turning off write access to the page,
2179                  * so we go ahead and sense modify status.
2180                  */
2181                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2182                         om = m;
2183                         pa |= PG_MANAGED;
2184                 }
2185                 goto validate;
2186         } 
2187         /*
2188          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2189          * handle validating new mapping.
2190          */
2191         if (opa) {
2192                 if (origpte & PG_W)
2193                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2194                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2195                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2196                         pmap_remove_entry(pmap, om, va);
2197                 }
2198                 if (mpte != NULL) {
2199                         mpte->wire_count--;
2200                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2201                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2202                              " va: 0x%x", va));
2203                 }
2204         } else
2205                 pmap->pm_stats.resident_count++;
2206
2207         /*
2208          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2209          */
2210         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0) {
2211                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
2212                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
2213                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2214                 pa |= PG_MANAGED;
2215         }
2216
2217         /*
2218          * Increment counters
2219          */
2220         if (wired)
2221                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2222
2223 validate:
2224         /*
2225          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2226          */
2227         newpte = (pt_entry_t)(pa | PG_V);
2228         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2229                 newpte |= PG_RW;
2230         if (wired)
2231                 newpte |= PG_W;
2232         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2233                 newpte |= PG_U;
2234         if (pmap == kernel_pmap)
2235                 newpte |= pgeflag;
2236
2237         /*
2238          * if the mapping or permission bits are different, we need
2239          * to update the pte.
2240          */
2241         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2242                 if (origpte & PG_V) {
2243                         invlva = FALSE;
2244                         origpte = pte_load_store(pte, newpte | PG_A);
2245                         if (origpte & PG_A) {
2246                                 if (origpte & PG_MANAGED)
2247                                         vm_page_flag_set(om, PG_REFERENCED);
2248                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
2249                                         invlva = TRUE;
2250                         }
2251                         if (origpte & PG_M) {
2252                                 KASSERT((origpte & PG_RW),
2253         ("pmap_enter: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2254                                     va, (uintmax_t)origpte));
2255                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
2256                                         vm_page_dirty(om);
2257                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2258                                         invlva = TRUE;
2259                         }
2260                         if (invlva)
2261                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2262                 } else
2263                         pte_store(pte, newpte | PG_A);
2264         }
2265         sched_unpin();
2266         vm_page_unlock_queues();
2267         PMAP_UNLOCK(pmap);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2272  * 1. Current pmap & pmap exists.
2273  * 2. Not wired.
2274  * 3. Read access.
2275  * 4. No page table pages.
2276  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2277  */
2278
2279 vm_page_t
2280 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
2281     vm_page_t mpte)
2282 {
2283         pt_entry_t *pte;
2284         vm_paddr_t pa;
2285
2286         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2287             (m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0,
2288             ("pmap_enter_quick: managed mapping within the clean submap"));
2289         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2290         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
2291         PMAP_LOCK(pmap);
2292
2293         /*
2294          * In the case that a page table page is not
2295          * resident, we are creating it here.
2296          */
2297         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2298                 unsigned ptepindex;
2299                 pd_entry_t ptepa;
2300
2301                 /*
2302                  * Calculate pagetable page index
2303                  */
2304                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
2305                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2306                         mpte->wire_count++;
2307                 } else {
2308 retry:
2309                         /*
2310                          * Get the page directory entry
2311                          */
2312                         ptepa = pmap->pm_pdir[ptepindex];
2313
2314                         /*
2315                          * If the page table page is mapped, we just increment
2316                          * the hold count, and activate it.
2317                          */
2318                         if (ptepa) {
2319                                 if (ptepa & PG_PS)
2320                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
2321                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepa);
2322                                 mpte->wire_count++;
2323                         } else {
2324                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
2325                                     M_NOWAIT);
2326                                 if (mpte == NULL) {
2327                                         PMAP_UNLOCK(pmap);
2328                                         vm_page_busy(m);
2329                                         vm_page_unlock_queues();
2330                                         VM_OBJECT_UNLOCK(m->object);
2331                                         VM_WAIT;
2332                                         VM_OBJECT_LOCK(m->object);
2333                                         vm_page_lock_queues();
2334                                         vm_page_wakeup(m);
2335                                         PMAP_LOCK(pmap);
2336                                         goto retry;
2337                                 }
2338                         }
2339                 }
2340         } else {
2341                 mpte = NULL;
2342         }
2343
2344         /*
2345          * This call to vtopte makes the assumption that we are
2346          * entering the page into the current pmap.  In order to support
2347          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
2348          * But that isn't as quick as vtopte.
2349          */
2350         pte = vtopte(va);
2351         if (*pte) {
2352                 if (mpte != NULL) {
2353                         pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte);
2354                         mpte = NULL;
2355                 }
2356                 goto out;
2357         }
2358
2359         /*
2360          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
2361          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
2362          * called at interrupt time.
2363          */
2364         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED)) == 0)
2365                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2366
2367         /*
2368          * Increment counters
2369          */
2370         pmap->pm_stats.resident_count++;
2371
2372         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2373
2374         /*
2375          * Now validate mapping with RO protection
2376          */
2377         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
2378                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
2379         else
2380                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
2381 out:
2382         PMAP_UNLOCK(pmap);
2383         return mpte;
2384 }
2385
2386 /*
2387  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2388  * to be used for panic dumps.
2389  */
2390 void *
2391 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2392 {
2393         vm_offset_t va;
2394
2395         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2396         pmap_kenter(va, pa);
2397         invlpg(va);
2398         return ((void *)crashdumpmap);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * This code maps large physical mmap regions into the
2403  * processor address space.  Note that some shortcuts
2404  * are taken, but the code works.
2405  */
2406 void
2407 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2408                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
2409                     vm_size_t size)
2410 {
2411         vm_page_t p;
2412
2413         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2414         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE,
2415             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2416         if (pseflag && 
2417             ((addr & (NBPDR - 1)) == 0) && ((size & (NBPDR - 1)) == 0)) {
2418                 int i;
2419                 vm_page_t m[1];
2420                 unsigned int ptepindex;
2421                 int npdes;
2422                 pd_entry_t ptepa;
2423
2424                 PMAP_LOCK(pmap);
2425                 if (pmap->pm_pdir[ptepindex = (addr >> PDRSHIFT)])
2426                         goto out;
2427                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2428 retry:
2429                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
2430                 if (p != NULL) {
2431                         vm_page_lock_queues();
2432                         if (vm_page_sleep_if_busy(p, FALSE, "init4p"))
2433                                 goto retry;
2434                 } else {
2435                         p = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
2436                         if (p == NULL)
2437                                 return;
2438                         m[0] = p;
2439
2440                         if (vm_pager_get_pages(object, m, 1, 0) != VM_PAGER_OK) {
2441                                 vm_page_lock_queues();
2442                                 vm_page_free(p);
2443                                 vm_page_unlock_queues();
2444                                 return;
2445                         }
2446
2447                         p = vm_page_lookup(object, pindex);
2448                         vm_page_lock_queues();
2449                         vm_page_wakeup(p);
2450                 }
2451                 vm_page_unlock_queues();
2452
2453                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
2454                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
2455                         return;
2456
2457                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
2458
2459                 PMAP_LOCK(pmap);
2460                 pmap->pm_stats.resident_count += size >> PAGE_SHIFT;
2461                 npdes = size >> PDRSHIFT;
2462                 for(i = 0; i < npdes; i++) {
2463                         pde_store(&pmap->pm_pdir[ptepindex],
2464                             ptepa | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_PS);
2465                         ptepa += NBPDR;
2466                         ptepindex += 1;
2467                 }
2468                 pmap_invalidate_all(pmap);
2469 out:
2470                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2471         }
2472 }
2473
2474 /*
2475  *      Routine:        pmap_change_wiring
2476  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2477  *                      pair.
2478  *      In/out conditions:
2479  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2480  */
2481 void
2482 pmap_change_wiring(pmap, va, wired)
2483         register pmap_t pmap;
2484         vm_offset_t va;
2485         boolean_t wired;
2486 {
2487         register pt_entry_t *pte;
2488
2489         PMAP_LOCK(pmap);
2490         pte = pmap_pte(pmap, va);
2491
2492         if (wired && !pmap_pte_w(pte))
2493                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2494         else if (!wired && pmap_pte_w(pte))
2495                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2496
2497         /*
2498          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2499          * invalidate TLB.
2500          */
2501         pmap_pte_set_w(pte, wired);
2502         pmap_pte_release(pte);
2503         PMAP_UNLOCK(pmap);
2504 }
2505
2506
2507
2508 /*
2509  *      Copy the range specified by src_addr/len
2510  *      from the source map to the range dst_addr/len
2511  *      in the destination map.
2512  *
2513  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2514  */
2515
2516 void
2517 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
2518           vm_offset_t src_addr)
2519 {
2520         vm_offset_t addr;
2521         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
2522         vm_offset_t pdnxt;
2523
2524         if (dst_addr != src_addr)
2525                 return;
2526
2527         if (!pmap_is_current(src_pmap))
2528                 return;
2529
2530         vm_page_lock_queues();
2531         if (dst_pmap < src_pmap) {
2532                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
2533                 PMAP_LOCK(src_pmap);
2534         } else {
2535                 PMAP_LOCK(src_pmap);
2536                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
2537         }
2538         sched_pin();
2539         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
2540                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
2541                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
2542                 pd_entry_t srcptepaddr;
2543                 unsigned ptepindex;
2544
2545                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
2546                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables");
2547
2548                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
2549                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
2550
2551                 srcptepaddr = src_pmap->pm_pdir[ptepindex];
2552                 if (srcptepaddr == 0)
2553                         continue;
2554                         
2555                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
2556                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
2557                                 dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] = srcptepaddr;
2558                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
2559                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
2560                         }
2561                         continue;
2562                 }
2563
2564                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr);
2565                 if (srcmpte->wire_count == 0)
2566                         panic("pmap_copy: source page table page is unused");
2567
2568                 if (pdnxt > end_addr)
2569                         pdnxt = end_addr;
2570
2571                 src_pte = vtopte(addr);
2572                 while (addr < pdnxt) {
2573                         pt_entry_t ptetemp;
2574                         ptetemp = *src_pte;
2575                         /*
2576                          * we only virtual copy managed pages
2577                          */
2578                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
2579                                 /*
2580                                  * We have to check after allocpte for the
2581                                  * pte still being around...  allocpte can
2582                                  * block.
2583                                  */
2584                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
2585                                     M_NOWAIT);
2586                                 if (dstmpte == NULL)
2587                                         break;
2588                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
2589                                 if (*dst_pte == 0 &&
2590                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
2591                                     PHYS_TO_VM_PAGE(ptetemp & PG_FRAME))) {
2592                                         /*
2593                                          * Clear the modified and
2594                                          * accessed (referenced) bits
2595                                          * during the copy.
2596                                          */
2597                                         *dst_pte = ptetemp & ~(PG_M | PG_A);
2598                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
2599                                 } else
2600                                         pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap, dstmpte);
2601                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
2602                                         break;
2603                         }
2604                         addr += PAGE_SIZE;
2605                         src_pte++;
2606                 }
2607         }
2608         sched_unpin();
2609         vm_page_unlock_queues();
2610         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
2611         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
2612 }       
2613
2614 static __inline void
2615 pagezero(void *page)
2616 {
2617 #if defined(I686_CPU)
2618         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
2619 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
2620                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
2621                         sse2_pagezero(page);
2622                 else
2623 #endif
2624                         i686_pagezero(page);
2625         } else
2626 #endif
2627                 bzero(page, PAGE_SIZE);
2628 }
2629
2630 /*
2631  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
2632  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2633  */
2634 void
2635 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2636 {
2637         struct sysmaps *sysmaps;
2638
2639         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2640         mtx_lock(&sysmaps->lock);
2641         if (*sysmaps->CMAP2)
2642                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
2643         sched_pin();
2644         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M;
2645         invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
2646         pagezero(sysmaps->CADDR2);
2647         *sysmaps->CMAP2 = 0;
2648         sched_unpin();
2649         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2650 }
2651
2652 /*
2653  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
2654  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2655  *
2656  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2657  */
2658 void
2659 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2660 {
2661         struct sysmaps *sysmaps;
2662
2663         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2664         mtx_lock(&sysmaps->lock);
2665         if (*sysmaps->CMAP2)
2666                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
2667         sched_pin();
2668         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M;
2669         invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
2670         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
2671                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
2672         else
2673                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
2674         *sysmaps->CMAP2 = 0;
2675         sched_unpin();
2676         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2677 }
2678
2679 /*
2680  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
2681  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
2682  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
2683  *      outside of Giant.
2684  */
2685 void
2686 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2687 {
2688
2689         if (*CMAP3)
2690                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
2691         sched_pin();
2692         *CMAP3 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(m) | PG_A | PG_M;
2693         invlcaddr(CADDR3);
2694         pagezero(CADDR3);
2695         *CMAP3 = 0;
2696         sched_unpin();
2697 }
2698
2699 /*
2700  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2701  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2702  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2703  *      time.
2704  */
2705 void
2706 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
2707 {
2708         struct sysmaps *sysmaps;
2709
2710         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2711         mtx_lock(&sysmaps->lock);
2712         if (*sysmaps->CMAP1)
2713                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
2714         if (*sysmaps->CMAP2)
2715                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
2716         sched_pin();
2717         invlpg((u_int)sysmaps->CADDR1);
2718         invlpg((u_int)sysmaps->CADDR2);
2719         *sysmaps->CMAP1 = PG_V | VM_PAGE_TO_PHYS(src) | PG_A;
2720         *sysmaps->CMAP2 = PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_PHYS(dst) | PG_A | PG_M;
2721         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
2722         *sysmaps->CMAP1 = 0;
2723         *sysmaps->CMAP2 = 0;
2724         sched_unpin();
2725         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2726 }
2727
2728 /*
2729  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2730  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2731  * be changed upwards or downwards in the future; it
2732  * is only necessary that true be returned for a small
2733  * subset of pmaps for proper page aging.
2734  */
2735 boolean_t
2736 pmap_page_exists_quick(pmap, m)
2737         pmap_t pmap;
2738         vm_page_t m;
2739 {
2740         pv_entry_t pv;
2741         int loops = 0;
2742
2743         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2744                 return FALSE;
2745
2746         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2747         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2748                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
2749                         return TRUE;
2750                 }
2751                 loops++;
2752                 if (loops >= 16)
2753                         break;
2754         }
2755         return (FALSE);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * Remove all pages from specified address space
2760  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2761  * is special cased for current process only, but
2762  * can have the more generic (and slightly slower)
2763  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2764  * in the case of running down an entire address space.
2765  */
2766 void
2767 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2768 {
2769         pt_entry_t *pte, tpte;
2770         vm_page_t m;
2771         pv_entry_t pv;
2772         struct pv_chunk *pc, *npc;
2773         int field, idx;
2774         int32_t bit;
2775         uint32_t inuse, bitmask;
2776         int allfree;
2777
2778         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
2779                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
2780                 return;
2781         }
2782         vm_page_lock_queues();
2783         PMAP_LOCK(pmap);
2784         sched_pin();
2785         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
2786                 allfree = 1;
2787                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2788                         inuse = (~(pc->pc_map[field])) & pc_freemask[field];
2789                         while (inuse != 0) {
2790                                 bit = bsfl(inuse);
2791                                 bitmask = 1UL << bit;
2792                                 idx = field * 32 + bit;
2793                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
2794                                 inuse &= ~bitmask;
2795
2796                                 pte = vtopte(pv->pv_va);
2797                                 tpte = *pte;
2798
2799                                 if (tpte == 0) {
2800                                         printf(
2801                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
2802                                             pte, pv->pv_va);
2803                                         panic("bad pte");
2804                                 }
2805
2806 /*
2807  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2808  */
2809                                 if (tpte & PG_W) {
2810                                         allfree = 0;
2811                                         continue;
2812                                 }
2813
2814                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte);
2815                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
2816                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
2817                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
2818                                     (uintmax_t)tpte));
2819
2820                                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
2821                                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
2822                                         (uintmax_t)tpte));
2823
2824                                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2825
2826                                 pte_clear(pte);
2827
2828                                 /*
2829                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
2830                                  */
2831                                 if (tpte & PG_M)
2832                                         vm_page_dirty(m);
2833
2834                                 /* Mark free */
2835                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
2836                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
2837                                 pv_entry_count--;
2838                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
2839                                 m->md.pv_list_count--;
2840                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2841                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2842                                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2843
2844                                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va);
2845                         }
2846                 }
2847                 if (allfree) {
2848                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2849                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2850                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2851                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2852                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2853                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2854                         vm_page_lock_queues();
2855                         vm_page_unwire(m, 0);
2856                         vm_page_free(m);
2857                         vm_page_unlock_queues();
2858                         kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)pc, PAGE_SIZE);
2859                 }
2860         }
2861         sched_unpin();
2862         pmap_invalidate_all(pmap);
2863         PMAP_UNLOCK(pmap);
2864         vm_page_unlock_queues();
2865 }
2866
2867 /*
2868  *      pmap_is_modified:
2869  *
2870  *      Return whether or not the specified physical page was modified
2871  *      in any physical maps.
2872  */
2873 boolean_t
2874 pmap_is_modified(vm_page_t m)
2875 {
2876         pv_entry_t pv;
2877         pt_entry_t *pte;
2878         pmap_t pmap;
2879         boolean_t rv;
2880
2881         rv = FALSE;
2882         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2883                 return (rv);
2884
2885         sched_pin();
2886         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2887         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2888                 pmap = PV_PMAP(pv);
2889                 PMAP_LOCK(pmap);
2890                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2891                 rv = (*pte & PG_M) != 0;
2892                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2893                 if (rv)
2894                         break;
2895         }
2896         sched_unpin();
2897         return (rv);
2898 }
2899
2900 /*
2901  *      pmap_is_prefaultable:
2902  *
2903  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2904  *      for prefault.
2905  */
2906 boolean_t
2907 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2908 {
2909         pt_entry_t *pte;
2910         boolean_t rv;
2911
2912         rv = FALSE;
2913         PMAP_LOCK(pmap);
2914         if (*pmap_pde(pmap, addr)) {
2915                 pte = vtopte(addr);
2916                 rv = *pte == 0;
2917         }
2918         PMAP_UNLOCK(pmap);
2919         return (rv);
2920 }
2921
2922 /*
2923  *      Clear the given bit in each of the given page's ptes.  The bit is
2924  *      expressed as a 32-bit mask.  Consequently, if the pte is 64 bits in
2925  *      size, only a bit within the least significant 32 can be cleared.
2926  */
2927 static __inline void
2928 pmap_clear_ptes(vm_page_t m, int bit)
2929 {
2930         register pv_entry_t pv;
2931         pmap_t pmap;
2932         pt_entry_t pbits, *pte;
2933
2934         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) ||
2935             (bit == PG_RW && (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0))
2936                 return;
2937
2938         sched_pin();
2939         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2940         /*
2941          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
2942          * setting RO do we need to clear the VAC?
2943          */
2944         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2945                 pmap = PV_PMAP(pv);
2946                 PMAP_LOCK(pmap);
2947                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2948 retry:
2949                 pbits = *pte;
2950                 if (pbits & bit) {
2951                         if (bit == PG_RW) {
2952                                 /*
2953                                  * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
2954                                  * in size, PG_RW and PG_M are among the least
2955                                  * significant 32 bits.
2956                                  */
2957                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, pbits,
2958                                     pbits & ~(PG_RW | PG_M)))
2959                                         goto retry;
2960                                 if (pbits & PG_M) {
2961                                         vm_page_dirty(m);
2962                                 }
2963                         } else {
2964                                 atomic_clear_int((u_int *)pte, bit);
2965                         }
2966                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2967                 }
2968                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2969         }
2970         if (bit == PG_RW)
2971                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2972         sched_unpin();
2973 }
2974
2975 /*
2976  *      pmap_page_protect:
2977  *
2978  *      Lower the permission for all mappings to a given page.
2979  */
2980 void
2981 pmap_page_protect(vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2982 {
2983         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
2984                 if (prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE)) {
2985                         pmap_clear_ptes(m, PG_RW);
2986                 } else {
2987                         pmap_remove_all(m);
2988                 }
2989         }
2990 }
2991
2992 /*
2993  *      pmap_ts_referenced:
2994  *
2995  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
2996  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
2997  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
2998  *      reference bits set.
2999  *
3000  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3001  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3002  *      optimal aging of shared pages.
3003  */
3004 int
3005 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3006 {
3007         register pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3008         pmap_t pmap;
3009         pt_entry_t *pte;
3010         pt_entry_t v;
3011         int rtval = 0;
3012
3013         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3014                 return (rtval);
3015
3016         sched_pin();
3017         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3018         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3019
3020                 pvf = pv;
3021
3022                 do {
3023                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3024
3025                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3026
3027                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3028
3029                         pmap = PV_PMAP(pv);
3030                         PMAP_LOCK(pmap);
3031                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3032
3033                         if (pte && ((v = pte_load(pte)) & PG_A) != 0) {
3034                                 atomic_clear_int((u_int *)pte, PG_A);
3035                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3036
3037                                 rtval++;
3038                                 if (rtval > 4) {
3039                                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3040                                         break;
3041                                 }
3042                         }
3043                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3044                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3045         }
3046         sched_unpin();
3047
3048         return (rtval);
3049 }
3050
3051 /*
3052  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3053  */
3054 void
3055 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3056 {
3057         pmap_clear_ptes(m, PG_M);
3058 }
3059
3060 /*
3061  *      pmap_clear_reference:
3062  *
3063  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3064  */
3065 void
3066 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3067 {
3068         pmap_clear_ptes(m, PG_A);
3069 }
3070
3071 /*
3072  * Miscellaneous support routines follow
3073  */
3074
3075 /*
3076  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3077  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3078  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3079  * NOT real memory.
3080  */
3081 void *
3082 pmap_mapdev(pa, size)
3083         vm_paddr_t pa;
3084         vm_size_t size;
3085 {
3086         vm_offset_t va, tmpva, offset;
3087
3088         offset = pa & PAGE_MASK;
3089         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3090         pa = pa & PG_FRAME;
3091
3092         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
3093                 va = KERNBASE + pa;
3094         else
3095                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
3096         if (!va)
3097                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3098
3099         for (tmpva = va; size > 0; ) {
3100                 pmap_kenter(tmpva, pa);
3101                 size -= PAGE_SIZE;
3102                 tmpva += PAGE_SIZE;
3103                 pa += PAGE_SIZE;
3104         }
3105         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3106         return ((void *)(va + offset));
3107 }
3108
3109 void
3110 pmap_unmapdev(va, size)
3111         vm_offset_t va;
3112         vm_size_t size;
3113 {
3114         vm_offset_t base, offset, tmpva;
3115
3116         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
3117                 return;
3118         base = va & PG_FRAME;
3119         offset = va & PAGE_MASK;
3120         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3121         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
3122                 pmap_kremove(tmpva);
3123         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3124         kmem_free(kernel_map, base, size);
3125 }
3126
3127 /*
3128  * perform the pmap work for mincore
3129  */
3130 int
3131 pmap_mincore(pmap, addr)
3132         pmap_t pmap;
3133         vm_offset_t addr;
3134 {
3135         pt_entry_t *ptep, pte;
3136         vm_page_t m;
3137         int val = 0;
3138         
3139         PMAP_LOCK(pmap);
3140         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
3141         pte = (ptep != NULL) ? *ptep : 0;
3142         pmap_pte_release(ptep);
3143         PMAP_UNLOCK(pmap);
3144
3145         if (pte != 0) {
3146                 vm_paddr_t pa;
3147
3148                 val = MINCORE_INCORE;
3149                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
3150                         return val;
3151
3152                 pa = pte & PG_FRAME;
3153
3154                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3155
3156                 /*
3157                  * Modified by us
3158                  */
3159                 if (pte & PG_M)
3160                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3161                 else {
3162                         /*
3163                          * Modified by someone else
3164                          */
3165                         vm_page_lock_queues();
3166                         if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
3167                                 val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
3168                         vm_page_unlock_queues();
3169                 }
3170                 /*
3171                  * Referenced by us
3172                  */
3173                 if (pte & PG_A)
3174                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3175                 else {
3176                         /*
3177                          * Referenced by someone else
3178                          */
3179                         vm_page_lock_queues();
3180                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
3181                             pmap_ts_referenced(m)) {
3182                                 val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
3183                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
3184                         }
3185                         vm_page_unlock_queues();
3186                 }
3187         } 
3188         return val;
3189 }
3190
3191 void
3192 pmap_activate(struct thread *td)
3193 {
3194         pmap_t  pmap, oldpmap;
3195         u_int32_t  cr3;
3196
3197         critical_enter();
3198         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
3199         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
3200 #if defined(SMP)
3201         atomic_clear_int(&oldpmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
3202         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
3203 #else
3204         oldpmap->pm_active &= ~1;
3205         pmap->pm_active |= 1;
3206 #endif
3207 #ifdef PAE
3208         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
3209 #else
3210         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
3211 #endif
3212         /*
3213          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
3214          */
3215         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
3216         load_cr3(cr3);
3217         PCPU_SET(curpmap, pmap);
3218         critical_exit();
3219 }
3220
3221 vm_offset_t
3222 pmap_addr_hint(vm_object_t obj, vm_offset_t addr, vm_size_t size)
3223 {
3224
3225         if ((obj == NULL) || (size < NBPDR) || (obj->type != OBJT_DEVICE)) {
3226                 return addr;
3227         }
3228
3229         addr = (addr + PDRMASK) & ~PDRMASK;
3230         return addr;
3231 }
3232
3233
3234 #if defined(PMAP_DEBUG)
3235 pmap_pid_dump(int pid)
3236 {
3237         pmap_t pmap;
3238         struct proc *p;
3239         int npte = 0;
3240         int index;
3241
3242         sx_slock(&allproc_lock);
3243         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
3244                 if (p->p_pid != pid)
3245                         continue;
3246
3247                 if (p->p_vmspace) {
3248                         int i,j;
3249                         index = 0;
3250                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
3251                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
3252                                 pd_entry_t *pde;
3253                                 pt_entry_t *pte;
3254                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
3255                                 
3256                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
3257                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
3258                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
3259                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
3260                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
3261                                                         if (index) {
3262                                                                 index = 0;
3263                                                                 printf("\n");
3264                                                         }
3265                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
3266                                                         return npte;
3267                                                 }
3268                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
3269                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
3270                                                         pt_entry_t pa;
3271                                                         vm_page_t m;
3272                                                         pa = *pte;
3273                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3274                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
3275                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
3276                                                         npte++;
3277                                                         index++;
3278                                                         if (index >= 2) {
3279                                                                 index = 0;
3280                                                                 printf("\n");
3281                                                         } else {
3282                                                                 printf(" ");
3283                                                         }
3284                                                 }
3285                                         }
3286                                 }
3287                         }
3288                 }
3289         }
3290         sx_sunlock(&allproc_lock);
3291         return npte;
3292 }
3293 #endif
3294
3295 #if defined(DEBUG)
3296
3297 static void     pads(pmap_t pm);
3298 void            pmap_pvdump(vm_offset_t pa);
3299
3300 /* print address space of pmap*/
3301 static void
3302 pads(pm)
3303         pmap_t pm;
3304 {
3305         int i, j;
3306         vm_paddr_t va;
3307         pt_entry_t *ptep;
3308
3309         if (pm == kernel_pmap)
3310                 return;
3311         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
3312                 if (pm->pm_pdir[i])
3313                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
3314                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
3315                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
3316                                         continue;
3317                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
3318                                         continue;
3319                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
3320                                 if (pmap_pte_v(ptep))
3321                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
3322                         };
3323
3324 }
3325
3326 void
3327 pmap_pvdump(pa)
3328         vm_paddr_t pa;
3329 {
3330         pv_entry_t pv;
3331         pmap_t pmap;
3332         vm_page_t m;
3333
3334         printf("pa %x", pa);
3335         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3336         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3337                 pmap = PV_PMAP(pv);
3338                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
3339                 pads(pmap);
3340         }
3341         printf(" ");
3342 }
3343 #endif