sys/mips/include/pmap.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   6  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
   7  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  * Derived from hp300 version by Mike Hibler, this version by William
  34  * Jolitz uses a recursive map [a pde points to the page directory] to
  35  * map the page tables using the pagetables themselves. This is done to
  36  * reduce the impact on kernel virtual memory for lots of sparse address
  37  * space, and to reduce the cost of memory to each process.
  38  *
  39  *      from: hp300: @(#)pmap.h 7.2 (Berkeley) 12/16/90
  40  *      from: @(#)pmap.h        7.4 (Berkeley) 5/12/91
  41  *      from: src/sys/i386/include/pmap.h,v 1.65.2.2 2000/11/30 01:54:42 peter
  42  *      JNPR: pmap.h,v 1.7.2.1 2007/09/10 07:44:12 girish
  43  *      $FreeBSD$
  44  */
  45
  46 #ifndef _MACHINE_PMAP_H_
  47 #define _MACHINE_PMAP_H_
  48
  49 #include <machine/vmparam.h>
  50
  51 /*
  52  * Pte related macros
  53  */
  54 #define VADDR(pdi, pti) ((vm_offset_t)(((pdi)<<PDRSHIFT)|((pti)<<PAGE_SHIFT)))
  55
  56 #define NKPT            120     /* actual number of kernel page tables */
  57
  58 #ifndef NKPDE
  59 #define NKPDE           255     /* addressable number of page tables/pde's */
  60 #endif
  61
  62 #define KPTDI           (VM_MIN_KERNEL_ADDRESS >> SEGSHIFT)
  63 #define NUSERPGTBLS     (VM_MAXUSER_ADDRESS >> SEGSHIFT)
  64
  65 #ifndef LOCORE
  66
  67 #include <sys/queue.h>
  68 #include <machine/pte.h>
  69 #include <sys/_lock.h>
  70 #include <sys/_mutex.h>
  71
  72
  73 /*
  74  * Pmap stuff
  75  */
  76 struct pv_entry;
  77
  78 struct md_page {
  79         int pv_list_count;
  80         int pv_flags;
  81             TAILQ_HEAD(, pv_entry)pv_list;
  82 };
  83
  84 #define PV_TABLE_MOD            0x01    /* modified */
  85 #define PV_TABLE_REF            0x02    /* referenced */
  86
  87 #define ASID_BITS               8
  88 #define ASIDGEN_BITS            (32 - ASID_BITS)
  89 #define ASIDGEN_MASK            ((1 << ASIDGEN_BITS) - 1)
  90
  91 struct pmap {
  92         pd_entry_t *pm_segtab;  /* KVA of segment table */
  93                    TAILQ_HEAD(, pv_entry)pm_pvlist;     /* list of mappings in
  94                                                          * pmap */
  95         int pm_active;          /* active on cpus */
  96         struct {
  97                 u_int32_t asid:ASID_BITS;       /* TLB address space tag */
  98                 u_int32_t gen:ASIDGEN_BITS;     /* its generation number */
  99         }      pm_asid[MAXSMPCPU];
 100         struct pmap_statistics pm_stats;        /* pmap statistics */
 101         struct vm_page *pm_ptphint;     /* pmap ptp hint */
 102         struct mtx pm_mtx;
 103 };
 104
 105 typedef struct pmap *pmap_t;
 106
 107 #ifdef _KERNEL
 108 #include <sys/lock.h>
 109 #include <sys/proc.h>
 110 #include <vm/vm_map.h>
 111
 112 pt_entry_t *pmap_pte(pmap_t, vm_offset_t);
 113 pd_entry_t pmap_segmap(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
 114 vm_offset_t pmap_kextract(vm_offset_t va);
 115 extern pmap_t kernel_pmap;
 116
 117 #define vtophys(va)     pmap_kextract(((vm_offset_t) (va)))
 118
 119 #define PMAP_LOCK(pmap)         mtx_lock(&(pmap)->pm_mtx)
 120 #define PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, type)    mtx_assert(&(pmap)->pm_mtx, (type))
 121 #define PMAP_LOCK_DESTROY(pmap) mtx_destroy(&(pmap)->pm_mtx)
 122 #define PMAP_LOCK_INIT(pmap)    mtx_init(&(pmap)->pm_mtx, "pmap", \
 123                                     NULL, MTX_DEF)
 124 #define PMAP_LOCKED(pmap)       mtx_owned(&(pmap)->pm_mtx)
 125 #define PMAP_MTX(pmap)          (&(pmap)->pm_mtx)
 126 #define PMAP_TRYLOCK(pmap)      mtx_trylock(&(pmap)->pm_mtx)
 127 #define PMAP_UNLOCK(pmap)       mtx_unlock(&(pmap)->pm_mtx)
 128
 129 #define PMAP_LGMEM_LOCK_INIT(sysmap) mtx_init(&(sysmap)->lock, "pmap-lgmem", \
 130                                     "per-cpu-map", (MTX_DEF| MTX_DUPOK))
 131 #define PMAP_LGMEM_LOCK(sysmap) mtx_lock(&(sysmap)->lock)
 132 #define PMAP_LGMEM_UNLOCK(sysmap) mtx_unlock(&(sysmap)->lock)
 133 #define PMAP_LGMEM_DESTROY(sysmap) mtx_destroy(&(sysmap)->lock)
 134
 135 #endif                          /* _KERNEL */
 136
 137 /*
 138  * For each vm_page_t, there is a list of all currently valid virtual
 139  * mappings of that page.  An entry is a pv_entry_t, the list is pv_table.
 140  */
 141 typedef struct pv_entry {
 142         pmap_t pv_pmap;         /* pmap where mapping lies */
 143         vm_offset_t pv_va;      /* virtual address for mapping */
 144                     TAILQ_ENTRY(pv_entry)pv_list;
 145                     TAILQ_ENTRY(pv_entry)pv_plist;
 146         vm_page_t pv_ptem;      /* VM page for pte */
 147         boolean_t pv_wired;     /* whether this entry is wired */
 148 }       *pv_entry_t;
 149
 150
 151 #ifdef  _KERNEL
 152
 153 #if defined(DIAGNOSTIC)
 154 #define PMAP_DIAGNOSTIC
 155 #endif
 156
 157 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
 158 #define PMAP_INLINE __inline
 159 #else
 160 #define PMAP_INLINE
 161 #endif
 162
 163 extern vm_offset_t avail_end;
 164 extern vm_offset_t avail_start;
 165 extern vm_offset_t phys_avail[];
 166 extern char *ptvmmap;           /* poor name! */
 167 extern vm_offset_t virtual_avail;
 168 extern vm_offset_t virtual_end;
 169 extern pd_entry_t *segbase;
 170
 171 extern vm_paddr_t mips_wired_tlb_physmem_start;
 172 extern vm_paddr_t mips_wired_tlb_physmem_end;
 173 extern u_int need_wired_tlb_page_pool;
 174
 175 #define pmap_page_is_mapped(m)  (!TAILQ_EMPTY(&(m)->md.pv_list))
 176 #define pmap_kernel() kernel_pmap
 177
 178 void pmap_bootstrap(void);
 179 void *pmap_mapdev(vm_offset_t, vm_size_t);
 180 void pmap_unmapdev(vm_offset_t, vm_size_t);
 181 vm_offset_t pmap_steal_memory(vm_size_t size);
 182 void pmap_set_modified(vm_offset_t pa);
 183 int page_is_managed(vm_offset_t pa);
 184 void pmap_page_is_free(vm_page_t m);
 185 void pmap_kushmem_reattach(struct proc *);
 186  /* PMAP_INLINE */ void pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa);
 187  /* PMAP_INLINE */ void pmap_kremove(vm_offset_t va);
 188 void *pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i);
 189 void pmap_kenter_temporary_free(vm_paddr_t pa);
 190 int pmap_compute_pages_to_dump(void);
 191 void pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte);
 192
 193 /*
 194  * floating virtual pages (FPAGES)
 195  *
 196  * These are the reserved virtual memory areas which can be
 197  * mapped to any physical memory.
 198  */
 199 #define FPAGES                  2
 200 #define FPAGES_SHARED           2
 201 #define FSPACE                  ((FPAGES * MAXCPU + FPAGES_SHARED)  * PAGE_SIZE)
 202 #define PMAP_FPAGE1             0x00    /* Used by pmap_zero_page &
 203                                          * pmap_copy_page */
 204 #define PMAP_FPAGE2             0x01    /* Used by pmap_copy_page */
 205
 206 #define PMAP_FPAGE3             0x00    /* Used by pmap_zero_page_idle */
 207 #define PMAP_FPAGE_KENTER_TEMP  0x01    /* Used by coredump */
 208
 209 struct fpage {
 210         vm_offset_t kva;
 211         u_int state;
 212 };
 213
 214 struct sysmaps {
 215         struct mtx lock;
 216         struct fpage fp[FPAGES];
 217 };
 218
 219 vm_offset_t
 220 pmap_map_fpage(vm_paddr_t pa, struct fpage *fp,
 221     boolean_t check_unmaped);
 222 void pmap_unmap_fpage(vm_paddr_t pa, struct fpage *fp);
 223
 224 #endif                          /* _KERNEL */
 225
 226 #endif                          /* !LOCORE */
 227
 228 #endif                          /* !_MACHINE_PMAP_H_ */