sys/i386/include/pmap_pae.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Copyright (c) 2018 The FreeBSD Foundation
   8  * All rights reserved.
   9  *
  10  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  11  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  12  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
  13  *
  14  * Portions of this software were developed by
  15  * Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org> under sponsorship from
  16  * the FreeBSD Foundation.
  17  *
  18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  19  * modification, are permitted provided that the following conditions
  20  * are met:
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  23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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  29  *
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  38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  40  * SUCH DAMAGE.
  41  *
  42  * Derived from hp300 version by Mike Hibler, this version by William
  43  * Jolitz uses a recursive map [a pde points to the page directory] to
  44  * map the page tables using the pagetables themselves. This is done to
  45  * reduce the impact on kernel virtual memory for lots of sparse address
  46  * space, and to reduce the cost of memory to each process.
  47  *
  48  *      from: hp300: @(#)pmap.h 7.2 (Berkeley) 12/16/90
  49  *      from: @(#)pmap.h        7.4 (Berkeley) 5/12/91
  50  * $FreeBSD$
  51  */
  52
  53 #ifndef _MACHINE_PMAP_PAE_H
  54 #define _MACHINE_PMAP_PAE_H
  55
  56 #define NTRPPTD         2               /* Number of PTDs for trampoline
  57                                            mapping */
  58 #define LOWPTDI         2               /* low memory map pde */
  59 #define KERNPTDI        4               /* start of kernel text pde */
  60
  61 #define NPGPTD          4               /* Num of pages for page directory */
  62 #define NPGPTD_SHIFT    9
  63 #undef  PDRSHIFT
  64 #define PDRSHIFT        PDRSHIFT_PAE
  65 #undef  NBPDR
  66 #define NBPDR           (1 << PDRSHIFT_PAE)     /* bytes/page dir */
  67
  68 #define PG_FRAME        PG_FRAME_PAE
  69 #define PG_PS_FRAME     PG_PS_FRAME_PAE
  70
  71 /*
  72  * Size of Kernel address space.  This is the number of page table pages
  73  * (4MB each) to use for the kernel.  256 pages == 1 Gigabyte.
  74  * This **MUST** be a multiple of 4 (eg: 252, 256, 260, etc).
  75  * For PAE, the page table page unit size is 2MB.  This means that 512 pages
  76  * is 1 Gigabyte.  Double everything.  It must be a multiple of 8 for PAE.
  77  */
  78 #define KVA_PAGES       (512*4)
  79
  80 /*
  81  * The initial number of kernel page table pages that are constructed
  82  * by pmap_cold() must be sufficient to map vm_page_array.  That number can
  83  * be calculated as follows:
  84  *     max_phys / PAGE_SIZE * sizeof(struct vm_page) / NBPDR
  85  * PAE:      max_phys 16G, sizeof(vm_page) 76, NBPDR 2M, 152 page table pages.
  86  * PAE_TABLES: max_phys 4G,  sizeof(vm_page) 68, NBPDR 2M, 36 page table pages.
  87  * Non-PAE:  max_phys 4G,  sizeof(vm_page) 68, NBPDR 4M, 18 page table pages.
  88  */
  89 #ifndef NKPT
  90 #define NKPT            240
  91 #endif
  92
  93 typedef uint64_t pdpt_entry_t;
  94 typedef uint64_t pd_entry_t;
  95 typedef uint64_t pt_entry_t;
  96
  97 #define PTESHIFT        (3)
  98 #define PDESHIFT        (3)
  99
 100 #define pde_cmpset(pdep, old, new)      atomic_cmpset_64_i586(pdep, old, new)
 101 #define pte_load_store(ptep, pte)       atomic_swap_64_i586(ptep, pte)
 102 #define pte_load_clear(ptep)            atomic_swap_64_i586(ptep, 0)
 103 #define pte_store(ptep, pte)            atomic_store_rel_64_i586(ptep, pte)
 104 #define pte_store_zero(ptep, pte)               \
 105 do {                                            \
 106         uint32_t *p;                            \
 107                                                 \
 108         MPASS((*ptep & PG_V) == 0);             \
 109         p = (void *)ptep;                       \
 110         *(p + 1) = (uint32_t)(pte >> 32);       \
 111         __compiler_membar();                    \
 112         *p = (uint32_t)pte;                     \
 113 } while (0)
 114 #define pte_load(ptep)                  atomic_load_acq_64_i586(ptep)
 115
 116 extern pdpt_entry_t *IdlePDPT;
 117 extern pt_entry_t pg_nx;
 118 extern pd_entry_t *IdlePTD_pae; /* physical address of "Idle" state directory */
 119
 120 /*
 121  * KPTmap is a linear mapping of the kernel page table.  It differs from the
 122  * recursive mapping in two ways: (1) it only provides access to kernel page
 123  * table pages, and not user page table pages, and (2) it provides access to
 124  * a kernel page table page after the corresponding virtual addresses have
 125  * been promoted to a 2/4MB page mapping.
 126  *
 127  * KPTmap is first initialized by pmap_cold() to support just NPKT page table
 128  * pages.  Later, it is reinitialized by pmap_bootstrap() to allow for
 129  * expansion of the kernel page table.
 130  */
 131 extern pt_entry_t *KPTmap_pae;
 132
 133 #endif