]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/mips/mips/pmap.c
SMP support for the mips port.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / mips / mips / 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  *
9  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
10  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
11  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
38  *      from: src/sys/i386/i386/pmap.c,v 1.250.2.8 2000/11/21 00:09:14 ps
39  *      JNPR: pmap.c,v 1.11.2.1 2007/08/16 11:51:06 girish
40  */
41
42 /*
43  *      Manages physical address maps.
44  *
45  *      In addition to hardware address maps, this
46  *      module is called upon to provide software-use-only
47  *      maps which may or may not be stored in the same
48  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
49  *      used to store intermediate results from copy
50  *      operations to and from address spaces.
51  *
52  *      Since the information managed by this module is
53  *      also stored by the logical address mapping module,
54  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
55  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
56  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
57  *      requested.
58  *
59  *      In order to cope with hardware architectures which
60  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
61  *      this module may delay invalidate or reduced protection
62  *      operations until such time as they are actually
63  *      necessary.  This module is given full information as
64  *      to which processors are currently using which maps,
65  *      and to when physical maps must be made correct.
66  */
67
68 #include <sys/cdefs.h>
69 __FBSDID("$FreeBSD$");
70
71 #include "opt_ddb.h"
72 #include "opt_msgbuf.h"
73 #include <sys/param.h>
74 #include <sys/systm.h>
75 #include <sys/proc.h>
76 #include <sys/msgbuf.h>
77 #include <sys/vmmeter.h>
78 #include <sys/mman.h>
79
80 #include <vm/vm.h>
81 #include <vm/vm_param.h>
82 #include <sys/lock.h>
83 #include <sys/mutex.h>
84 #include <vm/vm_kern.h>
85 #include <vm/vm_page.h>
86 #include <vm/vm_map.h>
87 #include <vm/vm_object.h>
88 #include <vm/vm_extern.h>
89 #include <vm/vm_pageout.h>
90 #include <vm/vm_pager.h>
91 #include <vm/uma.h>
92 #include <sys/pcpu.h>
93 #include <sys/sched.h>
94 #ifdef SMP
95 #include <sys/smp.h>
96 #endif
97
98 #include <machine/cache.h>
99 #include <machine/md_var.h>
100
101 #if defined(DIAGNOSTIC)
102 #define PMAP_DIAGNOSTIC
103 #endif
104
105 #undef PMAP_DEBUG
106
107 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
108 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
109 #endif
110
111 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
112 #define PMAP_INLINE __inline
113 #else
114 #define PMAP_INLINE
115 #endif
116
117 /*
118  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
119  */
120 #define pmap_pde(m, v)         (&((m)->pm_segtab[(vm_offset_t)(v) >> SEGSHIFT]))
121 #define segtab_pde(m, v)        (m[(vm_offset_t)(v) >> SEGSHIFT])
122
123 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PTE_W) != 0)
124 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte) != 0)
125 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PTE_M) != 0)
126 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PTE_V) != 0)
127
128 #define pmap_pte_set_w(pte, v)  ((v)?(*(int *)pte |= PTE_W):(*(int *)pte &= ~PTE_W))
129 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
130
131 #define MIPS_SEGSIZE            (1L << SEGSHIFT)
132 #define mips_segtrunc(va)       ((va) & ~(MIPS_SEGSIZE-1))
133 #define pmap_TLB_invalidate_all() MIPS_TBIAP()
134 #define pmap_va_asid(pmap, va)  ((va) | ((pmap)->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid << VMTLB_PID_SHIFT))
135 #define is_kernel_pmap(x)       ((x) == kernel_pmap)
136
137 struct pmap kernel_pmap_store;
138 pd_entry_t *kernel_segmap;
139
140 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
141 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
142
143 static int nkpt;
144 unsigned pmap_max_asid;         /* max ASID supported by the system */
145
146
147 #define PMAP_ASID_RESERVED      0
148
149
150 vm_offset_t kernel_vm_end;
151
152 static void pmap_asid_alloc(pmap_t pmap);
153
154 /*
155  * Data for the pv entry allocation mechanism
156  */
157 static uma_zone_t pvzone;
158 static struct vm_object pvzone_obj;
159 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
160
161 struct fpage fpages_shared[FPAGES_SHARED];
162
163 struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
164
165 static PMAP_INLINE void free_pv_entry(pv_entry_t pv);
166 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap);
167 static __inline void pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem);
168
169 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
170     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
171 static int pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va);
172 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va);
173 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va);
174 static boolean_t pmap_testbit(vm_page_t m, int bit);
175 static void 
176 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte,
177     vm_page_t m, boolean_t wired);
178 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte,
179     vm_offset_t va, vm_page_t m);
180
181 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
182
183 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
184 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
185 static int init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot);
186 static void pmap_TLB_invalidate_kernel(vm_offset_t);
187 static void pmap_TLB_update_kernel(vm_offset_t, pt_entry_t);
188 static void pmap_init_fpage(void);
189
190 #ifdef SMP
191 static void pmap_invalidate_page_action(void *arg);
192 static void pmap_invalidate_all_action(void *arg);
193 static void pmap_update_page_action(void *arg);
194
195 #endif
196
197 struct local_sysmaps {
198         struct mtx lock;
199         pt_entry_t CMAP1;
200         pt_entry_t CMAP2;
201         caddr_t CADDR1;
202         caddr_t CADDR2;
203         uint16_t valid1, valid2;
204 };
205
206 /* This structure is for large memory
207  * above 512Meg. We can't (in 32 bit mode)
208  * just use the direct mapped MIPS_CACHED_TO_PHYS()
209  * macros since we can't see the memory and must
210  * map it in when we need to access it. In 64
211  * bit mode this goes away.
212  */
213 static struct local_sysmaps sysmap_lmem[MAXCPU];
214 caddr_t virtual_sys_start = (caddr_t)0;
215
216 pd_entry_t
217 pmap_segmap(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
218 {
219         if (pmap->pm_segtab)
220                 return (pmap->pm_segtab[((vm_offset_t)(va) >> SEGSHIFT)]);
221         else
222                 return ((pd_entry_t)0);
223 }
224
225 /*
226  *      Routine:        pmap_pte
227  *      Function:
228  *              Extract the page table entry associated
229  *              with the given map/virtual_address pair.
230  */
231 pt_entry_t *
232 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
233 {
234         pt_entry_t *pdeaddr;
235
236         if (pmap) {
237                 pdeaddr = (pt_entry_t *)pmap_segmap(pmap, va);
238                 if (pdeaddr) {
239                         return pdeaddr + vad_to_pte_offset(va);
240                 }
241         }
242         return ((pt_entry_t *)0);
243 }
244
245
246 vm_offset_t
247 pmap_steal_memory(vm_size_t size)
248 {
249         vm_size_t bank_size;
250         vm_offset_t pa, va;
251
252         size = round_page(size);
253
254         bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
255         while (size > bank_size) {
256                 int i;
257
258                 for (i = 0; phys_avail[i + 2]; i += 2) {
259                         phys_avail[i] = phys_avail[i + 2];
260                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i + 3];
261                 }
262                 phys_avail[i] = 0;
263                 phys_avail[i + 1] = 0;
264                 if (!phys_avail[0])
265                         panic("pmap_steal_memory: out of memory");
266                 bank_size = phys_avail[1] - phys_avail[0];
267         }
268
269         pa = phys_avail[0];
270         phys_avail[0] += size;
271         if (pa >= MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
272                 panic("Out of memory below 512Meg?");
273         }
274         va = MIPS_PHYS_TO_CACHED(pa);
275         bzero((caddr_t)va, size);
276         return va;
277 }
278
279 /*
280  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.  This
281  * assumes that the phys_avail array has been initialized.
282  */
283 void
284 pmap_bootstrap(void)
285 {
286         pt_entry_t *pgtab;
287         pt_entry_t *pte;
288         int i, j;
289         int memory_larger_than_512meg = 0;
290
291         /* Sort. */
292 again:
293         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
294                 /*
295                  * Keep the memory aligned on page boundary.
296                  */
297                 phys_avail[i] = round_page(phys_avail[i]);
298                 phys_avail[i + 1] = trunc_page(phys_avail[i + 1]);
299
300                 if (phys_avail[i + 1] >= MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS)
301                         memory_larger_than_512meg++;
302                 if (i < 2)
303                         continue;
304                 if (phys_avail[i - 2] > phys_avail[i]) {
305                         vm_paddr_t ptemp[2];
306
307
308                         ptemp[0] = phys_avail[i + 0];
309                         ptemp[1] = phys_avail[i + 1];
310
311                         phys_avail[i + 0] = phys_avail[i - 2];
312                         phys_avail[i + 1] = phys_avail[i - 1];
313
314                         phys_avail[i - 2] = ptemp[0];
315                         phys_avail[i - 1] = ptemp[1];
316                         goto again;
317                 }
318         }
319
320         /*
321          * Copy the phys_avail[] array before we start stealing memory from it.
322          */
323         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
324                 physmem_desc[i] = phys_avail[i];
325                 physmem_desc[i + 1] = phys_avail[i + 1];
326         }
327
328         Maxmem = atop(phys_avail[i - 1]);
329
330         if (bootverbose) {
331                 printf("Physical memory chunk(s):\n");
332                 for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
333                         vm_paddr_t size;
334
335                         size = phys_avail[i + 1] - phys_avail[i];
336                         printf("%#08jx - %#08jx, %ju bytes (%ju pages)\n",
337                             (uintmax_t) phys_avail[i],
338                             (uintmax_t) phys_avail[i + 1] - 1,
339                             (uintmax_t) size, (uintmax_t) size / PAGE_SIZE);
340                 }
341                 printf("Maxmem is 0x%0lx\n", ptoa(Maxmem));
342         }
343         /*
344          * Steal the message buffer from the beginning of memory.
345          */
346         msgbufp = (struct msgbuf *)pmap_steal_memory(MSGBUF_SIZE);
347         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
348
349         /*
350          * Steal thread0 kstack.
351          */
352         kstack0 = pmap_steal_memory(KSTACK_PAGES << PAGE_SHIFT);
353
354
355         virtual_avail = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + VM_KERNEL_ALLOC_OFFSET;
356         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
357
358 #ifdef SMP
359         /*
360          * Steal some virtual address space to map the pcpu area.
361          */
362         virtual_avail = roundup2(virtual_avail, PAGE_SIZE * 2);
363         pcpup = (struct pcpu *)virtual_avail;
364         virtual_avail += PAGE_SIZE * 2;
365
366         /*
367          * Initialize the wired TLB entry mapping the pcpu region for
368          * the BSP at 'pcpup'. Up until this point we were operating
369          * with the 'pcpup' for the BSP pointing to a virtual address
370          * in KSEG0 so there was no need for a TLB mapping.
371          */
372         mips_pcpu_tlb_init(PCPU_ADDR(0));
373
374         if (bootverbose)
375                 printf("pcpu is available at virtual address %p.\n", pcpup);
376 #endif
377
378         /*
379          * Steal some virtual space that will not be in kernel_segmap. This
380          * va memory space will be used to map in kernel pages that are
381          * outside the 512Meg region. Note that we only do this steal when
382          * we do have memory in this region, that way for systems with
383          * smaller memory we don't "steal" any va ranges :-)
384          */
385         if (memory_larger_than_512meg) {
386                 for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
387                         sysmap_lmem[i].CMAP1 = PTE_G;
388                         sysmap_lmem[i].CMAP2 = PTE_G;
389                         sysmap_lmem[i].CADDR1 = (caddr_t)virtual_avail;
390                         virtual_avail += PAGE_SIZE;
391                         sysmap_lmem[i].CADDR2 = (caddr_t)virtual_avail;
392                         virtual_avail += PAGE_SIZE;
393                         sysmap_lmem[i].valid1 = sysmap_lmem[i].valid2 = 0;
394                         PMAP_LGMEM_LOCK_INIT(&sysmap_lmem[i]);
395                 }
396         }
397         virtual_sys_start = (caddr_t)virtual_avail;
398         /*
399          * Allocate segment table for the kernel
400          */
401         kernel_segmap = (pd_entry_t *)pmap_steal_memory(PAGE_SIZE);
402
403         /*
404          * Allocate second level page tables for the kernel
405          */
406         nkpt = NKPT;
407         if (memory_larger_than_512meg) {
408                 /*
409                  * If we have a large memory system we CANNOT afford to hit
410                  * pmap_growkernel() and allocate memory. Since we MAY end
411                  * up with a page that is NOT mappable. For that reason we
412                  * up front grab more. Normall NKPT is 120 (YMMV see pmap.h)
413                  * this gives us 480meg of kernel virtual addresses at the
414                  * cost of 120 pages (each page gets us 4 Meg). Since the
415                  * kernel starts at virtual_avail, we can use this to
416                  * calculate how many entris are left from there to the end
417                  * of the segmap, we want to allocate all of it, which would
418                  * be somewhere above 0xC0000000 - 0xFFFFFFFF which results
419                  * in about 256 entries or so instead of the 120.
420                  */
421                 nkpt = (PAGE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)) - (virtual_avail >> SEGSHIFT);
422         }
423         pgtab = (pt_entry_t *)pmap_steal_memory(PAGE_SIZE * nkpt);
424
425         /*
426          * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in the
427          * translation lookaside buffer for each 2 page entry. Thus invalid
428          * entrys must have the Global bit set so when Entry LO and Entry HI
429          * G bits are anded together they will produce a global bit to store
430          * in the tlb.
431          */
432         for (i = 0, pte = pgtab; i < (nkpt * NPTEPG); i++, pte++)
433                 *pte = PTE_G;
434
435         /*
436          * The segment table contains the KVA of the pages in the second
437          * level page table.
438          */
439         for (i = 0, j = (virtual_avail >> SEGSHIFT); i < nkpt; i++, j++)
440                 kernel_segmap[j] = (pd_entry_t)(pgtab + (i * NPTEPG));
441
442         /*
443          * The kernel's pmap is statically allocated so we don't have to use
444          * pmap_create, which is unlikely to work correctly at this part of
445          * the boot sequence (XXX and which no longer exists).
446          */
447         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
448         kernel_pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
449         kernel_pmap->pm_active = ~0;
450         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
451         kernel_pmap->pm_asid[0].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
452         kernel_pmap->pm_asid[0].gen = 0;
453         pmap_max_asid = VMNUM_PIDS;
454         MachSetPID(0);
455 }
456
457 /*
458  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
459  */
460 void
461 pmap_page_init(vm_page_t m)
462 {
463
464         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
465         m->md.pv_list_count = 0;
466         m->md.pv_flags = 0;
467 }
468
469 /*
470  *      Initialize the pmap module.
471  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
472  *      system needs to map virtual memory.
473  *      pmap_init has been enhanced to support in a fairly consistant
474  *      way, discontiguous physical memory.
475  */
476 void
477 pmap_init(void)
478 {
479
480         if (need_wired_tlb_page_pool)
481                 pmap_init_fpage();
482         /*
483          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
484          * high water mark so that the system can recover from excessive
485          * numbers of pv entries.
486          */
487         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof(struct pv_entry), NULL, NULL,
488             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
489         pv_entry_max = PMAP_SHPGPERPROC * maxproc + cnt.v_page_count;
490         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
491         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
492 }
493
494 /***************************************************
495  * Low level helper routines.....
496  ***************************************************/
497
498 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
499
500 /*
501  * This code checks for non-writeable/modified pages.
502  * This should be an invalid condition.
503  */
504 static int
505 pmap_nw_modified(pt_entry_t pte)
506 {
507         if ((pte & (PTE_M | PTE_RO)) == (PTE_M | PTE_RO))
508                 return (1);
509         else
510                 return (0);
511 }
512
513 #endif
514
515 static void
516 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
517 {
518 #ifdef SMP
519         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_all_action, 0, (void *)pmap);
520 }
521
522 static void
523 pmap_invalidate_all_action(void *arg)
524 {
525         pmap_t pmap = (pmap_t)arg;
526
527 #endif
528
529         if (pmap->pm_active & PCPU_GET(cpumask)) {
530                 pmap_TLB_invalidate_all();
531         } else
532                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = 0;
533 }
534
535 struct pmap_invalidate_page_arg {
536         pmap_t pmap;
537         vm_offset_t va;
538 };
539
540 static __inline void
541 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
542 {
543 #ifdef SMP
544         struct pmap_invalidate_page_arg arg;
545
546         arg.pmap = pmap;
547         arg.va = va;
548
549         smp_rendezvous(0, pmap_invalidate_page_action, 0, (void *)&arg);
550 }
551
552 static void
553 pmap_invalidate_page_action(void *arg)
554 {
555         pmap_t pmap = ((struct pmap_invalidate_page_arg *)arg)->pmap;
556         vm_offset_t va = ((struct pmap_invalidate_page_arg *)arg)->va;
557
558 #endif
559
560         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
561                 pmap_TLB_invalidate_kernel(va);
562                 return;
563         }
564         if (pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen != PCPU_GET(asid_generation))
565                 return;
566         else if (!(pmap->pm_active & PCPU_GET(cpumask))) {
567                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = 0;
568                 return;
569         }
570         va = pmap_va_asid(pmap, (va & ~PGOFSET));
571         mips_TBIS(va);
572 }
573
574 static void
575 pmap_TLB_invalidate_kernel(vm_offset_t va)
576 {
577         u_int32_t pid;
578
579         MachTLBGetPID(pid);
580         va = va | (pid << VMTLB_PID_SHIFT);
581         mips_TBIS(va);
582 }
583
584 struct pmap_update_page_arg {
585         pmap_t pmap;
586         vm_offset_t va;
587         pt_entry_t pte;
588 };
589
590 void
591 pmap_update_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
592 {
593 #ifdef SMP
594         struct pmap_update_page_arg arg;
595
596         arg.pmap = pmap;
597         arg.va = va;
598         arg.pte = pte;
599
600         smp_rendezvous(0, pmap_update_page_action, 0, (void *)&arg);
601 }
602
603 static void
604 pmap_update_page_action(void *arg)
605 {
606         pmap_t pmap = ((struct pmap_update_page_arg *)arg)->pmap;
607         vm_offset_t va = ((struct pmap_update_page_arg *)arg)->va;
608         pt_entry_t pte = ((struct pmap_update_page_arg *)arg)->pte;
609
610 #endif
611         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
612                 pmap_TLB_update_kernel(va, pte);
613                 return;
614         }
615         if (pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen != PCPU_GET(asid_generation))
616                 return;
617         else if (!(pmap->pm_active & PCPU_GET(cpumask))) {
618                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = 0;
619                 return;
620         }
621         va = pmap_va_asid(pmap, va);
622         MachTLBUpdate(va, pte);
623 }
624
625 static void
626 pmap_TLB_update_kernel(vm_offset_t va, pt_entry_t pte)
627 {
628         u_int32_t pid;
629
630         MachTLBGetPID(pid);
631         va = va | (pid << VMTLB_PID_SHIFT);
632
633         MachTLBUpdate(va, pte);
634 }
635
636 /*
637  *      Routine:        pmap_extract
638  *      Function:
639  *              Extract the physical page address associated
640  *              with the given map/virtual_address pair.
641  */
642 vm_paddr_t
643 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
644 {
645         pt_entry_t *pte;
646         vm_offset_t retval = 0;
647
648         PMAP_LOCK(pmap);
649         pte = pmap_pte(pmap, va);
650         if (pte) {
651                 retval = mips_tlbpfn_to_paddr(*pte) | (va & PAGE_MASK);
652         }
653         PMAP_UNLOCK(pmap);
654         return retval;
655 }
656
657 /*
658  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
659  *      Function:
660  *              Atomically extract and hold the physical page
661  *              with the given pmap and virtual address pair
662  *              if that mapping permits the given protection.
663  */
664 vm_page_t
665 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
666 {
667         pt_entry_t pte;
668         vm_page_t m;
669
670         m = NULL;
671         vm_page_lock_queues();
672         PMAP_LOCK(pmap);
673
674         pte = *pmap_pte(pmap, va);
675         if (pte != 0 && pmap_pte_v(&pte) &&
676             ((pte & PTE_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
677                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(mips_tlbpfn_to_paddr(pte));
678                 vm_page_hold(m);
679         }
680         vm_page_unlock_queues();
681         PMAP_UNLOCK(pmap);
682         return (m);
683 }
684
685 /***************************************************
686  * Low level mapping routines.....
687  ***************************************************/
688
689 /*
690  * add a wired page to the kva
691  */
692  /* PMAP_INLINE */ void
693 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
694 {
695         register pt_entry_t *pte;
696         pt_entry_t npte, opte;
697
698 #ifdef PMAP_DEBUG
699         printf("pmap_kenter:  va: 0x%08x -> pa: 0x%08x\n", va, pa);
700 #endif
701         npte = mips_paddr_to_tlbpfn(pa) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W;
702
703         if (is_cacheable_mem(pa))
704                 npte |= PTE_CACHE;
705         else
706                 npte |= PTE_UNCACHED;
707
708         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
709         opte = *pte;
710         *pte = npte;
711
712         pmap_update_page(kernel_pmap, va, npte);
713 }
714
715 /*
716  * remove a page from the kernel pagetables
717  */
718  /* PMAP_INLINE */ void
719 pmap_kremove(vm_offset_t va)
720 {
721         register pt_entry_t *pte;
722
723         /*
724          * Write back all caches from the page being destroyed
725          */
726         mips_dcache_wbinv_range_index(va, NBPG);
727
728         pte = pmap_pte(kernel_pmap, va);
729         *pte = PTE_G;
730         pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
731 }
732
733 /*
734  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
735  *      virtual address space.
736  *
737  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
738  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
739  *      physical to virtual region can return the appropriate address
740  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
741  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
742  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
743  *      region.
744  */
745 vm_offset_t
746 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
747 {
748         vm_offset_t va, sva;
749
750         va = sva = *virt;
751         while (start < end) {
752                 pmap_kenter(va, start);
753                 va += PAGE_SIZE;
754                 start += PAGE_SIZE;
755         }
756         *virt = va;
757         return (sva);
758 }
759
760 /*
761  * Add a list of wired pages to the kva
762  * this routine is only used for temporary
763  * kernel mappings that do not need to have
764  * page modification or references recorded.
765  * Note that old mappings are simply written
766  * over.  The page *must* be wired.
767  */
768 void
769 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
770 {
771         int i;
772         vm_offset_t origva = va;
773
774         for (i = 0; i < count; i++) {
775                 pmap_flush_pvcache(m[i]);
776                 pmap_kenter(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]));
777                 va += PAGE_SIZE;
778         }
779
780         mips_dcache_wbinv_range_index(origva, PAGE_SIZE*count);
781 }
782
783 /*
784  * this routine jerks page mappings from the
785  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
786  */
787 void
788 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
789 {
790         /*
791          * No need to wb/inv caches here, 
792          *   pmap_kremove will do it for us
793          */
794
795         while (count-- > 0) {
796                 pmap_kremove(va);
797                 va += PAGE_SIZE;
798         }
799 }
800
801 /***************************************************
802  * Page table page management routines.....
803  ***************************************************/
804
805 /*
806  * floating pages (FPAGES) management routines
807  *
808  * FPAGES are the reserved virtual memory areas which can be
809  * mapped to any physical memory. This gets used typically
810  * in the following functions:
811  *
812  * pmap_zero_page
813  * pmap_copy_page
814  */
815
816 /*
817  * Create the floating pages, aka FPAGES!
818  */
819 static void
820 pmap_init_fpage()
821 {
822         vm_offset_t kva;
823         int i, j;
824         struct sysmaps *sysmaps;
825
826         /*
827          * We allocate a total of (FPAGES*MAXCPU + FPAGES_SHARED + 1) pages
828          * at first. FPAGES & FPAGES_SHARED should be EVEN Then we'll adjust
829          * 'kva' to be even-page aligned so that the fpage area can be wired
830          * in the TLB with a single TLB entry.
831          */
832         kva = kmem_alloc_nofault(kernel_map,
833             (FPAGES * MAXCPU + 1 + FPAGES_SHARED) * PAGE_SIZE);
834         if ((void *)kva == NULL)
835                 panic("pmap_init_fpage: fpage allocation failed");
836
837         /*
838          * Make up start at an even page number so we can wire down the
839          * fpage area in the tlb with a single tlb entry.
840          */
841         if ((((vm_offset_t)kva) >> PGSHIFT) & 1) {
842                 /*
843                  * 'kva' is not even-page aligned. Adjust it and free the
844                  * first page which is unused.
845                  */
846                 kmem_free(kernel_map, (vm_offset_t)kva, NBPG);
847                 kva = ((vm_offset_t)kva) + NBPG;
848         } else {
849                 /*
850                  * 'kva' is even page aligned. We don't need the last page,
851                  * free it.
852                  */
853                 kmem_free(kernel_map, ((vm_offset_t)kva) + FSPACE, NBPG);
854         }
855
856         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
857                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
858                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
859
860                 /* Assign FPAGES pages to the CPU */
861                 for (j = 0; j < FPAGES; j++)
862                         sysmaps->fp[j].kva = kva + (j) * PAGE_SIZE;
863                 kva = ((vm_offset_t)kva) + (FPAGES * PAGE_SIZE);
864         }
865
866         /*
867          * An additional 2 pages are needed, one for pmap_zero_page_idle()
868          * and one for coredump. These pages are shared by all cpu's
869          */
870         fpages_shared[PMAP_FPAGE3].kva = kva;
871         fpages_shared[PMAP_FPAGE_KENTER_TEMP].kva = kva + PAGE_SIZE;
872 }
873
874 /*
875  * Map the page to the fpage virtual address as specified thru' fpage id
876  */
877 vm_offset_t
878 pmap_map_fpage(vm_paddr_t pa, struct fpage *fp, boolean_t check_unmaped)
879 {
880         vm_offset_t kva;
881         register pt_entry_t *pte;
882         pt_entry_t npte;
883
884         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
885         /*
886          * Check if the fpage is free
887          */
888         if (fp->state) {
889                 if (check_unmaped == TRUE)
890                         pmap_unmap_fpage(pa, fp);
891                 else
892                         panic("pmap_map_fpage: fpage is busy");
893         }
894         fp->state = TRUE;
895         kva = fp->kva;
896
897         npte = mips_paddr_to_tlbpfn(pa) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
898         pte = pmap_pte(kernel_pmap, kva);
899         *pte = npte;
900
901         pmap_TLB_update_kernel(kva, npte);
902
903         return (kva);
904 }
905
906 /*
907  * Unmap the page from the fpage virtual address as specified thru' fpage id
908  */
909 void
910 pmap_unmap_fpage(vm_paddr_t pa, struct fpage *fp)
911 {
912         vm_offset_t kva;
913         register pt_entry_t *pte;
914
915         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
916         /*
917          * Check if the fpage is busy
918          */
919         if (!(fp->state)) {
920                 panic("pmap_unmap_fpage: fpage is free");
921         }
922         kva = fp->kva;
923
924         pte = pmap_pte(kernel_pmap, kva);
925         *pte = PTE_G;
926         pmap_TLB_invalidate_kernel(kva);
927
928         fp->state = FALSE;
929
930         /*
931          * Should there be any flush operation at the end?
932          */
933 }
934
935 /*  Revision 1.507
936  *
937  * Simplify the reference counting of page table pages.  Specifically, use
938  * the page table page's wired count rather than its hold count to contain
939  * the reference count.
940  */
941
942 /*
943  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
944  * drops to zero, then it decrements the wire count.
945  */
946 static int
947 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m)
948 {
949
950         /*
951          * unmap the page table page
952          */
953         pmap->pm_segtab[m->pindex] = 0;
954         --pmap->pm_stats.resident_count;
955
956         if (pmap->pm_ptphint == m)
957                 pmap->pm_ptphint = NULL;
958
959         /*
960          * If the page is finally unwired, simply free it.
961          */
962         vm_page_free_zero(m);
963         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
964         return (1);
965 }
966
967 static PMAP_INLINE int
968 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m)
969 {
970         --m->wire_count;
971         if (m->wire_count == 0)
972                 return (_pmap_unwire_pte_hold(pmap, m));
973         else
974                 return (0);
975 }
976
977 /*
978  * After removing a page table entry, this routine is used to
979  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
980  */
981 static int
982 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte)
983 {
984         unsigned ptepindex;
985         pd_entry_t pteva;
986
987         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
988                 return (0);
989
990         if (mpte == NULL) {
991                 ptepindex = (va >> SEGSHIFT);
992                 if (pmap->pm_ptphint &&
993                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
994                         mpte = pmap->pm_ptphint;
995                 } else {
996                         pteva = *pmap_pde(pmap, va);
997                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_CACHED_TO_PHYS(pteva));
998                         pmap->pm_ptphint = mpte;
999                 }
1000         }
1001         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte);
1002 }
1003
1004 void
1005 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1006 {
1007         int i;
1008
1009         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1010         pmap->pm_segtab = kernel_segmap;
1011         pmap->pm_active = 0;
1012         pmap->pm_ptphint = NULL;
1013         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1014                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1015                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1016         }
1017         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1018         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1019         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1024  * such as one in a vmspace structure.
1025  */
1026 int
1027 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1028 {
1029         vm_page_t ptdpg;
1030         int i;
1031         int req;
1032
1033         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1034
1035         req = VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_WIRED |
1036             VM_ALLOC_ZERO;
1037
1038 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
1039         if (need_wired_tlb_page_pool)
1040                 req |= VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL;
1041 #endif
1042         /*
1043          * allocate the page directory page
1044          */
1045         while ((ptdpg = vm_page_alloc(NULL, NUSERPGTBLS, req)) == NULL)
1046                 VM_WAIT;
1047
1048         ptdpg->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1049
1050         pmap->pm_segtab = (pd_entry_t *)
1051             MIPS_PHYS_TO_CACHED(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg));
1052         if ((ptdpg->flags & PG_ZERO) == 0)
1053                 bzero(pmap->pm_segtab, PAGE_SIZE);
1054
1055         pmap->pm_active = 0;
1056         pmap->pm_ptphint = NULL;
1057         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1058                 pmap->pm_asid[i].asid = PMAP_ASID_RESERVED;
1059                 pmap->pm_asid[i].gen = 0;
1060         }
1061         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
1062         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1063
1064         return (1);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * this routine is called if the page table page is not
1069  * mapped correctly.
1070  */
1071 static vm_page_t
1072 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags)
1073 {
1074         vm_offset_t pteva, ptepa;
1075         vm_page_t m;
1076         int req;
1077
1078         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1079             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1080             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1081
1082         req = VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO | VM_ALLOC_NOOBJ;
1083 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
1084         if (need_wired_tlb_page_pool)
1085                 req |= VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL;
1086 #endif
1087         /*
1088          * Find or fabricate a new pagetable page
1089          */
1090         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, req)) == NULL) {
1091                 if (flags & M_WAITOK) {
1092                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1093                         vm_page_unlock_queues();
1094                         VM_WAIT;
1095                         vm_page_lock_queues();
1096                         PMAP_LOCK(pmap);
1097                 }
1098                 /*
1099                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page
1100                  * table page may have been allocated.
1101                  */
1102                 return (NULL);
1103         }
1104         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1105                 pmap_zero_page(m);
1106
1107         KASSERT(m->queue == PQ_NONE,
1108             ("_pmap_allocpte: %p->queue != PQ_NONE", m));
1109
1110         /*
1111          * Map the pagetable page into the process address space, if it
1112          * isn't already there.
1113          */
1114
1115         pmap->pm_stats.resident_count++;
1116
1117         ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1118         pteva = MIPS_PHYS_TO_CACHED(ptepa);
1119         pmap->pm_segtab[ptepindex] = (pd_entry_t)pteva;
1120
1121         /*
1122          * Set the page table hint
1123          */
1124         pmap->pm_ptphint = m;
1125
1126         /*
1127          * Kernel page tables are allocated in pmap_bootstrap() or
1128          * pmap_growkernel().
1129          */
1130         if (is_kernel_pmap(pmap))
1131                 panic("_pmap_allocpte() called for kernel pmap\n");
1132
1133         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1134         vm_page_flag_clear(m, PG_ZERO);
1135
1136         return (m);
1137 }
1138
1139 static vm_page_t
1140 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1141 {
1142         unsigned ptepindex;
1143         vm_offset_t pteva;
1144         vm_page_t m;
1145
1146         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1147             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1148             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1149
1150         /*
1151          * Calculate pagetable page index
1152          */
1153         ptepindex = va >> SEGSHIFT;
1154 retry:
1155         /*
1156          * Get the page directory entry
1157          */
1158         pteva = (vm_offset_t)pmap->pm_segtab[ptepindex];
1159
1160         /*
1161          * If the page table page is mapped, we just increment the hold
1162          * count, and activate it.
1163          */
1164         if (pteva) {
1165                 /*
1166                  * In order to get the page table page, try the hint first.
1167                  */
1168                 if (pmap->pm_ptphint &&
1169                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
1170                         m = pmap->pm_ptphint;
1171                 } else {
1172                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_CACHED_TO_PHYS(pteva));
1173                         pmap->pm_ptphint = m;
1174                 }
1175                 m->wire_count++;
1176         } else {
1177                 /*
1178                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has been
1179                  * deallocated.
1180                  */
1181                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1182                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1183                         goto retry;
1184         }
1185         return m;
1186 }
1187
1188
1189 /***************************************************
1190 * Pmap allocation/deallocation routines.
1191  ***************************************************/
1192 /*
1193  *  Revision 1.397
1194  *  - Merged pmap_release and pmap_release_free_page.  When pmap_release is
1195  *    called only the page directory page(s) can be left in the pmap pte
1196  *    object, since all page table pages will have been freed by
1197  *    pmap_remove_pages and pmap_remove.  In addition, there can only be one
1198  *    reference to the pmap and the page directory is wired, so the page(s)
1199  *    can never be busy.  So all there is to do is clear the magic mappings
1200  *    from the page directory and free the page(s).
1201  */
1202
1203
1204 /*
1205  * Release any resources held by the given physical map.
1206  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1207  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1208  */
1209 void
1210 pmap_release(pmap_t pmap)
1211 {
1212         vm_page_t ptdpg;
1213
1214         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1215             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1216             pmap->pm_stats.resident_count));
1217
1218         ptdpg = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_CACHED_TO_PHYS(pmap->pm_segtab));
1219         ptdpg->wire_count--;
1220         atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1221         vm_page_free_zero(ptdpg);
1222 }
1223
1224 /*
1225  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1226  */
1227 void
1228 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1229 {
1230         vm_offset_t ptppaddr;
1231         vm_page_t nkpg;
1232         pt_entry_t *pte;
1233         int i, req;
1234
1235         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1236         if (kernel_vm_end == 0) {
1237                 kernel_vm_end = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + VM_KERNEL_ALLOC_OFFSET;
1238                 nkpt = 0;
1239                 while (segtab_pde(kernel_segmap, kernel_vm_end)) {
1240                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1241                             ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1242                         nkpt++;
1243                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1244                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1245                                 break;
1246                         }
1247                 }
1248         }
1249         addr = (addr + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1250         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1251                 addr = kernel_map->max_offset;
1252         while (kernel_vm_end < addr) {
1253                 if (segtab_pde(kernel_segmap, kernel_vm_end)) {
1254                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1255                             ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1256                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1257                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1258                                 break;
1259                         }
1260                         continue;
1261                 }
1262                 /*
1263                  * This index is bogus, but out of the way
1264                  */
1265                 req = VM_ALLOC_INTERRUPT | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_NOOBJ;
1266 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
1267                 if (need_wired_tlb_page_pool)
1268                         req |= VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL;
1269 #endif
1270                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt, req);
1271                 if (!nkpg)
1272                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1273
1274                 nkpt++;
1275
1276                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1277                 if (ptppaddr >= MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
1278                         /*
1279                          * We need to do something here, but I am not sure
1280                          * what. We can access anything in the 0 - 512Meg
1281                          * region, but if we get a page to go in the kernel
1282                          * segmap that is outside of of that we really need
1283                          * to have another mapping beyond the temporary ones
1284                          * I have. Not sure how to do this yet. FIXME FIXME.
1285                          */
1286                         panic("Gak, can't handle a k-page table outside of lower 512Meg");
1287                 }
1288                 pte = (pt_entry_t *)MIPS_PHYS_TO_CACHED(ptppaddr);
1289                 segtab_pde(kernel_segmap, kernel_vm_end) = (pd_entry_t)pte;
1290
1291                 /*
1292                  * The R[4-7]?00 stores only one copy of the Global bit in
1293                  * the translation lookaside buffer for each 2 page entry.
1294                  * Thus invalid entrys must have the Global bit set so when
1295                  * Entry LO and Entry HI G bits are anded together they will
1296                  * produce a global bit to store in the tlb.
1297                  */
1298                 for (i = 0; i < NPTEPG; i++, pte++)
1299                         *pte = PTE_G;
1300
1301                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) &
1302                     ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1303                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1304                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1305                         break;
1306                 }
1307         }
1308 }
1309
1310 /***************************************************
1311 * page management routines.
1312  ***************************************************/
1313
1314 /*
1315  * free the pv_entry back to the free list
1316  */
1317 static PMAP_INLINE void
1318 free_pv_entry(pv_entry_t pv)
1319 {
1320
1321         pv_entry_count--;
1322         uma_zfree(pvzone, pv);
1323 }
1324
1325 /*
1326  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
1327  * when needed.
1328  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
1329  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
1330  */
1331 static pv_entry_t
1332 get_pv_entry(pmap_t locked_pmap)
1333 {
1334         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
1335         static struct timeval lastprint;
1336         struct vpgqueues *vpq;
1337         pt_entry_t *pte, oldpte;
1338         pmap_t pmap;
1339         pv_entry_t allocated_pv, next_pv, pv;
1340         vm_offset_t va;
1341         vm_page_t m;
1342
1343         PMAP_LOCK_ASSERT(locked_pmap, MA_OWNED);
1344         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1345         allocated_pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
1346         if (allocated_pv != NULL) {
1347                 pv_entry_count++;
1348                 if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
1349                         pagedaemon_wakeup();
1350                 else
1351                         return (allocated_pv);
1352         }
1353         /*
1354          * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to inactive
1355          * pages.  After that, if a pv entry is still needed, destroy
1356          * mappings to active pages.
1357          */
1358         if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
1359                 printf("Approaching the limit on PV entries, "
1360                     "increase the vm.pmap.shpgperproc tunable.\n");
1361         vpq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
1362 retry:
1363         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
1364                 if (m->hold_count || m->busy)
1365                         continue;
1366                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
1367                         va = pv->pv_va;
1368                         pmap = pv->pv_pmap;
1369                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
1370                         if (pmap > locked_pmap)
1371                                 PMAP_LOCK(pmap);
1372                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
1373                                 continue;
1374                         pmap->pm_stats.resident_count--;
1375                         pte = pmap_pte(pmap, va);
1376                         KASSERT(pte != NULL, ("pte"));
1377                         oldpte = loadandclear((u_int *)pte);
1378                         if (is_kernel_pmap(pmap))
1379                                 *pte = PTE_G;
1380                         KASSERT((oldpte & PTE_W) == 0,
1381                             ("wired pte for unwired page"));
1382                         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1383                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1384                         if (oldpte & PTE_M)
1385                                 vm_page_dirty(m);
1386                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1387                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1388                         m->md.pv_list_count--;
1389                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1390                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
1391                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1392                                 m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1393                         }
1394                         pmap_unuse_pt(pmap, va, pv->pv_ptem);
1395                         if (pmap != locked_pmap)
1396                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1397                         if (allocated_pv == NULL)
1398                                 allocated_pv = pv;
1399                         else
1400                                 free_pv_entry(pv);
1401                 }
1402         }
1403         if (allocated_pv == NULL) {
1404                 if (vpq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
1405                         vpq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
1406                         goto retry;
1407                 }
1408                 panic("get_pv_entry: increase the vm.pmap.shpgperproc tunable");
1409         }
1410         return (allocated_pv);
1411 }
1412
1413 /*
1414  *  Revision 1.370
1415  *
1416  *  Move pmap_collect() out of the machine-dependent code, rename it
1417  *  to reflect its new location, and add page queue and flag locking.
1418  *
1419  *  Notes: (1) alpha, i386, and ia64 had identical implementations
1420  *  of pmap_collect() in terms of machine-independent interfaces;
1421  *  (2) sparc64 doesn't require it; (3) powerpc had it as a TODO.
1422  *
1423  *  MIPS implementation was identical to alpha [Junos 8.2]
1424  */
1425
1426 /*
1427  * If it is the first entry on the list, it is actually
1428  * in the header and we must copy the following entry up
1429  * to the header.  Otherwise we must search the list for
1430  * the entry.  In either case we free the now unused entry.
1431  */
1432
1433 static void
1434 pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
1435 {
1436         pv_entry_t pv;
1437
1438         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1439         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1440         if (m->md.pv_list_count < pmap->pm_stats.resident_count) {
1441                 TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
1442                         if (pmap == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1443                                 break;
1444                 }
1445         } else {
1446                 TAILQ_FOREACH(pv, &pmap->pm_pvlist, pv_plist) {
1447                         if (va == pv->pv_va)
1448                                 break;
1449                 }
1450         }
1451
1452         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_remove_entry: pv not found"));
1453         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1454         m->md.pv_list_count--;
1455         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
1456                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1457
1458         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1459         free_pv_entry(pv);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Create a pv entry for page at pa for
1464  * (pmap, va).
1465  */
1466 static void
1467 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t mpte, vm_page_t m,
1468     boolean_t wired)
1469 {
1470         pv_entry_t pv;
1471
1472         pv = get_pv_entry(pmap);
1473         pv->pv_va = va;
1474         pv->pv_pmap = pmap;
1475         pv->pv_ptem = mpte;
1476         pv->pv_wired = wired;
1477
1478         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1479         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1480         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1481         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1482         m->md.pv_list_count++;
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Conditionally create a pv entry.
1487  */
1488 static boolean_t
1489 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_page_t mpte, vm_offset_t va,
1490     vm_page_t m)
1491 {
1492         pv_entry_t pv;
1493
1494         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1495         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1496         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
1497             (pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT)) != NULL) {
1498                 pv_entry_count++;
1499                 pv->pv_va = va;
1500                 pv->pv_pmap = pmap;
1501                 pv->pv_ptem = mpte;
1502                 pv->pv_wired = FALSE;
1503                 TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1504                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1505                 m->md.pv_list_count++;
1506                 return (TRUE);
1507         } else
1508                 return (FALSE);
1509 }
1510
1511 /*
1512  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
1513  */
1514 static int
1515 pmap_remove_pte(struct pmap *pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va)
1516 {
1517         pt_entry_t oldpte;
1518         vm_page_t m;
1519         vm_offset_t pa;
1520
1521         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1522         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1523
1524         oldpte = loadandclear((u_int *)ptq);
1525         if (is_kernel_pmap(pmap))
1526                 *ptq = PTE_G;
1527
1528         if (oldpte & PTE_W)
1529                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
1530
1531         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
1532         pa = mips_tlbpfn_to_paddr(oldpte);
1533
1534         if (page_is_managed(pa)) {
1535                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1536                 if (oldpte & PTE_M) {
1537 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1538                         if (pmap_nw_modified(oldpte)) {
1539                                 printf(
1540                                     "pmap_remove: modified page not writable: va: 0x%x, pte: 0x%x\n",
1541                                     va, oldpte);
1542                         }
1543 #endif
1544                         vm_page_dirty(m);
1545                 }
1546                 if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1547                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1548                 m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1549
1550                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
1551         }
1552         return pmap_unuse_pt(pmap, va, NULL);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Remove a single page from a process address space
1557  */
1558 static void
1559 pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va)
1560 {
1561         register pt_entry_t *ptq;
1562
1563         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1564         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1565         ptq = pmap_pte(pmap, va);
1566
1567         /*
1568          * if there is no pte for this address, just skip it!!!
1569          */
1570         if (!ptq || !pmap_pte_v(ptq)) {
1571                 return;
1572         }
1573
1574         /*
1575          * Write back all caches from the page being destroyed
1576          */
1577         mips_dcache_wbinv_range_index(va, NBPG);
1578
1579         /*
1580          * get a local va for mappings for this pmap.
1581          */
1582         (void)pmap_remove_pte(pmap, ptq, va);
1583         pmap_invalidate_page(pmap, va);
1584
1585         return;
1586 }
1587
1588 /*
1589  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
1590  *
1591  *      It is assumed that the start and end are properly
1592  *      rounded to the page size.
1593  */
1594 void
1595 pmap_remove(struct pmap *pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1596 {
1597         vm_offset_t va, nva;
1598
1599         if (pmap == NULL)
1600                 return;
1601
1602         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
1603                 return;
1604
1605         vm_page_lock_queues();
1606         PMAP_LOCK(pmap);
1607
1608         /*
1609          * special handling of removing one page.  a very common operation
1610          * and easy to short circuit some code.
1611          */
1612         if ((sva + PAGE_SIZE) == eva) {
1613                 pmap_remove_page(pmap, sva);
1614                 goto out;
1615         }
1616         for (va = sva; va < eva; va = nva) {
1617                 if (!*pmap_pde(pmap, va)) {
1618                         nva = mips_segtrunc(va + MIPS_SEGSIZE);
1619                         continue;
1620                 }
1621                 pmap_remove_page(pmap, va);
1622                 nva = va + PAGE_SIZE;
1623         }
1624
1625 out:
1626         vm_page_unlock_queues();
1627         PMAP_UNLOCK(pmap);
1628 }
1629
1630 /*
1631  *      Routine:        pmap_remove_all
1632  *      Function:
1633  *              Removes this physical page from
1634  *              all physical maps in which it resides.
1635  *              Reflects back modify bits to the pager.
1636  *
1637  *      Notes:
1638  *              Original versions of this routine were very
1639  *              inefficient because they iteratively called
1640  *              pmap_remove (slow...)
1641  */
1642
1643 void
1644 pmap_remove_all(vm_page_t m)
1645 {
1646         register pv_entry_t pv;
1647         register pt_entry_t *pte, tpte;
1648
1649         KASSERT((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0,
1650             ("pmap_remove_all: page %p is fictitious", m));
1651         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1652
1653         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1654                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1655
1656         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
1657                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1658
1659                 /*
1660                  * If it's last mapping writeback all caches from 
1661                  * the page being destroyed
1662                  */
1663                 if (m->md.pv_list_count == 1) 
1664                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, NBPG);
1665
1666                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
1667
1668                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1669
1670                 tpte = loadandclear((u_int *)pte);
1671                 if (is_kernel_pmap(pv->pv_pmap))
1672                         *pte = PTE_G;
1673
1674                 if (tpte & PTE_W)
1675                         pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
1676
1677                 /*
1678                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
1679                  */
1680                 if (tpte & PTE_M) {
1681 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1682                         if (pmap_nw_modified(tpte)) {
1683                                 printf(
1684                                     "pmap_remove_all: modified page not writable: va: 0x%x, pte: 0x%x\n",
1685                                     pv->pv_va, tpte);
1686                         }
1687 #endif
1688                         vm_page_dirty(m);
1689                 }
1690                 pmap_invalidate_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1691
1692                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1693                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
1694                 m->md.pv_list_count--;
1695                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
1696                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1697                 free_pv_entry(pv);
1698         }
1699
1700         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1701         m->md.pv_flags &= ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1702 }
1703
1704 /*
1705  *      Set the physical protection on the
1706  *      specified range of this map as requested.
1707  */
1708 void
1709 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
1710 {
1711         pt_entry_t *pte;
1712
1713         if (pmap == NULL)
1714                 return;
1715
1716         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1717                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
1718                 return;
1719         }
1720         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1721                 return;
1722
1723         vm_page_lock_queues();
1724         PMAP_LOCK(pmap);
1725         while (sva < eva) {
1726                 pt_entry_t pbits, obits;
1727                 vm_page_t m;
1728                 vm_offset_t pa;
1729
1730                 /*
1731                  * If segment table entry is empty, skip this segment.
1732                  */
1733                 if (!*pmap_pde(pmap, sva)) {
1734                         sva = mips_segtrunc(sva + MIPS_SEGSIZE);
1735                         continue;
1736                 }
1737                 /*
1738                  * If pte is invalid, skip this page
1739                  */
1740                 pte = pmap_pte(pmap, sva);
1741                 if (!pmap_pte_v(pte)) {
1742                         sva += PAGE_SIZE;
1743                         continue;
1744                 }
1745 retry:
1746                 obits = pbits = *pte;
1747                 pa = mips_tlbpfn_to_paddr(pbits);
1748
1749                 if (page_is_managed(pa)) {
1750                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
1751                         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
1752                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1753                                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
1754                         }
1755                         if (pbits & PTE_M) {
1756                                 vm_page_dirty(m);
1757                                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
1758                         }
1759                 }
1760                 pbits = (pbits & ~PTE_M) | PTE_RO;
1761
1762                 if (pbits != *pte) {
1763                         if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits, pbits))
1764                                 goto retry;
1765                         pmap_update_page(pmap, sva, pbits);
1766                 }
1767                 sva += PAGE_SIZE;
1768         }
1769         vm_page_unlock_queues();
1770         PMAP_UNLOCK(pmap);
1771 }
1772
1773 /*
1774  *      Insert the given physical page (p) at
1775  *      the specified virtual address (v) in the
1776  *      target physical map with the protection requested.
1777  *
1778  *      If specified, the page will be wired down, meaning
1779  *      that the related pte can not be reclaimed.
1780  *
1781  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
1782  *      or lose information.  That is, this routine must actually
1783  *      insert this page into the given map NOW.
1784  */
1785 void
1786 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
1787     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1788 {
1789         vm_offset_t pa, opa;
1790         register pt_entry_t *pte;
1791         pt_entry_t origpte, newpte;
1792         vm_page_t mpte, om;
1793         int rw = 0;
1794
1795         if (pmap == NULL)
1796                 return;
1797
1798         va &= ~PAGE_MASK;
1799 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
1800         if (va > VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)
1801                 panic("pmap_enter: toobig");
1802 #endif
1803
1804         mpte = NULL;
1805
1806         vm_page_lock_queues();
1807         PMAP_LOCK(pmap);
1808
1809         /*
1810          * In the case that a page table page is not resident, we are
1811          * creating it here.
1812          */
1813         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
1814                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
1815         }
1816         pte = pmap_pte(pmap, va);
1817
1818         /*
1819          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
1820          */
1821         if (pte == NULL) {
1822                 panic("pmap_enter: invalid page directory, pdir=%p, va=%p\n",
1823                     (void *)pmap->pm_segtab, (void *)va);
1824         }
1825         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1826         om = NULL;
1827         origpte = *pte;
1828         opa = mips_tlbpfn_to_paddr(origpte);
1829
1830         /*
1831          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
1832          */
1833         if ((origpte & PTE_V) && (opa == pa)) {
1834                 /*
1835                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
1836                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
1837                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is
1838                  * wired, the PT page will be also.
1839                  */
1840                 if (wired && ((origpte & PTE_W) == 0))
1841                         pmap->pm_stats.wired_count++;
1842                 else if (!wired && (origpte & PTE_W))
1843                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1844
1845 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
1846                 if (pmap_nw_modified(origpte)) {
1847                         printf(
1848                             "pmap_enter: modified page not writable: va: 0x%x, pte: 0x%x\n",
1849                             va, origpte);
1850                 }
1851 #endif
1852
1853                 /*
1854                  * Remove extra pte reference
1855                  */
1856                 if (mpte)
1857                         mpte->wire_count--;
1858
1859                 /*
1860                  * We might be turning off write access to the page, so we
1861                  * go ahead and sense modify status.
1862                  */
1863                 if (page_is_managed(opa)) {
1864                         om = m;
1865                 }
1866                 goto validate;
1867         }
1868         /*
1869          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
1870          * handle validating new mapping.
1871          */
1872         if (opa) {
1873                 if (origpte & PTE_W)
1874                         pmap->pm_stats.wired_count--;
1875
1876                 if (page_is_managed(opa)) {
1877                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
1878                         pmap_remove_entry(pmap, om, va);
1879                 }
1880                 if (mpte != NULL) {
1881                         mpte->wire_count--;
1882                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
1883                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
1884                             " va: %p", (void *)va));
1885                 }
1886         } else
1887                 pmap->pm_stats.resident_count++;
1888
1889         /*
1890          * Enter on the PV list if part of our managed memory. Note that we
1891          * raise IPL while manipulating pv_table since pmap_enter can be
1892          * called at interrupt time.
1893          */
1894         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0) {
1895                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
1896                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
1897                 pmap_insert_entry(pmap, va, mpte, m, wired);
1898         }
1899         /*
1900          * Increment counters
1901          */
1902         if (wired)
1903                 pmap->pm_stats.wired_count++;
1904
1905 validate:
1906         if ((access & VM_PROT_WRITE) != 0)
1907                 m->md.pv_flags |= PV_TABLE_MOD | PV_TABLE_REF;
1908         rw = init_pte_prot(va, m, prot);
1909
1910 #ifdef PMAP_DEBUG
1911         printf("pmap_enter:  va: 0x%08x -> pa: 0x%08x\n", va, pa);
1912 #endif
1913         /*
1914          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
1915          */
1916         newpte = mips_paddr_to_tlbpfn(pa) | rw | PTE_V;
1917
1918         if (is_cacheable_mem(pa))
1919                 newpte |= PTE_CACHE;
1920         else
1921                 newpte |= PTE_UNCACHED;
1922
1923         if (wired)
1924                 newpte |= PTE_W;
1925
1926         if (is_kernel_pmap(pmap)) {
1927                  newpte |= PTE_G;
1928         }
1929
1930         /*
1931          * if the mapping or permission bits are different, we need to
1932          * update the pte.
1933          */
1934         if (origpte != newpte) {
1935                 if (origpte & PTE_V) {
1936                         *pte = newpte;
1937                         if (page_is_managed(opa) && (opa != pa)) {
1938                                 if (om->md.pv_flags & PV_TABLE_REF)
1939                                         vm_page_flag_set(om, PG_REFERENCED);
1940                                 om->md.pv_flags &=
1941                                     ~(PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
1942                         }
1943                         if (origpte & PTE_M) {
1944                                 KASSERT((origpte & PTE_RW),
1945                                     ("pmap_enter: modified page not writable:"
1946                                     " va: %p, pte: 0x%lx", (void *)va, origpte));
1947                                 if (page_is_managed(opa))
1948                                         vm_page_dirty(om);
1949                         }
1950                 } else {
1951                         *pte = newpte;
1952                 }
1953         }
1954         pmap_update_page(pmap, va, newpte);
1955
1956         /*
1957          * Sync I & D caches for executable pages.  Do this only if the the
1958          * target pmap belongs to the current process.  Otherwise, an
1959          * unresolvable TLB miss may occur.
1960          */
1961         if (!is_kernel_pmap(pmap) && (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) &&
1962             (prot & VM_PROT_EXECUTE)) {
1963                 mips_icache_sync_range(va, NBPG);
1964                 mips_dcache_wbinv_range(va, NBPG);
1965         }
1966         vm_page_unlock_queues();
1967         PMAP_UNLOCK(pmap);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
1972  * 1. Current pmap & pmap exists.
1973  * 2. Not wired.
1974  * 3. Read access.
1975  * 4. No page table pages.
1976  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
1977  */
1978
1979 void
1980 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
1981 {
1982
1983         PMAP_LOCK(pmap);
1984         (void)pmap_enter_quick_locked(pmap, va, m, prot, NULL);
1985         PMAP_UNLOCK(pmap);
1986 }
1987
1988 static vm_page_t
1989 pmap_enter_quick_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1990     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
1991 {
1992         pt_entry_t *pte;
1993         vm_offset_t pa;
1994
1995         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
1996             (m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0,
1997             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
1998         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1999         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2000
2001         /*
2002          * In the case that a page table page is not resident, we are
2003          * creating it here.
2004          */
2005         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2006                 unsigned ptepindex;
2007                 vm_offset_t pteva;
2008
2009                 /*
2010                  * Calculate pagetable page index
2011                  */
2012                 ptepindex = va >> SEGSHIFT;
2013                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2014                         mpte->wire_count++;
2015                 } else {
2016                         /*
2017                          * Get the page directory entry
2018                          */
2019                         pteva = (vm_offset_t)pmap->pm_segtab[ptepindex];
2020
2021                         /*
2022                          * If the page table page is mapped, we just
2023                          * increment the hold count, and activate it.
2024                          */
2025                         if (pteva) {
2026                                 if (pmap->pm_ptphint &&
2027                                     (pmap->pm_ptphint->pindex == ptepindex)) {
2028                                         mpte = pmap->pm_ptphint;
2029                                 } else {
2030                                         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(MIPS_CACHED_TO_PHYS(pteva));
2031                                         pmap->pm_ptphint = mpte;
2032                                 }
2033                                 mpte->wire_count++;
2034                         } else {
2035                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
2036                                     M_NOWAIT);
2037                                 if (mpte == NULL)
2038                                         return (mpte);
2039                         }
2040                 }
2041         } else {
2042                 mpte = NULL;
2043         }
2044
2045         pte = pmap_pte(pmap, va);
2046         if (pmap_pte_v(pte)) {
2047                 if (mpte != NULL) {
2048                         mpte->wire_count--;
2049                         mpte = NULL;
2050                 }
2051                 return (mpte);
2052         }
2053
2054         /*
2055          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2056          */
2057         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0 &&
2058             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, mpte, va, m)) {
2059                 if (mpte != NULL) {
2060                         pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte);
2061                         mpte = NULL;
2062                 }
2063                 return (mpte);
2064         }
2065
2066         /*
2067          * Increment counters
2068          */
2069         pmap->pm_stats.resident_count++;
2070
2071         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2072
2073         /*
2074          * Now validate mapping with RO protection
2075          */
2076         *pte = mips_paddr_to_tlbpfn(pa) | PTE_V;
2077
2078         if (is_cacheable_mem(pa))
2079                 *pte |= PTE_CACHE;
2080         else
2081                 *pte |= PTE_UNCACHED;
2082
2083         if (is_kernel_pmap(pmap))
2084                 *pte |= PTE_G;
2085         else {
2086                 *pte |= PTE_RO;
2087                 /*
2088                  * Sync I & D caches.  Do this only if the the target pmap
2089                  * belongs to the current process.  Otherwise, an
2090                  * unresolvable TLB miss may occur. */
2091                 if (pmap == &curproc->p_vmspace->vm_pmap) {
2092                         va &= ~PAGE_MASK;
2093                         mips_icache_sync_range(va, NBPG);
2094                         mips_dcache_wbinv_range(va, NBPG);
2095                 }
2096         }
2097         return (mpte);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2102  * to be used for panic dumps.
2103  */
2104 void *
2105 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
2106 {
2107         vm_offset_t va;
2108         int int_level;
2109         if (i != 0)
2110                 printf("%s: ERROR!!! More than one page of virtual address mapping not supported\n",
2111                     __func__);
2112
2113 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
2114         if (need_wired_tlb_page_pool) {
2115                 va = pmap_map_fpage(pa, &fpages_shared[PMAP_FPAGE_KENTER_TEMP],
2116                     TRUE);
2117         } else
2118 #endif
2119         if (pa < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2120                 va = MIPS_PHYS_TO_CACHED(pa);
2121         } else {
2122                 int cpu;
2123                 struct local_sysmaps *sysm;
2124                 /* If this is used other than for dumps, we may need to leave
2125                  * interrupts disasbled on return. If crash dumps don't work when
2126                  * we get to this point, we might want to consider this (leaving things
2127                  * disabled as a starting point ;-)
2128                  */
2129                 int_level = disableintr();
2130                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2131                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2132                 /* Since this is for the debugger, no locks or any other fun */
2133                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(pa) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2134                 sysm->valid1 = 1;
2135                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2136                 va = (vm_offset_t)sysm->CADDR1;
2137                 restoreintr(int_level);
2138         }
2139         return ((void *)va);
2140 }
2141
2142 void
2143 pmap_kenter_temporary_free(vm_paddr_t pa)
2144 {
2145         int cpu;
2146         int int_level;
2147         struct local_sysmaps *sysm;
2148
2149         if (pa < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2150                 /* nothing to do for this case */
2151                 return;
2152         }
2153         cpu = PCPU_GET(cpuid);
2154         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2155         if (sysm->valid1) {
2156                 int_level = disableintr();
2157                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1);
2158                 restoreintr(int_level);
2159                 sysm->CMAP1 = 0;
2160                 sysm->valid1 = 0;
2161         }
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Moved the code to Machine Independent
2166  *       vm_map_pmap_enter()
2167  */
2168
2169 /*
2170  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2171  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2172  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2173  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2174  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2175  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2176  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2177  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2178  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2179  * corresponding offset from m_start are mapped.
2180  */
2181 void
2182 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2183     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2184 {
2185         vm_page_t m, mpte;
2186         vm_pindex_t diff, psize;
2187
2188         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2189         psize = atop(end - start);
2190         mpte = NULL;
2191         m = m_start;
2192         PMAP_LOCK(pmap);
2193         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2194                 mpte = pmap_enter_quick_locked(pmap, start + ptoa(diff), m,
2195                     prot, mpte);
2196                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2197         }
2198         PMAP_UNLOCK(pmap);
2199 }
2200
2201 /*
2202  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
2203  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
2204  * faults on process startup and immediately after an mmap.
2205  */
2206 void
2207 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2208     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2209 {
2210         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2211         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2212             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
2213 }
2214
2215 /*
2216  *      Routine:        pmap_change_wiring
2217  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
2218  *                      pair.
2219  *      In/out conditions:
2220  *                      The mapping must already exist in the pmap.
2221  */
2222 void
2223 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2224 {
2225         register pt_entry_t *pte;
2226
2227         if (pmap == NULL)
2228                 return;
2229
2230         PMAP_LOCK(pmap);
2231         pte = pmap_pte(pmap, va);
2232
2233         if (wired && !pmap_pte_w(pte))
2234                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2235         else if (!wired && pmap_pte_w(pte))
2236                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2237
2238         /*
2239          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
2240          * invalidate TLB.
2241          */
2242         pmap_pte_set_w(pte, wired);
2243         PMAP_UNLOCK(pmap);
2244 }
2245
2246 /*
2247  *      Copy the range specified by src_addr/len
2248  *      from the source map to the range dst_addr/len
2249  *      in the destination map.
2250  *
2251  *      This routine is only advisory and need not do anything.
2252  */
2253
2254 void
2255 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
2256     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
2257 {
2258 }
2259
2260 /*
2261  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
2262  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2263  */
2264 void
2265 pmap_zero_page(vm_page_t m)
2266 {
2267         vm_offset_t va;
2268         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2269         int int_level;
2270 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
2271         if (need_wired_tlb_page_pool) {
2272                 struct fpage *fp1;
2273                 struct sysmaps *sysmaps;
2274
2275                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2276                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
2277                 sched_pin();
2278
2279                 fp1 = &sysmaps->fp[PMAP_FPAGE1];
2280                 va = pmap_map_fpage(phys, fp1, FALSE);
2281                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2282                 pmap_unmap_fpage(phys, fp1);
2283                 sched_unpin();
2284                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2285                 /*
2286                  * Should you do cache flush?
2287                  */
2288         } else
2289 #endif
2290         if (phys < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2291
2292                 va = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phys);
2293
2294                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2295                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2296         } else {
2297                 int cpu;
2298                 struct local_sysmaps *sysm;
2299
2300                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2301                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2302                 PMAP_LGMEM_LOCK(sysm);
2303                 sched_pin();
2304                 int_level = disableintr();
2305                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(phys) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2306                 sysm->valid1 = 1;
2307                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2308                 bzero(sysm->CADDR1, PAGE_SIZE);
2309                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1);
2310                 restoreintr(int_level);
2311                 sysm->CMAP1 = 0;
2312                 sysm->valid1 = 0;
2313                 sched_unpin();
2314                 PMAP_LGMEM_UNLOCK(sysm);
2315         }
2316
2317 }
2318
2319 /*
2320  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
2321  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
2322  *
2323  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
2324  */
2325 void
2326 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
2327 {
2328         vm_offset_t va;
2329         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2330         int int_level;
2331 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
2332         if (need_wired_tlb_page_pool) {
2333                 struct fpage *fp1;
2334                 struct sysmaps *sysmaps;
2335
2336                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2337                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
2338                 sched_pin();
2339
2340                 fp1 = &sysmaps->fp[PMAP_FPAGE1];
2341                 va = pmap_map_fpage(phys, fp1, FALSE);
2342                 bzero((caddr_t)va + off, size);
2343                 pmap_unmap_fpage(phys, fp1);
2344
2345                 sched_unpin();
2346                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2347         } else
2348 #endif
2349         if (phys < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2350                 va = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phys);
2351                 bzero((char *)(caddr_t)va + off, size);
2352                 mips_dcache_wbinv_range(va + off, size);
2353         } else {
2354                 int cpu;
2355                 struct local_sysmaps *sysm;
2356
2357                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2358                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2359                 PMAP_LGMEM_LOCK(sysm);
2360                 int_level = disableintr();
2361                 sched_pin();
2362                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(phys) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2363                 sysm->valid1 = 1;
2364                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2365                 bzero((char *)sysm->CADDR1 + off, size);
2366                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1);
2367                 restoreintr(int_level);
2368                 sysm->CMAP1 = 0;
2369                 sysm->valid1 = 0;
2370                 sched_unpin();
2371                 PMAP_LGMEM_UNLOCK(sysm);
2372         }
2373 }
2374
2375 void
2376 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
2377 {
2378         vm_offset_t va;
2379         vm_paddr_t phys = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2380         int int_level;
2381 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
2382         if (need_wired_tlb_page_pool) {
2383                 sched_pin();
2384                 va = pmap_map_fpage(phys, &fpages_shared[PMAP_FPAGE3], FALSE);
2385                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2386                 pmap_unmap_fpage(phys, &fpages_shared[PMAP_FPAGE3]);
2387                 sched_unpin();
2388         } else
2389 #endif
2390         if (phys < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2391                 va = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phys);
2392                 bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2393                 mips_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2394         } else {
2395                 int cpu;
2396                 struct local_sysmaps *sysm;
2397
2398                 cpu = PCPU_GET(cpuid);
2399                 sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2400                 PMAP_LGMEM_LOCK(sysm);
2401                 int_level = disableintr();
2402                 sched_pin();
2403                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(phys) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2404                 sysm->valid1 = 1;
2405                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2406                 bzero(sysm->CADDR1, PAGE_SIZE);
2407                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1);
2408                 restoreintr(int_level);
2409                 sysm->CMAP1 = 0;
2410                 sysm->valid1 = 0;
2411                 sched_unpin();
2412                 PMAP_LGMEM_UNLOCK(sysm);
2413         }
2414
2415 }
2416
2417 /*
2418  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
2419  *      page by mapping the page into virtual memory and using
2420  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
2421  *      time.
2422  */
2423 void
2424 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
2425 {
2426         vm_offset_t va_src, va_dst;
2427         vm_paddr_t phy_src = VM_PAGE_TO_PHYS(src);
2428         vm_paddr_t phy_dst = VM_PAGE_TO_PHYS(dst);
2429         int int_level;
2430 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
2431         if (need_wired_tlb_page_pool) {
2432                 struct fpage *fp1, *fp2;
2433                 struct sysmaps *sysmaps;
2434
2435                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
2436                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
2437                 sched_pin();
2438
2439                 fp1 = &sysmaps->fp[PMAP_FPAGE1];
2440                 fp2 = &sysmaps->fp[PMAP_FPAGE2];
2441
2442                 va_src = pmap_map_fpage(phy_src, fp1, FALSE);
2443                 va_dst = pmap_map_fpage(phy_dst, fp2, FALSE);
2444
2445                 bcopy((caddr_t)va_src, (caddr_t)va_dst, PAGE_SIZE);
2446
2447                 pmap_unmap_fpage(phy_src, fp1);
2448                 pmap_unmap_fpage(phy_dst, fp2);
2449                 sched_unpin();
2450                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
2451
2452                 /*
2453                  * Should you flush the cache?
2454                  */
2455         } else
2456 #endif
2457         {
2458                 if ((phy_src < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) && (phy_dst < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS)) {
2459                         /* easy case, all can be accessed via KSEG0 */
2460                         /*
2461                          * Flush all caches for VA that are mapped to this page
2462                          * to make sure that data in SDRAM is up to date
2463                          */
2464                         pmap_flush_pvcache(src);
2465                         mips_dcache_wbinv_range_index(
2466                             MIPS_PHYS_TO_CACHED(phy_dst), NBPG);
2467                         va_src = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phy_src);
2468                         va_dst = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phy_dst);
2469                         bcopy((caddr_t)va_src, (caddr_t)va_dst, PAGE_SIZE);
2470                         mips_dcache_wbinv_range(va_dst, PAGE_SIZE);
2471                 } else {
2472                         int cpu;
2473                         struct local_sysmaps *sysm;
2474
2475                         cpu = PCPU_GET(cpuid);
2476                         sysm = &sysmap_lmem[cpu];
2477                         PMAP_LGMEM_LOCK(sysm);
2478                         sched_pin();
2479                         int_level = disableintr();
2480                         if (phy_src < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2481                                 /* one side needs mapping - dest */
2482                                 va_src = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phy_src);
2483                                 sysm->CMAP2 = mips_paddr_to_tlbpfn(phy_dst) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2484                                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR2, sysm->CMAP2);
2485                                 sysm->valid2 = 1;
2486                                 va_dst = (vm_offset_t)sysm->CADDR2;
2487                         } else if (phy_dst < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS) {
2488                                 /* one side needs mapping - src */
2489                                 va_dst = MIPS_PHYS_TO_CACHED(phy_dst);
2490                                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(phy_src) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2491                                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2492                                 va_src = (vm_offset_t)sysm->CADDR1;
2493                                 sysm->valid1 = 1;
2494                         } else {
2495                                 /* all need mapping */
2496                                 sysm->CMAP1 = mips_paddr_to_tlbpfn(phy_src) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2497                                 sysm->CMAP2 = mips_paddr_to_tlbpfn(phy_dst) | PTE_RW | PTE_V | PTE_G | PTE_W | PTE_CACHE;
2498                                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1, sysm->CMAP1);
2499                                 pmap_TLB_update_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR2, sysm->CMAP2);
2500                                 sysm->valid1 = sysm->valid2 = 1;
2501                                 va_src = (vm_offset_t)sysm->CADDR1;
2502                                 va_dst = (vm_offset_t)sysm->CADDR2;
2503                         }
2504                         bcopy((void *)va_src, (void *)va_dst, PAGE_SIZE);
2505                         if (sysm->valid1) {
2506                                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR1);
2507                                 sysm->CMAP1 = 0;
2508                                 sysm->valid1 = 0;
2509                         }
2510                         if (sysm->valid2) {
2511                                 pmap_TLB_invalidate_kernel((vm_offset_t)sysm->CADDR2);
2512                                 sysm->CMAP2 = 0;
2513                                 sysm->valid2 = 0;
2514                         }
2515                         restoreintr(int_level);
2516                         sched_unpin();
2517                         PMAP_LGMEM_UNLOCK(sysm);
2518                 }
2519         }
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2524  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2525  * be changed upwards or downwards in the future; it
2526  * is only necessary that true be returned for a small
2527  * subset of pmaps for proper page aging.
2528  */
2529 boolean_t
2530 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
2531 {
2532         pv_entry_t pv;
2533         int loops = 0;
2534
2535         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2536                 return FALSE;
2537
2538         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2539         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2540                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
2541                         return TRUE;
2542                 }
2543                 loops++;
2544                 if (loops >= 16)
2545                         break;
2546         }
2547         return (FALSE);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * Remove all pages from specified address space
2552  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2553  * is special cased for current process only, but
2554  * can have the more generic (and slightly slower)
2555  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2556  * in the case of running down an entire address space.
2557  */
2558 void
2559 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2560 {
2561         pt_entry_t *pte, tpte;
2562         pv_entry_t pv, npv;
2563         vm_page_t m;
2564
2565         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
2566                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
2567                 return;
2568         }
2569         vm_page_lock_queues();
2570         PMAP_LOCK(pmap);
2571         sched_pin();
2572         //XXX need to be TAILQ_FOREACH_SAFE ?
2573         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2574
2575                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2576                 if (!pmap_pte_v(pte))
2577                         panic("pmap_remove_pages: page on pm_pvlist has no pte\n");
2578                 tpte = *pte;
2579
2580 /*
2581  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
2582  */
2583                 if (tpte & PTE_W) {
2584                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2585                         continue;
2586                 }
2587                 *pte = is_kernel_pmap(pmap) ? PTE_G : 0;
2588
2589                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(mips_tlbpfn_to_paddr(tpte));
2590
2591                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
2592                     ("pmap_remove_pages: bad tpte %lx", tpte));
2593
2594                 pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
2595
2596                 /*
2597                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2598                  */
2599                 if (tpte & PTE_M) {
2600                         vm_page_dirty(m);
2601                 }
2602                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2603                 TAILQ_REMOVE(&pv->pv_pmap->pm_pvlist, pv, pv_plist);
2604
2605                 m->md.pv_list_count--;
2606                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2607                 if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL) {
2608                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2609                 }
2610                 pmap_unuse_pt(pv->pv_pmap, pv->pv_va, pv->pv_ptem);
2611                 free_pv_entry(pv);
2612         }
2613         sched_unpin();
2614         pmap_invalidate_all(pmap);
2615         PMAP_UNLOCK(pmap);
2616         vm_page_unlock_queues();
2617 }
2618
2619 /*
2620  * pmap_testbit tests bits in pte's
2621  * note that the testbit/changebit routines are inline,
2622  * and a lot of things compile-time evaluate.
2623  */
2624 static boolean_t
2625 pmap_testbit(vm_page_t m, int bit)
2626 {
2627         pv_entry_t pv;
2628         pt_entry_t *pte;
2629         boolean_t rv = FALSE;
2630
2631         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2632                 return rv;
2633
2634         if (TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) == NULL)
2635                 return rv;
2636
2637         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2638         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2639 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2640                 if (!pv->pv_pmap) {
2641                         printf("Null pmap (tb) at va: 0x%x\n", pv->pv_va);
2642                         continue;
2643                 }
2644 #endif
2645                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2646                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2647                 rv = (*pte & bit) != 0;
2648                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2649                 if (rv)
2650                         break;
2651         }
2652         return (rv);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * this routine is used to modify bits in ptes
2657  */
2658 static __inline void
2659 pmap_changebit(vm_page_t m, int bit, boolean_t setem)
2660 {
2661         register pv_entry_t pv;
2662         register pt_entry_t *pte;
2663
2664         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2665                 return;
2666
2667         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2668         /*
2669          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos If
2670          * setting RO do we need to clear the VAC?
2671          */
2672         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2673 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2674                 if (!pv->pv_pmap) {
2675                         printf("Null pmap (cb) at va: 0x%x\n", pv->pv_va);
2676                         continue;
2677                 }
2678 #endif
2679
2680                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2681                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2682
2683                 if (setem) {
2684                         *(int *)pte |= bit;
2685                         pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2686                 } else {
2687                         vm_offset_t pbits = *(vm_offset_t *)pte;
2688
2689                         if (pbits & bit) {
2690                                 if (bit == PTE_RW) {
2691                                         if (pbits & PTE_M) {
2692                                                 vm_page_dirty(m);
2693                                         }
2694                                         *(int *)pte = (pbits & ~(PTE_M | PTE_RW)) |
2695                                             PTE_RO;
2696                                 } else {
2697                                         *(int *)pte = pbits & ~bit;
2698                                 }
2699                                 pmap_update_page(pv->pv_pmap, pv->pv_va, *pte);
2700                         }
2701                 }
2702                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2703         }
2704         if (!setem && bit == PTE_RW)
2705                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2706 }
2707
2708 /*
2709  *      pmap_page_wired_mappings:
2710  *
2711  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
2712  *      that are wired.
2713  */
2714 int
2715 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
2716 {
2717         pv_entry_t pv;
2718         int count;
2719
2720         count = 0;
2721         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
2722                 return (count);
2723         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2724         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2725             if (pv->pv_wired)
2726                 count++;
2727         return (count);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
2732  */
2733 void
2734 pmap_remove_write(vm_page_t m)
2735 {
2736         pv_entry_t pv, npv;
2737         vm_offset_t va;
2738         pt_entry_t *pte;
2739
2740         if ((m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
2741                 return;
2742
2743         /*
2744          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos.
2745          */
2746         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv; pv = npv) {
2747                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2748                 pte = pmap_pte(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2749
2750                 if ((pte == NULL) || !mips_pg_v(*pte))
2751                         panic("page on pm_pvlist has no pte\n");
2752
2753                 va = pv->pv_va;
2754                 pmap_protect(pv->pv_pmap, va, va + PAGE_SIZE,
2755                     VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE);
2756         }
2757         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2758 }
2759
2760 /*
2761  *      pmap_ts_referenced:
2762  *
2763  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
2764  */
2765 int
2766 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
2767 {
2768         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2769                 return (0);
2770
2771         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2772                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2773                 return 1;
2774         }
2775         return 0;
2776 }
2777
2778 /*
2779  *      pmap_is_modified:
2780  *
2781  *      Return whether or not the specified physical page was modified
2782  *      in any physical maps.
2783  */
2784 boolean_t
2785 pmap_is_modified(vm_page_t m)
2786 {
2787         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2788                 return FALSE;
2789
2790         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD)
2791                 return TRUE;
2792         else
2793                 return pmap_testbit(m, PTE_M);
2794 }
2795
2796 /* N/C */
2797
2798 /*
2799  *      pmap_is_prefaultable:
2800  *
2801  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
2802  *      for prefault.
2803  */
2804 boolean_t
2805 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2806 {
2807         pt_entry_t *pte;
2808         boolean_t rv;
2809
2810         rv = FALSE;
2811         PMAP_LOCK(pmap);
2812         if (*pmap_pde(pmap, addr)) {
2813                 pte = pmap_pte(pmap, addr);
2814                 rv = (*pte == 0);
2815         }
2816         PMAP_UNLOCK(pmap);
2817         return (rv);
2818 }
2819
2820 /*
2821  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
2822  */
2823 void
2824 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
2825 {
2826         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2827                 return;
2828         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2829         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) {
2830                 pmap_changebit(m, PTE_M, FALSE);
2831                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_MOD;
2832         }
2833 }
2834
2835 /*
2836  *      pmap_clear_reference:
2837  *
2838  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
2839  */
2840 void
2841 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
2842 {
2843         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
2844                 return;
2845
2846         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2847         if (m->md.pv_flags & PV_TABLE_REF) {
2848                 m->md.pv_flags &= ~PV_TABLE_REF;
2849         }
2850 }
2851
2852 /*
2853  * Miscellaneous support routines follow
2854  */
2855
2856 /*
2857  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2858  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2859  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2860  * NOT real memory.
2861  */
2862
2863 /*
2864  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2865  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2866  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2867  * NOT real memory.
2868  */
2869 void *
2870 pmap_mapdev(vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2871 {
2872         vm_offset_t va, tmpva, offset;
2873
2874         /* 
2875          * KSEG1 maps only first 512M of phys address space. For 
2876          * pa > 0x20000000 we should make proper mapping * using pmap_kenter.
2877          */
2878         if ((pa + size - 1) < MIPS_KSEG0_LARGEST_PHYS)
2879                 return (void *)MIPS_PHYS_TO_KSEG1(pa);
2880         else {
2881                 offset = pa & PAGE_MASK;
2882                 size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2883         
2884                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
2885                 if (!va)
2886                         panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
2887                 pa = trunc_page(pa);
2888                 for (tmpva = va; size > 0;) {
2889                         pmap_kenter(tmpva, pa);
2890                         size -= PAGE_SIZE;
2891                         tmpva += PAGE_SIZE;
2892                         pa += PAGE_SIZE;
2893                 }
2894         }
2895
2896         return ((void *)(va + offset));
2897 }
2898
2899 void
2900 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
2901 {
2902         vm_offset_t base, offset, tmpva;
2903
2904         /* If the address is within KSEG1 then there is nothing to do */
2905         if (va >= MIPS_KSEG1_START && va <= MIPS_KSEG1_END)
2906                 return;
2907
2908         base = trunc_page(va);
2909         offset = va & PAGE_MASK;
2910         size = roundup(size + offset, PAGE_SIZE);
2911         for (tmpva = base; tmpva < base + size; tmpva += PAGE_SIZE)
2912                 pmap_kremove(tmpva);
2913         kmem_free(kernel_map, base, size);
2914 }
2915
2916 /*
2917  * perform the pmap work for mincore
2918  */
2919 int
2920 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2921 {
2922
2923         pt_entry_t *ptep, pte;
2924         vm_page_t m;
2925         int val = 0;
2926
2927         PMAP_LOCK(pmap);
2928         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
2929         pte = (ptep != NULL) ? *ptep : 0;
2930         PMAP_UNLOCK(pmap);
2931
2932         if (mips_pg_v(pte)) {
2933                 vm_offset_t pa;
2934
2935                 val = MINCORE_INCORE;
2936                 pa = mips_tlbpfn_to_paddr(pte);
2937                 if (!page_is_managed(pa))
2938                         return val;
2939
2940                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2941
2942                 /*
2943                  * Modified by us
2944                  */
2945                 if (pte & PTE_M)
2946                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
2947                 /*
2948                  * Modified by someone
2949                  */
2950                 else {
2951                         vm_page_lock_queues();
2952                         if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
2953                                 val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
2954                         vm_page_unlock_queues();
2955                 }
2956                 /*
2957                  * Referenced by us or someone
2958                  */
2959                 vm_page_lock_queues();
2960                 if ((m->flags & PG_REFERENCED) || pmap_ts_referenced(m)) {
2961                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
2962                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2963                 }
2964                 vm_page_unlock_queues();
2965         }
2966         return val;
2967 }
2968
2969 void
2970 pmap_activate(struct thread *td)
2971 {
2972         pmap_t pmap, oldpmap;
2973         struct proc *p = td->td_proc;
2974
2975         critical_enter();
2976
2977         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
2978         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
2979
2980         if (oldpmap)
2981                 atomic_clear_32(&oldpmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
2982         atomic_set_32(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
2983         pmap_asid_alloc(pmap);
2984         if (td == curthread) {
2985                 PCPU_SET(segbase, pmap->pm_segtab);
2986                 MachSetPID(pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid);
2987         }
2988
2989         PCPU_SET(curpmap, pmap);
2990         critical_exit();
2991 }
2992
2993 void
2994 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
2995 {
2996 }
2997
2998 /*
2999  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
3000  *      different alignment might result in more superpage mappings.
3001  */
3002 void
3003 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
3004     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
3005 {
3006         vm_offset_t superpage_offset;
3007
3008         if (size < NBSEG)
3009                 return;
3010         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
3011                 offset += ptoa(object->pg_color);
3012         superpage_offset = offset & SEGOFSET;
3013         if (size - ((NBSEG - superpage_offset) & SEGOFSET) < NBSEG ||
3014             (*addr & SEGOFSET) == superpage_offset)
3015                 return;
3016         if ((*addr & SEGOFSET) < superpage_offset)
3017                 *addr = (*addr & ~SEGOFSET) + superpage_offset;
3018         else
3019                 *addr = ((*addr + SEGOFSET) & ~SEGOFSET) + superpage_offset;
3020 }
3021
3022 int pmap_pid_dump(int pid);
3023
3024 int
3025 pmap_pid_dump(int pid)
3026 {
3027         pmap_t pmap;
3028         struct proc *p;
3029         int npte = 0;
3030         int index;
3031
3032         sx_slock(&allproc_lock);
3033         LIST_FOREACH(p, &allproc, p_list) {
3034                 if (p->p_pid != pid)
3035                         continue;
3036
3037                 if (p->p_vmspace) {
3038                         int i, j;
3039
3040                         printf("vmspace is %p\n",
3041                                p->p_vmspace);
3042                         index = 0;
3043                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
3044                         printf("pmap asid:%x generation:%x\n",
3045                                pmap->pm_asid[0].asid,
3046                                pmap->pm_asid[0].gen);
3047                         for (i = 0; i < NUSERPGTBLS; i++) {
3048                                 pd_entry_t *pde;
3049                                 pt_entry_t *pte;
3050                                 unsigned base = i << SEGSHIFT;
3051
3052                                 pde = &pmap->pm_segtab[i];
3053                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
3054                                         for (j = 0; j < 1024; j++) {
3055                                                 vm_offset_t va = base +
3056                                                 (j << PAGE_SHIFT);
3057
3058                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
3059                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
3060                                                         vm_offset_t pa;
3061                                                         vm_page_t m;
3062
3063                                                         pa = mips_tlbpfn_to_paddr(*pte);
3064                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3065                                                         printf("va: %p, pt: %p, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
3066                                                             (void *)va,
3067                                                             (void *)pa,
3068                                                             m->hold_count,
3069                                                             m->wire_count,
3070                                                             m->flags);
3071                                                         npte++;
3072                                                         index++;
3073                                                         if (index >= 2) {
3074                                                                 index = 0;
3075                                                                 printf("\n");
3076                                                         } else {
3077                                                                 printf(" ");
3078                                                         }
3079                                                 }
3080                                         }
3081                                 }
3082                         }
3083                 } else {
3084                   printf("Process pid:%d has no vm_space\n", pid);
3085                 }
3086                 break;
3087         }
3088         sx_sunlock(&allproc_lock);
3089         return npte;
3090 }
3091
3092
3093 #if defined(DEBUG)
3094
3095 static void pads(pmap_t pm);
3096 void pmap_pvdump(vm_offset_t pa);
3097
3098 /* print address space of pmap*/
3099 static void
3100 pads(pmap_t pm)
3101 {
3102         unsigned va, i, j;
3103         pt_entry_t *ptep;
3104
3105         if (pm == kernel_pmap)
3106                 return;
3107         for (i = 0; i < NPTEPG; i++)
3108                 if (pm->pm_segtab[i])
3109                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
3110                                 va = (i << SEGSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
3111                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
3112                                         continue;
3113                                 if (pm != kernel_pmap &&
3114                                     va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
3115                                         continue;
3116                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
3117                                 if (pmap_pte_v(ptep))
3118                                         printf("%x:%x ", va, *(int *)ptep);
3119                         }
3120
3121 }
3122
3123 void
3124 pmap_pvdump(vm_offset_t pa)
3125 {
3126         register pv_entry_t pv;
3127         vm_page_t m;
3128
3129         printf("pa %x", pa);
3130         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3131         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3132             pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3133                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3134                 pads(pv->pv_pmap);
3135         }
3136         printf(" ");
3137 }
3138
3139 /* N/C */
3140 #endif
3141
3142
3143 /*
3144  * Allocate TLB address space tag (called ASID or TLBPID) and return it.
3145  * It takes almost as much or more time to search the TLB for a
3146  * specific ASID and flush those entries as it does to flush the entire TLB.
3147  * Therefore, when we allocate a new ASID, we just take the next number. When
3148  * we run out of numbers, we flush the TLB, increment the generation count
3149  * and start over. ASID zero is reserved for kernel use.
3150  */
3151 static void
3152 pmap_asid_alloc(pmap)
3153         pmap_t pmap;
3154 {
3155         if (pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid != PMAP_ASID_RESERVED &&
3156             pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen == PCPU_GET(asid_generation));
3157         else {
3158                 if (PCPU_GET(next_asid) == pmap_max_asid) {
3159                         MIPS_TBIAP();
3160                         PCPU_SET(asid_generation,
3161                             (PCPU_GET(asid_generation) + 1) & ASIDGEN_MASK);
3162                         if (PCPU_GET(asid_generation) == 0) {
3163                                 PCPU_SET(asid_generation, 1);
3164                         }
3165                         PCPU_SET(next_asid, 1); /* 0 means invalid */
3166                 }
3167                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid = PCPU_GET(next_asid);
3168                 pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].gen = PCPU_GET(asid_generation);
3169                 PCPU_SET(next_asid, PCPU_GET(next_asid) + 1);
3170         }
3171
3172 #ifdef DEBUG
3173         if (pmapdebug & (PDB_FOLLOW | PDB_TLBPID)) {
3174                 if (curproc)
3175                         printf("pmap_asid_alloc: curproc %d '%s' ",
3176                             curproc->p_pid, curproc->p_comm);
3177                 else
3178                         printf("pmap_asid_alloc: curproc <none> ");
3179                 printf("segtab %p asid %d\n", pmap->pm_segtab,
3180                     pmap->pm_asid[PCPU_GET(cpuid)].asid);
3181         }
3182 #endif
3183 }
3184
3185 int
3186 page_is_managed(vm_offset_t pa)
3187 {
3188         vm_offset_t pgnum = mips_btop(pa);
3189
3190         if (pgnum >= first_page && (pgnum < (first_page + vm_page_array_size))) {
3191                 vm_page_t m;
3192
3193                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3194                 if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0)
3195                         return 1;
3196         }
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int
3201 init_pte_prot(vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3202 {
3203         int rw = 0;
3204
3205         if (!(prot & VM_PROT_WRITE))
3206                 rw = PTE_ROPAGE;
3207         else {
3208                 if (va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
3209                         /*
3210                          * Don't bother to trap on kernel writes, just
3211                          * record page as dirty.
3212                          */
3213                         rw = PTE_RWPAGE;
3214                         vm_page_dirty(m);
3215                 } else if ((m->md.pv_flags & PV_TABLE_MOD) ||
3216                     m->dirty == VM_PAGE_BITS_ALL)
3217                         rw = PTE_RWPAGE;
3218                 else
3219                         rw = PTE_CWPAGE;
3220                 vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
3221         }
3222         return rw;
3223 }
3224
3225 /*
3226  *      pmap_page_is_free:
3227  *
3228  *      Called when a page is freed to allow pmap to clean up
3229  *      any extra state associated with the page.  In this case
3230  *      clear modified/referenced bits.
3231  */
3232 void
3233 pmap_page_is_free(vm_page_t m)
3234 {
3235
3236         m->md.pv_flags = 0;
3237 }
3238
3239 /*
3240  *      pmap_set_modified:
3241  *
3242  *      Sets the page modified and reference bits for the specified page.
3243  */
3244 void
3245 pmap_set_modified(vm_offset_t pa)
3246 {
3247
3248         PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->md.pv_flags |= (PV_TABLE_REF | PV_TABLE_MOD);
3249 }
3250
3251 #include <machine/db_machdep.h>
3252
3253 /*
3254  *  Dump the translation buffer (TLB) in readable form.
3255  */
3256
3257 void
3258 db_dump_tlb(int first, int last)
3259 {
3260         struct tlb tlb;
3261         int tlbno;
3262
3263         tlbno = first;
3264
3265         while (tlbno <= last) {
3266                 MachTLBRead(tlbno, &tlb);
3267                 if (tlb.tlb_lo0 & PTE_V || tlb.tlb_lo1 & PTE_V) {
3268                         printf("TLB %2d vad 0x%08x ", tlbno, (tlb.tlb_hi & 0xffffff00));
3269                 } else {
3270                         printf("TLB*%2d vad 0x%08x ", tlbno, (tlb.tlb_hi & 0xffffff00));
3271                 }
3272                 printf("0=0x%08x ", pfn_to_vad(tlb.tlb_lo0));
3273                 printf("%c", tlb.tlb_lo0 & PTE_M ? 'M' : ' ');
3274                 printf("%c", tlb.tlb_lo0 & PTE_G ? 'G' : ' ');
3275                 printf(" atr %x ", (tlb.tlb_lo0 >> 3) & 7);
3276                 printf("1=0x%08x ", pfn_to_vad(tlb.tlb_lo1));
3277                 printf("%c", tlb.tlb_lo1 & PTE_M ? 'M' : ' ');
3278                 printf("%c", tlb.tlb_lo1 & PTE_G ? 'G' : ' ');
3279                 printf(" atr %x ", (tlb.tlb_lo1 >> 3) & 7);
3280                 printf(" sz=%x pid=%x\n", tlb.tlb_mask,
3281                        (tlb.tlb_hi & 0x000000ff)
3282                        );
3283                 tlbno++;
3284         }
3285 }
3286
3287 #ifdef DDB
3288 #include <sys/kernel.h>
3289 #include <ddb/ddb.h>
3290
3291 DB_SHOW_COMMAND(tlb, ddb_dump_tlb)
3292 {
3293         db_dump_tlb(0, num_tlbentries - 1);
3294 }
3295
3296 #endif
3297
3298 /*
3299  *      Routine:        pmap_kextract
3300  *      Function:
3301  *              Extract the physical page address associated
3302  *              virtual address.
3303  */
3304  /* PMAP_INLINE */ vm_offset_t
3305 pmap_kextract(vm_offset_t va)
3306 {
3307         vm_offset_t pa = 0;
3308
3309         if (va < MIPS_CACHED_MEMORY_ADDR) {
3310                 /* user virtual address */
3311                 pt_entry_t *ptep;
3312
3313                 if (curproc && curproc->p_vmspace) {
3314                         ptep = pmap_pte(&curproc->p_vmspace->vm_pmap, va);
3315                         if (ptep)
3316                                 pa = mips_tlbpfn_to_paddr(*ptep) |
3317                                     (va & PAGE_MASK);
3318                 }
3319         } else if (va >= MIPS_CACHED_MEMORY_ADDR &&
3320             va < MIPS_UNCACHED_MEMORY_ADDR)
3321                 pa = MIPS_CACHED_TO_PHYS(va);
3322         else if (va >= MIPS_UNCACHED_MEMORY_ADDR &&
3323             va < MIPS_KSEG2_START)
3324                 pa = MIPS_UNCACHED_TO_PHYS(va);
3325 #ifdef VM_ALLOC_WIRED_TLB_PG_POOL
3326         else if (need_wired_tlb_page_pool && ((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) &&
3327             (va < (VM_MIN_KERNEL_ADDRESS + VM_KERNEL_ALLOC_OFFSET))))
3328                 pa = MIPS_CACHED_TO_PHYS(va);
3329 #endif
3330         else if (va >= MIPS_KSEG2_START && va < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS) {
3331                 pt_entry_t *ptep;
3332
3333                 /* Is the kernel pmap initialized? */
3334                 if (kernel_pmap->pm_active) {
3335                         if (va >= (vm_offset_t)virtual_sys_start) {
3336                                 /* Its inside the virtual address range */
3337                                 ptep = pmap_pte(kernel_pmap, va);
3338                                 if (ptep)
3339                                         pa = mips_tlbpfn_to_paddr(*ptep) |
3340                                             (va & PAGE_MASK);
3341                         } else {
3342                                 int i;
3343
3344                                 /*
3345                                  * its inside the special mapping area, I
3346                                  * don't think this should happen, but if it
3347                                  * does I want it toa all work right :-)
3348                                  * Note if it does happen, we assume the
3349                                  * caller has the lock? FIXME, this needs to
3350                                  * be checked FIXEM - RRS.
3351                                  */
3352                                 for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
3353                                         if ((sysmap_lmem[i].valid1) && ((vm_offset_t)sysmap_lmem[i].CADDR1 == va)) {
3354                                                 pa = mips_tlbpfn_to_paddr(sysmap_lmem[i].CMAP1);
3355                                                 break;
3356                                         }
3357                                         if ((sysmap_lmem[i].valid2) && ((vm_offset_t)sysmap_lmem[i].CADDR2 == va)) {
3358                                                 pa = mips_tlbpfn_to_paddr(sysmap_lmem[i].CMAP2);
3359                                                 break;
3360                                         }
3361                                 }
3362                         }
3363                 }
3364         }
3365         return pa;
3366 }
3367
3368 void 
3369 pmap_flush_pvcache(vm_page_t m)
3370 {
3371         pv_entry_t pv;
3372
3373         if (m != NULL) {
3374                 for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv;
3375                     pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
3376                         mips_dcache_wbinv_range_index(pv->pv_va, NBPG);
3377                 }
3378         }
3379 }