sys/powerpc/aim/mmu_oea64.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008-2015 Nathan Whitehorn
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 __FBSDID("$FreeBSD$");
  31
  32 /*
  33  * Manages physical address maps.
  34  *
  35  * Since the information managed by this module is also stored by the
  36  * logical address mapping module, this module may throw away valid virtual
  37  * to physical mappings at almost any time.  However, invalidations of
  38  * mappings must be done as requested.
  39  *
  40  * In order to cope with hardware architectures which make virtual to
  41  * physical map invalidates expensive, this module may delay invalidate
  42  * reduced protection operations until such time as they are actually
  43  * necessary.  This module is given full information as to which processors
  44  * are currently using which maps, and to when physical maps must be made
  45  * correct.
  46  */
  47
  48 #include "opt_kstack_pages.h"
  49
  50 #include <sys/param.h>
  51 #include <sys/kernel.h>
  52 #include <sys/conf.h>
  53 #include <sys/queue.h>
  54 #include <sys/cpuset.h>
  55 #include <sys/kerneldump.h>
  56 #include <sys/ktr.h>
  57 #include <sys/lock.h>
  58 #include <sys/msgbuf.h>
  59 #include <sys/malloc.h>
  60 #include <sys/mutex.h>
  61 #include <sys/proc.h>
  62 #include <sys/rwlock.h>
  63 #include <sys/sched.h>
  64 #include <sys/sysctl.h>
  65 #include <sys/systm.h>
  66 #include <sys/vmmeter.h>
  67 #include <sys/smp.h>
  68
  69 #include <sys/kdb.h>
  70
  71 #include <dev/ofw/openfirm.h>
  72
  73 #include <vm/vm.h>
  74 #include <vm/vm_param.h>
  75 #include <vm/vm_kern.h>
  76 #include <vm/vm_page.h>
  77 #include <vm/vm_phys.h>
  78 #include <vm/vm_map.h>
  79 #include <vm/vm_object.h>
  80 #include <vm/vm_extern.h>
  81 #include <vm/vm_pageout.h>
  82 #include <vm/uma.h>
  83
  84 #include <machine/_inttypes.h>
  85 #include <machine/cpu.h>
  86 #include <machine/platform.h>
  87 #include <machine/frame.h>
  88 #include <machine/md_var.h>
  89 #include <machine/psl.h>
  90 #include <machine/bat.h>
  91 #include <machine/hid.h>
  92 #include <machine/pte.h>
  93 #include <machine/sr.h>
  94 #include <machine/trap.h>
  95 #include <machine/mmuvar.h>
  96
  97 #include "mmu_oea64.h"
  98 #include "mmu_if.h"
  99 #include "moea64_if.h"
 100
 101 void moea64_release_vsid(uint64_t vsid);
 102 uintptr_t moea64_get_unique_vsid(void);
 103
 104 #define DISABLE_TRANS(msr)      msr = mfmsr(); mtmsr(msr & ~PSL_DR)
 105 #define ENABLE_TRANS(msr)       mtmsr(msr)
 106
 107 #define VSID_MAKE(sr, hash)     ((sr) | (((hash) & 0xfffff) << 4))
 108 #define VSID_TO_HASH(vsid)      (((vsid) >> 4) & 0xfffff)
 109 #define VSID_HASH_MASK          0x0000007fffffffffULL
 110
 111 /*
 112  * Locking semantics:
 113  *
 114  * There are two locks of interest: the page locks and the pmap locks, which
 115  * protect their individual PVO lists and are locked in that order. The contents
 116  * of all PVO entries are protected by the locks of their respective pmaps.
 117  * The pmap of any PVO is guaranteed not to change so long as the PVO is linked
 118  * into any list.
 119  *
 120  */
 121
 122 #define PV_LOCK_PER_DOM (PA_LOCK_COUNT * 3)
 123 #define PV_LOCK_COUNT   (PV_LOCK_PER_DOM * MAXMEMDOM)
 124 static struct mtx_padalign pv_lock[PV_LOCK_COUNT];
 125
 126 /*
 127  * Cheap NUMA-izing of the pv locks, to reduce contention across domains.
 128  * NUMA domains on POWER9 appear to be indexed as sparse memory spaces, with the
 129  * index at (N << 45).
 130  */
 131 #ifdef __powerpc64__
 132 #define PV_LOCK_IDX(pa) (pa_index(pa) % PV_LOCK_PER_DOM + \
 133                         (((pa) >> 45) % MAXMEMDOM) * PV_LOCK_PER_DOM)
 134 #else
 135 #define PV_LOCK_IDX(pa) (pa_index(pa) % PV_LOCK_COUNT)
 136 #endif
 137 #define PV_LOCKPTR(pa)  ((struct mtx *)(&pv_lock[PV_LOCK_IDX(pa)]))
 138 #define PV_LOCK(pa)             mtx_lock(PV_LOCKPTR(pa))
 139 #define PV_UNLOCK(pa)           mtx_unlock(PV_LOCKPTR(pa))
 140 #define PV_LOCKASSERT(pa)       mtx_assert(PV_LOCKPTR(pa), MA_OWNED)
 141 #define PV_PAGE_LOCK(m)         PV_LOCK(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 142 #define PV_PAGE_UNLOCK(m)       PV_UNLOCK(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 143 #define PV_PAGE_LOCKASSERT(m)   PV_LOCKASSERT(VM_PAGE_TO_PHYS(m))
 144
 145 struct ofw_map {
 146         cell_t  om_va;
 147         cell_t  om_len;
 148         uint64_t om_pa;
 149         cell_t  om_mode;
 150 };
 151
 152 extern unsigned char _etext[];
 153 extern unsigned char _end[];
 154
 155 extern void *slbtrap, *slbtrapend;
 156
 157 /*
 158  * Map of physical memory regions.
 159  */
 160 static struct   mem_region *regions;
 161 static struct   mem_region *pregions;
 162 static struct   numa_mem_region *numa_pregions;
 163 static u_int    phys_avail_count;
 164 static int      regions_sz, pregions_sz, numapregions_sz;
 165
 166 extern void bs_remap_earlyboot(void);
 167
 168 /*
 169  * Lock for the SLB tables.
 170  */
 171 struct mtx      moea64_slb_mutex;
 172
 173 /*
 174  * PTEG data.
 175  */
 176 u_long          moea64_pteg_count;
 177 u_long          moea64_pteg_mask;
 178
 179 /*
 180  * PVO data.
 181  */
 182
 183 uma_zone_t      moea64_pvo_zone; /* zone for pvo entries */
 184
 185 static struct   pvo_entry *moea64_bpvo_pool;
 186 static int      moea64_bpvo_pool_index = 0;
 187 static int      moea64_bpvo_pool_size = 327680;
 188 TUNABLE_INT("machdep.moea64_bpvo_pool_size", &moea64_bpvo_pool_size);
 189 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_allocated_bpvo_entries, CTLFLAG_RD,
 190     &moea64_bpvo_pool_index, 0, "");
 191
 192 #define VSID_NBPW       (sizeof(u_int32_t) * 8)
 193 #ifdef __powerpc64__
 194 #define NVSIDS          (NPMAPS * 16)
 195 #define VSID_HASHMASK   0xffffffffUL
 196 #else
 197 #define NVSIDS          NPMAPS
 198 #define VSID_HASHMASK   0xfffffUL
 199 #endif
 200 static u_int    moea64_vsid_bitmap[NVSIDS / VSID_NBPW];
 201
 202 static boolean_t moea64_initialized = FALSE;
 203
 204 #ifdef MOEA64_STATS
 205 /*
 206  * Statistics.
 207  */
 208 u_int   moea64_pte_valid = 0;
 209 u_int   moea64_pte_overflow = 0;
 210 u_int   moea64_pvo_entries = 0;
 211 u_int   moea64_pvo_enter_calls = 0;
 212 u_int   moea64_pvo_remove_calls = 0;
 213 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pte_valid, CTLFLAG_RD,
 214     &moea64_pte_valid, 0, "");
 215 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pte_overflow, CTLFLAG_RD,
 216     &moea64_pte_overflow, 0, "");
 217 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_entries, CTLFLAG_RD,
 218     &moea64_pvo_entries, 0, "");
 219 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_enter_calls, CTLFLAG_RD,
 220     &moea64_pvo_enter_calls, 0, "");
 221 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, moea64_pvo_remove_calls, CTLFLAG_RD,
 222     &moea64_pvo_remove_calls, 0, "");
 223 #endif
 224
 225 vm_offset_t     moea64_scratchpage_va[2];
 226 struct pvo_entry *moea64_scratchpage_pvo[2];
 227 struct  mtx     moea64_scratchpage_mtx;
 228
 229 uint64_t        moea64_large_page_mask = 0;
 230 uint64_t        moea64_large_page_size = 0;
 231 int             moea64_large_page_shift = 0;
 232
 233 /*
 234  * PVO calls.
 235  */
 236 static int      moea64_pvo_enter(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo,
 237                     struct pvo_head *pvo_head, struct pvo_entry **oldpvo);
 238 static void     moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo);
 239 static void     moea64_pvo_remove_from_page(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo);
 240 static void     moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu_t mmu,
 241                     struct pvo_entry *pvo, vm_page_t m);
 242 static struct   pvo_entry *moea64_pvo_find_va(pmap_t, vm_offset_t);
 243
 244 /*
 245  * Utility routines.
 246  */
 247 static boolean_t        moea64_query_bit(mmu_t, vm_page_t, uint64_t);
 248 static u_int            moea64_clear_bit(mmu_t, vm_page_t, uint64_t);
 249 static void             moea64_kremove(mmu_t, vm_offset_t);
 250 static void             moea64_syncicache(mmu_t, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
 251                             vm_paddr_t pa, vm_size_t sz);
 252 static void             moea64_pmap_init_qpages(void);
 253
 254 /*
 255  * Kernel MMU interface
 256  */
 257 void moea64_clear_modify(mmu_t, vm_page_t);
 258 void moea64_copy_page(mmu_t, vm_page_t, vm_page_t);
 259 void moea64_copy_pages(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
 260     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize);
 261 int moea64_enter(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, vm_prot_t,
 262     u_int flags, int8_t psind);
 263 void moea64_enter_object(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t, vm_page_t,
 264     vm_prot_t);
 265 void moea64_enter_quick(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t, vm_prot_t);
 266 vm_paddr_t moea64_extract(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
 267 vm_page_t moea64_extract_and_hold(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_prot_t);
 268 void moea64_init(mmu_t);
 269 boolean_t moea64_is_modified(mmu_t, vm_page_t);
 270 boolean_t moea64_is_prefaultable(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
 271 boolean_t moea64_is_referenced(mmu_t, vm_page_t);
 272 int moea64_ts_referenced(mmu_t, vm_page_t);
 273 vm_offset_t moea64_map(mmu_t, vm_offset_t *, vm_paddr_t, vm_paddr_t, int);
 274 boolean_t moea64_page_exists_quick(mmu_t, pmap_t, vm_page_t);
 275 void moea64_page_init(mmu_t, vm_page_t);
 276 int moea64_page_wired_mappings(mmu_t, vm_page_t);
 277 void moea64_pinit(mmu_t, pmap_t);
 278 void moea64_pinit0(mmu_t, pmap_t);
 279 void moea64_protect(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t, vm_prot_t);
 280 void moea64_qenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_page_t *, int);
 281 void moea64_qremove(mmu_t, vm_offset_t, int);
 282 void moea64_release(mmu_t, pmap_t);
 283 void moea64_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 284 void moea64_remove_pages(mmu_t, pmap_t);
 285 void moea64_remove_all(mmu_t, vm_page_t);
 286 void moea64_remove_write(mmu_t, vm_page_t);
 287 void moea64_unwire(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
 288 void moea64_zero_page(mmu_t, vm_page_t);
 289 void moea64_zero_page_area(mmu_t, vm_page_t, int, int);
 290 void moea64_activate(mmu_t, struct thread *);
 291 void moea64_deactivate(mmu_t, struct thread *);
 292 void *moea64_mapdev(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t);
 293 void *moea64_mapdev_attr(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t, vm_memattr_t);
 294 void moea64_unmapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
 295 vm_paddr_t moea64_kextract(mmu_t, vm_offset_t);
 296 void moea64_page_set_memattr(mmu_t, vm_page_t m, vm_memattr_t ma);
 297 void moea64_kenter_attr(mmu_t, vm_offset_t, vm_paddr_t, vm_memattr_t ma);
 298 void moea64_kenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_paddr_t);
 299 boolean_t moea64_dev_direct_mapped(mmu_t, vm_paddr_t, vm_size_t);
 300 static void moea64_sync_icache(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_size_t);
 301 void moea64_dumpsys_map(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, size_t sz,
 302     void **va);
 303 void moea64_scan_init(mmu_t mmu);
 304 vm_offset_t moea64_quick_enter_page(mmu_t mmu, vm_page_t m);
 305 void moea64_quick_remove_page(mmu_t mmu, vm_offset_t addr);
 306 static int moea64_map_user_ptr(mmu_t mmu, pmap_t pm,
 307     volatile const void *uaddr, void **kaddr, size_t ulen, size_t *klen);
 308 static int moea64_decode_kernel_ptr(mmu_t mmu, vm_offset_t addr,
 309     int *is_user, vm_offset_t *decoded_addr);
 310 static size_t moea64_scan_pmap(mmu_t mmu);
 311 static void *moea64_dump_pmap_init(mmu_t mmu, unsigned blkpgs);
 312
 313
 314 static mmu_method_t moea64_methods[] = {
 315         MMUMETHOD(mmu_clear_modify,     moea64_clear_modify),
 316         MMUMETHOD(mmu_copy_page,        moea64_copy_page),
 317         MMUMETHOD(mmu_copy_pages,       moea64_copy_pages),
 318         MMUMETHOD(mmu_enter,            moea64_enter),
 319         MMUMETHOD(mmu_enter_object,     moea64_enter_object),
 320         MMUMETHOD(mmu_enter_quick,      moea64_enter_quick),
 321         MMUMETHOD(mmu_extract,          moea64_extract),
 322         MMUMETHOD(mmu_extract_and_hold, moea64_extract_and_hold),
 323         MMUMETHOD(mmu_init,             moea64_init),
 324         MMUMETHOD(mmu_is_modified,      moea64_is_modified),
 325         MMUMETHOD(mmu_is_prefaultable,  moea64_is_prefaultable),
 326         MMUMETHOD(mmu_is_referenced,    moea64_is_referenced),
 327         MMUMETHOD(mmu_ts_referenced,    moea64_ts_referenced),
 328         MMUMETHOD(mmu_map,              moea64_map),
 329         MMUMETHOD(mmu_page_exists_quick,moea64_page_exists_quick),
 330         MMUMETHOD(mmu_page_init,        moea64_page_init),
 331         MMUMETHOD(mmu_page_wired_mappings,moea64_page_wired_mappings),
 332         MMUMETHOD(mmu_pinit,            moea64_pinit),
 333         MMUMETHOD(mmu_pinit0,           moea64_pinit0),
 334         MMUMETHOD(mmu_protect,          moea64_protect),
 335         MMUMETHOD(mmu_qenter,           moea64_qenter),
 336         MMUMETHOD(mmu_qremove,          moea64_qremove),
 337         MMUMETHOD(mmu_release,          moea64_release),
 338         MMUMETHOD(mmu_remove,           moea64_remove),
 339         MMUMETHOD(mmu_remove_pages,     moea64_remove_pages),
 340         MMUMETHOD(mmu_remove_all,       moea64_remove_all),
 341         MMUMETHOD(mmu_remove_write,     moea64_remove_write),
 342         MMUMETHOD(mmu_sync_icache,      moea64_sync_icache),
 343         MMUMETHOD(mmu_unwire,           moea64_unwire),
 344         MMUMETHOD(mmu_zero_page,        moea64_zero_page),
 345         MMUMETHOD(mmu_zero_page_area,   moea64_zero_page_area),
 346         MMUMETHOD(mmu_activate,         moea64_activate),
 347         MMUMETHOD(mmu_deactivate,       moea64_deactivate),
 348         MMUMETHOD(mmu_page_set_memattr, moea64_page_set_memattr),
 349         MMUMETHOD(mmu_quick_enter_page, moea64_quick_enter_page),
 350         MMUMETHOD(mmu_quick_remove_page, moea64_quick_remove_page),
 351
 352         /* Internal interfaces */
 353         MMUMETHOD(mmu_mapdev,           moea64_mapdev),
 354         MMUMETHOD(mmu_mapdev_attr,      moea64_mapdev_attr),
 355         MMUMETHOD(mmu_unmapdev,         moea64_unmapdev),
 356         MMUMETHOD(mmu_kextract,         moea64_kextract),
 357         MMUMETHOD(mmu_kenter,           moea64_kenter),
 358         MMUMETHOD(mmu_kenter_attr,      moea64_kenter_attr),
 359         MMUMETHOD(mmu_dev_direct_mapped,moea64_dev_direct_mapped),
 360         MMUMETHOD(mmu_scan_init,        moea64_scan_init),
 361         MMUMETHOD(mmu_scan_pmap,        moea64_scan_pmap),
 362         MMUMETHOD(mmu_dump_pmap_init,   moea64_dump_pmap_init),
 363         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_map,      moea64_dumpsys_map),
 364         MMUMETHOD(mmu_map_user_ptr,     moea64_map_user_ptr),
 365         MMUMETHOD(mmu_decode_kernel_ptr, moea64_decode_kernel_ptr),
 366
 367         { 0, 0 }
 368 };
 369
 370 MMU_DEF(oea64_mmu, "mmu_oea64_base", moea64_methods, 0);
 371
 372 static struct pvo_head *
 373 vm_page_to_pvoh(vm_page_t m)
 374 {
 375
 376         mtx_assert(PV_LOCKPTR(VM_PAGE_TO_PHYS(m)), MA_OWNED);
 377         return (&m->md.mdpg_pvoh);
 378 }
 379
 380 static struct pvo_entry *
 381 alloc_pvo_entry(int bootstrap)
 382 {
 383         struct pvo_entry *pvo;
 384
 385         if (!moea64_initialized || bootstrap) {
 386                 if (moea64_bpvo_pool_index >= moea64_bpvo_pool_size) {
 387                         panic("moea64_enter: bpvo pool exhausted, %d, %d, %zd",
 388                               moea64_bpvo_pool_index, moea64_bpvo_pool_size,
 389                               moea64_bpvo_pool_size * sizeof(struct pvo_entry));
 390                 }
 391                 pvo = &moea64_bpvo_pool[
 392                     atomic_fetchadd_int(&moea64_bpvo_pool_index, 1)];
 393                 bzero(pvo, sizeof(*pvo));
 394                 pvo->pvo_vaddr = PVO_BOOTSTRAP;
 395         } else
 396                 pvo = uma_zalloc(moea64_pvo_zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
 397
 398         return (pvo);
 399 }
 400
 401
 402 static void
 403 init_pvo_entry(struct pvo_entry *pvo, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
 404 {
 405         uint64_t vsid;
 406         uint64_t hash;
 407         int shift;
 408
 409         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
 410
 411         pvo->pvo_pmap = pmap;
 412         va &= ~ADDR_POFF;
 413         pvo->pvo_vaddr |= va;
 414         vsid = va_to_vsid(pmap, va);
 415         pvo->pvo_vpn = (uint64_t)((va & ADDR_PIDX) >> ADDR_PIDX_SHFT)
 416             | (vsid << 16);
 417
 418         shift = (pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE) ? moea64_large_page_shift :
 419             ADDR_PIDX_SHFT;
 420         hash = (vsid & VSID_HASH_MASK) ^ (((uint64_t)va & ADDR_PIDX) >> shift);
 421         pvo->pvo_pte.slot = (hash & moea64_pteg_mask) << 3;
 422 }
 423
 424 static void
 425 free_pvo_entry(struct pvo_entry *pvo)
 426 {
 427
 428         if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_BOOTSTRAP))
 429                 uma_zfree(moea64_pvo_zone, pvo);
 430 }
 431
 432 void
 433 moea64_pte_from_pvo(const struct pvo_entry *pvo, struct lpte *lpte)
 434 {
 435
 436         lpte->pte_hi = (pvo->pvo_vpn >> (ADDR_API_SHFT64 - ADDR_PIDX_SHFT)) &
 437             LPTE_AVPN_MASK;
 438         lpte->pte_hi |= LPTE_VALID;
 439
 440         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE)
 441                 lpte->pte_hi |= LPTE_BIG;
 442         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
 443                 lpte->pte_hi |= LPTE_WIRED;
 444         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_HID)
 445                 lpte->pte_hi |= LPTE_HID;
 446
 447         lpte->pte_lo = pvo->pvo_pte.pa; /* Includes WIMG bits */
 448         if (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)
 449                 lpte->pte_lo |= LPTE_BW;
 450         else
 451                 lpte->pte_lo |= LPTE_BR;
 452
 453         if (!(pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_EXECUTE))
 454                 lpte->pte_lo |= LPTE_NOEXEC;
 455 }
 456
 457 static __inline uint64_t
 458 moea64_calc_wimg(vm_paddr_t pa, vm_memattr_t ma)
 459 {
 460         uint64_t pte_lo;
 461         int i;
 462
 463         if (ma != VM_MEMATTR_DEFAULT) {
 464                 switch (ma) {
 465                 case VM_MEMATTR_UNCACHEABLE:
 466                         return (LPTE_I | LPTE_G);
 467                 case VM_MEMATTR_CACHEABLE:
 468                         return (LPTE_M);
 469                 case VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING:
 470                 case VM_MEMATTR_WRITE_BACK:
 471                 case VM_MEMATTR_PREFETCHABLE:
 472                         return (LPTE_I);
 473                 case VM_MEMATTR_WRITE_THROUGH:
 474                         return (LPTE_W | LPTE_M);
 475                 }
 476         }
 477
 478         /*
 479          * Assume the page is cache inhibited and access is guarded unless
 480          * it's in our available memory array.
 481          */
 482         pte_lo = LPTE_I | LPTE_G;
 483         for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
 484                 if ((pa >= pregions[i].mr_start) &&
 485                     (pa < (pregions[i].mr_start + pregions[i].mr_size))) {
 486                         pte_lo &= ~(LPTE_I | LPTE_G);
 487                         pte_lo |= LPTE_M;
 488                         break;
 489                 }
 490         }
 491
 492         return pte_lo;
 493 }
 494
 495 /*
 496  * Quick sort callout for comparing memory regions.
 497  */
 498 static int      om_cmp(const void *a, const void *b);
 499
 500 static int
 501 om_cmp(const void *a, const void *b)
 502 {
 503         const struct    ofw_map *mapa;
 504         const struct    ofw_map *mapb;
 505
 506         mapa = a;
 507         mapb = b;
 508         if (mapa->om_pa < mapb->om_pa)
 509                 return (-1);
 510         else if (mapa->om_pa > mapb->om_pa)
 511                 return (1);
 512         else
 513                 return (0);
 514 }
 515
 516 static void
 517 moea64_add_ofw_mappings(mmu_t mmup, phandle_t mmu, size_t sz)
 518 {
 519         struct ofw_map  translations[sz/(4*sizeof(cell_t))]; /*>= 4 cells per */
 520         pcell_t         acells, trans_cells[sz/sizeof(cell_t)];
 521         struct pvo_entry *pvo;
 522         register_t      msr;
 523         vm_offset_t     off;
 524         vm_paddr_t      pa_base;
 525         int             i, j;
 526
 527         bzero(translations, sz);
 528         OF_getencprop(OF_finddevice("/"), "#address-cells", &acells,
 529             sizeof(acells));
 530         if (OF_getencprop(mmu, "translations", trans_cells, sz) == -1)
 531                 panic("moea64_bootstrap: can't get ofw translations");
 532
 533         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_add_ofw_mappings: translations");
 534         sz /= sizeof(cell_t);
 535         for (i = 0, j = 0; i < sz; j++) {
 536                 translations[j].om_va = trans_cells[i++];
 537                 translations[j].om_len = trans_cells[i++];
 538                 translations[j].om_pa = trans_cells[i++];
 539                 if (acells == 2) {
 540                         translations[j].om_pa <<= 32;
 541                         translations[j].om_pa |= trans_cells[i++];
 542                 }
 543                 translations[j].om_mode = trans_cells[i++];
 544         }
 545         KASSERT(i == sz, ("Translations map has incorrect cell count (%d/%zd)",
 546             i, sz));
 547
 548         sz = j;
 549         qsort(translations, sz, sizeof (*translations), om_cmp);
 550
 551         for (i = 0; i < sz; i++) {
 552                 pa_base = translations[i].om_pa;
 553               #ifndef __powerpc64__
 554                 if ((translations[i].om_pa >> 32) != 0)
 555                         panic("OFW translations above 32-bit boundary!");
 556               #endif
 557
 558                 if (pa_base % PAGE_SIZE)
 559                         panic("OFW translation not page-aligned (phys)!");
 560                 if (translations[i].om_va % PAGE_SIZE)
 561                         panic("OFW translation not page-aligned (virt)!");
 562
 563                 CTR3(KTR_PMAP, "translation: pa=%#zx va=%#x len=%#x",
 564                     pa_base, translations[i].om_va, translations[i].om_len);
 565
 566                 /* Now enter the pages for this mapping */
 567
 568                 DISABLE_TRANS(msr);
 569                 for (off = 0; off < translations[i].om_len; off += PAGE_SIZE) {
 570                         /* If this address is direct-mapped, skip remapping */
 571                         if (hw_direct_map &&
 572                             translations[i].om_va == PHYS_TO_DMAP(pa_base) &&
 573                             moea64_calc_wimg(pa_base + off, VM_MEMATTR_DEFAULT)
 574                             == LPTE_M)
 575                                 continue;
 576
 577                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
 578                         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap,
 579                             translations[i].om_va + off);
 580                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
 581                         if (pvo != NULL)
 582                                 continue;
 583
 584                         moea64_kenter(mmup, translations[i].om_va + off,
 585                             pa_base + off);
 586                 }
 587                 ENABLE_TRANS(msr);
 588         }
 589 }
 590
 591 #ifdef __powerpc64__
 592 static void
 593 moea64_probe_large_page(void)
 594 {
 595         uint16_t pvr = mfpvr() >> 16;
 596
 597         switch (pvr) {
 598         case IBM970:
 599         case IBM970FX:
 600         case IBM970MP:
 601                 powerpc_sync(); isync();
 602                 mtspr(SPR_HID4, mfspr(SPR_HID4) & ~HID4_970_DISABLE_LG_PG);
 603                 powerpc_sync(); isync();
 604
 605                 /* FALLTHROUGH */
 606         default:
 607                 if (moea64_large_page_size == 0) {
 608                         moea64_large_page_size = 0x1000000; /* 16 MB */
 609                         moea64_large_page_shift = 24;
 610                 }
 611         }
 612
 613         moea64_large_page_mask = moea64_large_page_size - 1;
 614 }
 615
 616 static void
 617 moea64_bootstrap_slb_prefault(vm_offset_t va, int large)
 618 {
 619         struct slb *cache;
 620         struct slb entry;
 621         uint64_t esid, slbe;
 622         uint64_t i;
 623
 624         cache = PCPU_GET(aim.slb);
 625         esid = va >> ADDR_SR_SHFT;
 626         slbe = (esid << SLBE_ESID_SHIFT) | SLBE_VALID;
 627
 628         for (i = 0; i < 64; i++) {
 629                 if (cache[i].slbe == (slbe | i))
 630                         return;
 631         }
 632
 633         entry.slbe = slbe;
 634         entry.slbv = KERNEL_VSID(esid) << SLBV_VSID_SHIFT;
 635         if (large)
 636                 entry.slbv |= SLBV_L;
 637
 638         slb_insert_kernel(entry.slbe, entry.slbv);
 639 }
 640 #endif
 641
 642 static void
 643 moea64_setup_direct_map(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart,
 644     vm_offset_t kernelend)
 645 {
 646         struct pvo_entry *pvo;
 647         register_t msr;
 648         vm_paddr_t pa, pkernelstart, pkernelend;
 649         vm_offset_t size, off;
 650         uint64_t pte_lo;
 651         int i;
 652
 653         if (moea64_large_page_size == 0)
 654                 hw_direct_map = 0;
 655
 656         DISABLE_TRANS(msr);
 657         if (hw_direct_map) {
 658                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
 659                 for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
 660                   for (pa = pregions[i].mr_start; pa < pregions[i].mr_start +
 661                      pregions[i].mr_size; pa += moea64_large_page_size) {
 662                         pte_lo = LPTE_M;
 663
 664                         pvo = alloc_pvo_entry(1 /* bootstrap */);
 665                         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED | PVO_LARGE;
 666                         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, PHYS_TO_DMAP(pa));
 667
 668                         /*
 669                          * Set memory access as guarded if prefetch within
 670                          * the page could exit the available physmem area.
 671                          */
 672                         if (pa & moea64_large_page_mask) {
 673                                 pa &= moea64_large_page_mask;
 674                                 pte_lo |= LPTE_G;
 675                         }
 676                         if (pa + moea64_large_page_size >
 677                             pregions[i].mr_start + pregions[i].mr_size)
 678                                 pte_lo |= LPTE_G;
 679
 680                         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE |
 681                             VM_PROT_EXECUTE;
 682                         pvo->pvo_pte.pa = pa | pte_lo;
 683                         moea64_pvo_enter(mmup, pvo, NULL, NULL);
 684                   }
 685                 }
 686                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
 687         }
 688
 689         /*
 690          * Make sure the kernel and BPVO pool stay mapped on systems either
 691          * without a direct map or on which the kernel is not already executing
 692          * out of the direct-mapped region.
 693          */
 694         if (kernelstart < DMAP_BASE_ADDRESS) {
 695                 /*
 696                  * For pre-dmap execution, we need to use identity mapping
 697                  * because we will be operating with the mmu on but in the
 698                  * wrong address configuration until we __restartkernel().
 699                  */
 700                 for (pa = kernelstart & ~PAGE_MASK; pa < kernelend;
 701                     pa += PAGE_SIZE)
 702                         moea64_kenter(mmup, pa, pa);
 703         } else if (!hw_direct_map) {
 704                 pkernelstart = kernelstart & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 705                 pkernelend = kernelend & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 706                 for (pa = pkernelstart & ~PAGE_MASK; pa < pkernelend;
 707                     pa += PAGE_SIZE)
 708                         moea64_kenter(mmup, pa | DMAP_BASE_ADDRESS, pa);
 709         }
 710
 711         if (!hw_direct_map) {
 712                 size = moea64_bpvo_pool_size*sizeof(struct pvo_entry);
 713                 off = (vm_offset_t)(moea64_bpvo_pool);
 714                 for (pa = off; pa < off + size; pa += PAGE_SIZE)
 715                         moea64_kenter(mmup, pa, pa);
 716
 717                 /* Map exception vectors */
 718                 for (pa = EXC_RSVD; pa < EXC_LAST; pa += PAGE_SIZE)
 719                         moea64_kenter(mmup, pa | DMAP_BASE_ADDRESS, pa);
 720         }
 721         ENABLE_TRANS(msr);
 722
 723         /*
 724          * Allow user to override unmapped_buf_allowed for testing.
 725          * XXXKIB Only direct map implementation was tested.
 726          */
 727         if (!TUNABLE_INT_FETCH("vfs.unmapped_buf_allowed",
 728             &unmapped_buf_allowed))
 729                 unmapped_buf_allowed = hw_direct_map;
 730 }
 731
 732 /* Quick sort callout for comparing physical addresses. */
 733 static int
 734 pa_cmp(const void *a, const void *b)
 735 {
 736         const vm_paddr_t *pa = a, *pb = b;
 737
 738         if (*pa < *pb)
 739                 return (-1);
 740         else if (*pa > *pb)
 741                 return (1);
 742         else
 743                 return (0);
 744 }
 745
 746 void
 747 moea64_early_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 748 {
 749         int             i, j;
 750         vm_size_t       physsz, hwphyssz;
 751         vm_paddr_t      kernelphysstart, kernelphysend;
 752         int             rm_pavail;
 753
 754 #ifndef __powerpc64__
 755         /* We don't have a direct map since there is no BAT */
 756         hw_direct_map = 0;
 757
 758         /* Make sure battable is zero, since we have no BAT */
 759         for (i = 0; i < 16; i++) {
 760                 battable[i].batu = 0;
 761                 battable[i].batl = 0;
 762         }
 763 #else
 764         moea64_probe_large_page();
 765
 766         /* Use a direct map if we have large page support */
 767         if (moea64_large_page_size > 0)
 768                 hw_direct_map = 1;
 769         else
 770                 hw_direct_map = 0;
 771
 772         /* Install trap handlers for SLBs */
 773         bcopy(&slbtrap, (void *)EXC_DSE,(size_t)&slbtrapend - (size_t)&slbtrap);
 774         bcopy(&slbtrap, (void *)EXC_ISE,(size_t)&slbtrapend - (size_t)&slbtrap);
 775         __syncicache((void *)EXC_DSE, 0x80);
 776         __syncicache((void *)EXC_ISE, 0x80);
 777 #endif
 778
 779         kernelphysstart = kernelstart & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 780         kernelphysend = kernelend & ~DMAP_BASE_ADDRESS;
 781
 782         /* Get physical memory regions from firmware */
 783         mem_regions(&pregions, &pregions_sz, &regions, &regions_sz);
 784         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_bootstrap: physical memory");
 785
 786         if (PHYS_AVAIL_ENTRIES < regions_sz)
 787                 panic("moea64_bootstrap: phys_avail too small");
 788
 789         phys_avail_count = 0;
 790         physsz = 0;
 791         hwphyssz = 0;
 792         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", (u_long *) &hwphyssz);
 793         for (i = 0, j = 0; i < regions_sz; i++, j += 2) {
 794                 CTR3(KTR_PMAP, "region: %#zx - %#zx (%#zx)",
 795                     regions[i].mr_start, regions[i].mr_start +
 796                     regions[i].mr_size, regions[i].mr_size);
 797                 if (hwphyssz != 0 &&
 798                     (physsz + regions[i].mr_size) >= hwphyssz) {
 799                         if (physsz < hwphyssz) {
 800                                 phys_avail[j] = regions[i].mr_start;
 801                                 phys_avail[j + 1] = regions[i].mr_start +
 802                                     hwphyssz - physsz;
 803                                 physsz = hwphyssz;
 804                                 phys_avail_count++;
 805                                 dump_avail[j] = phys_avail[j];
 806                                 dump_avail[j + 1] = phys_avail[j + 1];
 807                         }
 808                         break;
 809                 }
 810                 phys_avail[j] = regions[i].mr_start;
 811                 phys_avail[j + 1] = regions[i].mr_start + regions[i].mr_size;
 812                 phys_avail_count++;
 813                 physsz += regions[i].mr_size;
 814                 dump_avail[j] = phys_avail[j];
 815                 dump_avail[j + 1] = phys_avail[j + 1];
 816         }
 817
 818         /* Check for overlap with the kernel and exception vectors */
 819         rm_pavail = 0;
 820         for (j = 0; j < 2*phys_avail_count; j+=2) {
 821                 if (phys_avail[j] < EXC_LAST)
 822                         phys_avail[j] += EXC_LAST;
 823
 824                 if (phys_avail[j] >= kernelphysstart &&
 825                     phys_avail[j+1] <= kernelphysend) {
 826                         phys_avail[j] = phys_avail[j+1] = ~0;
 827                         rm_pavail++;
 828                         continue;
 829                 }
 830
 831                 if (kernelphysstart >= phys_avail[j] &&
 832                     kernelphysstart < phys_avail[j+1]) {
 833                         if (kernelphysend < phys_avail[j+1]) {
 834                                 phys_avail[2*phys_avail_count] =
 835                                     (kernelphysend & ~PAGE_MASK) + PAGE_SIZE;
 836                                 phys_avail[2*phys_avail_count + 1] =
 837                                     phys_avail[j+1];
 838                                 phys_avail_count++;
 839                         }
 840
 841                         phys_avail[j+1] = kernelphysstart & ~PAGE_MASK;
 842                 }
 843
 844                 if (kernelphysend >= phys_avail[j] &&
 845                     kernelphysend < phys_avail[j+1]) {
 846                         if (kernelphysstart > phys_avail[j]) {
 847                                 phys_avail[2*phys_avail_count] = phys_avail[j];
 848                                 phys_avail[2*phys_avail_count + 1] =
 849                                     kernelphysstart & ~PAGE_MASK;
 850                                 phys_avail_count++;
 851                         }
 852
 853                         phys_avail[j] = (kernelphysend & ~PAGE_MASK) +
 854                             PAGE_SIZE;
 855                 }
 856         }
 857
 858         /* Remove physical available regions marked for removal (~0) */
 859         if (rm_pavail) {
 860                 qsort(phys_avail, 2*phys_avail_count, sizeof(phys_avail[0]),
 861                         pa_cmp);
 862                 phys_avail_count -= rm_pavail;
 863                 for (i = 2*phys_avail_count;
 864                      i < 2*(phys_avail_count + rm_pavail); i+=2)
 865                         phys_avail[i] = phys_avail[i+1] = 0;
 866         }
 867
 868         physmem = btoc(physsz);
 869
 870 #ifdef PTEGCOUNT
 871         moea64_pteg_count = PTEGCOUNT;
 872 #else
 873         moea64_pteg_count = 0x1000;
 874
 875         while (moea64_pteg_count < physmem)
 876                 moea64_pteg_count <<= 1;
 877
 878         moea64_pteg_count >>= 1;
 879 #endif /* PTEGCOUNT */
 880 }
 881
 882 void
 883 moea64_mid_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 884 {
 885         int             i;
 886
 887         /*
 888          * Set PTEG mask
 889          */
 890         moea64_pteg_mask = moea64_pteg_count - 1;
 891
 892         /*
 893          * Initialize SLB table lock and page locks
 894          */
 895         mtx_init(&moea64_slb_mutex, "SLB table", NULL, MTX_DEF);
 896         for (i = 0; i < PV_LOCK_COUNT; i++)
 897                 mtx_init(&pv_lock[i], "page pv", NULL, MTX_DEF);
 898
 899         /*
 900          * Initialise the bootstrap pvo pool.
 901          */
 902         moea64_bpvo_pool = (struct pvo_entry *)moea64_bootstrap_alloc(
 903                 moea64_bpvo_pool_size*sizeof(struct pvo_entry), PAGE_SIZE);
 904         moea64_bpvo_pool_index = 0;
 905
 906         /* Place at address usable through the direct map */
 907         if (hw_direct_map)
 908                 moea64_bpvo_pool = (struct pvo_entry *)
 909                     PHYS_TO_DMAP((uintptr_t)moea64_bpvo_pool);
 910
 911         /*
 912          * Make sure kernel vsid is allocated as well as VSID 0.
 913          */
 914         #ifndef __powerpc64__
 915         moea64_vsid_bitmap[(KERNEL_VSIDBITS & (NVSIDS - 1)) / VSID_NBPW]
 916                 |= 1 << (KERNEL_VSIDBITS % VSID_NBPW);
 917         moea64_vsid_bitmap[0] |= 1;
 918         #endif
 919
 920         /*
 921          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
 922          */
 923         #ifdef __powerpc64__
 924         for (i = 0; i < 64; i++) {
 925                 pcpup->pc_aim.slb[i].slbv = 0;
 926                 pcpup->pc_aim.slb[i].slbe = 0;
 927         }
 928         #else
 929         for (i = 0; i < 16; i++)
 930                 kernel_pmap->pm_sr[i] = EMPTY_SEGMENT + i;
 931         #endif
 932
 933         kernel_pmap->pmap_phys = kernel_pmap;
 934         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
 935         RB_INIT(&kernel_pmap->pmap_pvo);
 936
 937         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
 938
 939         /*
 940          * Now map in all the other buffers we allocated earlier
 941          */
 942
 943         moea64_setup_direct_map(mmup, kernelstart, kernelend);
 944 }
 945
 946 void
 947 moea64_late_bootstrap(mmu_t mmup, vm_offset_t kernelstart, vm_offset_t kernelend)
 948 {
 949         ihandle_t       mmui;
 950         phandle_t       chosen;
 951         phandle_t       mmu;
 952         ssize_t         sz;
 953         int             i;
 954         vm_offset_t     pa, va;
 955         void            *dpcpu;
 956
 957         /*
 958          * Set up the Open Firmware pmap and add its mappings if not in real
 959          * mode.
 960          */
 961
 962         chosen = OF_finddevice("/chosen");
 963         if (chosen != -1 && OF_getencprop(chosen, "mmu", &mmui, 4) != -1) {
 964                 mmu = OF_instance_to_package(mmui);
 965                 if (mmu == -1 ||
 966                     (sz = OF_getproplen(mmu, "translations")) == -1)
 967                         sz = 0;
 968                 if (sz > 6144 /* tmpstksz - 2 KB headroom */)
 969                         panic("moea64_bootstrap: too many ofw translations");
 970
 971                 if (sz > 0)
 972                         moea64_add_ofw_mappings(mmup, mmu, sz);
 973         }
 974
 975         /*
 976          * Calculate the last available physical address.
 977          */
 978         Maxmem = 0;
 979         for (i = 0; phys_avail[i + 2] != 0; i += 2)
 980                 Maxmem = MAX(Maxmem, powerpc_btop(phys_avail[i + 1]));
 981
 982         /*
 983          * Initialize MMU.
 984          */
 985         MMU_CPU_BOOTSTRAP(mmup,0);
 986         mtmsr(mfmsr() | PSL_DR | PSL_IR);
 987         pmap_bootstrapped++;
 988
 989         /*
 990          * Set the start and end of kva.
 991          */
 992         virtual_avail = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS;
 993         virtual_end = VM_MAX_SAFE_KERNEL_ADDRESS;
 994
 995         /*
 996          * Map the entire KVA range into the SLB. We must not fault there.
 997          */
 998         #ifdef __powerpc64__
 999         for (va = virtual_avail; va < virtual_end; va += SEGMENT_LENGTH)
1000                 moea64_bootstrap_slb_prefault(va, 0);
1001         #endif
1002
1003         /*
1004          * Remap any early IO mappings (console framebuffer, etc.)
1005          */
1006         bs_remap_earlyboot();
1007
1008         /*
1009          * Figure out how far we can extend virtual_end into segment 16
1010          * without running into existing mappings. Segment 16 is guaranteed
1011          * to contain neither RAM nor devices (at least on Apple hardware),
1012          * but will generally contain some OFW mappings we should not
1013          * step on.
1014          */
1015
1016         #ifndef __powerpc64__   /* KVA is in high memory on PPC64 */
1017         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1018         while (virtual_end < VM_MAX_KERNEL_ADDRESS &&
1019             moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, virtual_end+1) == NULL)
1020                 virtual_end += PAGE_SIZE;
1021         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1022         #endif
1023
1024         /*
1025          * Allocate a kernel stack with a guard page for thread0 and map it
1026          * into the kernel page map.
1027          */
1028         pa = moea64_bootstrap_alloc(kstack_pages * PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
1029         va = virtual_avail + KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE;
1030         virtual_avail = va + kstack_pages * PAGE_SIZE;
1031         CTR2(KTR_PMAP, "moea64_bootstrap: kstack0 at %#x (%#x)", pa, va);
1032         thread0.td_kstack = va;
1033         thread0.td_kstack_pages = kstack_pages;
1034         for (i = 0; i < kstack_pages; i++) {
1035                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1036                 pa += PAGE_SIZE;
1037                 va += PAGE_SIZE;
1038         }
1039
1040         /*
1041          * Allocate virtual address space for the message buffer.
1042          */
1043         pa = msgbuf_phys = moea64_bootstrap_alloc(msgbufsize, PAGE_SIZE);
1044         msgbufp = (struct msgbuf *)virtual_avail;
1045         va = virtual_avail;
1046         virtual_avail += round_page(msgbufsize);
1047         while (va < virtual_avail) {
1048                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1049                 pa += PAGE_SIZE;
1050                 va += PAGE_SIZE;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Allocate virtual address space for the dynamic percpu area.
1055          */
1056         pa = moea64_bootstrap_alloc(DPCPU_SIZE, PAGE_SIZE);
1057         dpcpu = (void *)virtual_avail;
1058         va = virtual_avail;
1059         virtual_avail += DPCPU_SIZE;
1060         while (va < virtual_avail) {
1061                 moea64_kenter(mmup, va, pa);
1062                 pa += PAGE_SIZE;
1063                 va += PAGE_SIZE;
1064         }
1065         dpcpu_init(dpcpu, curcpu);
1066
1067         crashdumpmap = (caddr_t)virtual_avail;
1068         virtual_avail += MAXDUMPPGS * PAGE_SIZE;
1069
1070         /*
1071          * Allocate some things for page zeroing. We put this directly
1072          * in the page table and use MOEA64_PTE_REPLACE to avoid any
1073          * of the PVO book-keeping or other parts of the VM system
1074          * from even knowing that this hack exists.
1075          */
1076
1077         if (!hw_direct_map) {
1078                 mtx_init(&moea64_scratchpage_mtx, "pvo zero page", NULL,
1079                     MTX_DEF);
1080                 for (i = 0; i < 2; i++) {
1081                         moea64_scratchpage_va[i] = (virtual_end+1) - PAGE_SIZE;
1082                         virtual_end -= PAGE_SIZE;
1083
1084                         moea64_kenter(mmup, moea64_scratchpage_va[i], 0);
1085
1086                         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1087                         moea64_scratchpage_pvo[i] = moea64_pvo_find_va(
1088                             kernel_pmap, (vm_offset_t)moea64_scratchpage_va[i]);
1089                         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1090                 }
1091         }
1092
1093         numa_mem_regions(&numa_pregions, &numapregions_sz);
1094 }
1095
1096 static void
1097 moea64_pmap_init_qpages(void)
1098 {
1099         struct pcpu *pc;
1100         int i;
1101
1102         if (hw_direct_map)
1103                 return;
1104
1105         CPU_FOREACH(i) {
1106                 pc = pcpu_find(i);
1107                 pc->pc_qmap_addr = kva_alloc(PAGE_SIZE);
1108                 if (pc->pc_qmap_addr == 0)
1109                         panic("pmap_init_qpages: unable to allocate KVA");
1110                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1111                 pc->pc_aim.qmap_pvo =
1112                     moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, pc->pc_qmap_addr);
1113                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1114                 mtx_init(&pc->pc_aim.qmap_lock, "qmap lock", NULL, MTX_DEF);
1115         }
1116 }
1117
1118 SYSINIT(qpages_init, SI_SUB_CPU, SI_ORDER_ANY, moea64_pmap_init_qpages, NULL);
1119
1120 /*
1121  * Activate a user pmap.  This mostly involves setting some non-CPU
1122  * state.
1123  */
1124 void
1125 moea64_activate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1126 {
1127         pmap_t  pm;
1128
1129         pm = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1130         CPU_SET(PCPU_GET(cpuid), &pm->pm_active);
1131
1132         #ifdef __powerpc64__
1133         PCPU_SET(aim.userslb, pm->pm_slb);
1134         __asm __volatile("slbmte %0, %1; isync" ::
1135             "r"(td->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid), "r"(USER_SLB_SLBE));
1136         #else
1137         PCPU_SET(curpmap, pm->pmap_phys);
1138         mtsrin(USER_SR << ADDR_SR_SHFT, td->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid);
1139         #endif
1140 }
1141
1142 void
1143 moea64_deactivate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1144 {
1145         pmap_t  pm;
1146
1147         __asm __volatile("isync; slbie %0" :: "r"(USER_ADDR));
1148
1149         pm = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1150         CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &pm->pm_active);
1151         #ifdef __powerpc64__
1152         PCPU_SET(aim.userslb, NULL);
1153         #else
1154         PCPU_SET(curpmap, NULL);
1155         #endif
1156 }
1157
1158 void
1159 moea64_unwire(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
1160 {
1161         struct  pvo_entry key, *pvo;
1162         vm_page_t m;
1163         int64_t refchg;
1164
1165         key.pvo_vaddr = sva;
1166         PMAP_LOCK(pm);
1167         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
1168             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva;
1169             pvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo)) {
1170                 if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED) == 0)
1171                         panic("moea64_unwire: pvo %p is missing PVO_WIRED",
1172                             pvo);
1173                 pvo->pvo_vaddr &= ~PVO_WIRED;
1174                 refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, 0 /* No invalidation */);
1175                 if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
1176                     (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1177                         if (refchg < 0)
1178                                 refchg = LPTE_CHG;
1179                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
1180
1181                         refchg |= atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs);
1182                         if (refchg & LPTE_CHG)
1183                                 vm_page_dirty(m);
1184                         if (refchg & LPTE_REF)
1185                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1186                 }
1187                 pm->pm_stats.wired_count--;
1188         }
1189         PMAP_UNLOCK(pm);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * This goes through and sets the physical address of our
1194  * special scratch PTE to the PA we want to zero or copy. Because
1195  * of locking issues (this can get called in pvo_enter() by
1196  * the UMA allocator), we can't use most other utility functions here
1197  */
1198
1199 static __inline
1200 void moea64_set_scratchpage_pa(mmu_t mmup, int which, vm_paddr_t pa)
1201 {
1202         struct pvo_entry *pvo;
1203
1204         KASSERT(!hw_direct_map, ("Using OEA64 scratchpage with a direct map!"));
1205         mtx_assert(&moea64_scratchpage_mtx, MA_OWNED);
1206
1207         pvo = moea64_scratchpage_pvo[which];
1208         PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
1209         pvo->pvo_pte.pa =
1210             moea64_calc_wimg(pa, VM_MEMATTR_DEFAULT) | (uint64_t)pa;
1211         MOEA64_PTE_REPLACE(mmup, pvo, MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1212         PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
1213         isync();
1214 }
1215
1216 void
1217 moea64_copy_page(mmu_t mmu, vm_page_t msrc, vm_page_t mdst)
1218 {
1219         vm_offset_t     dst;
1220         vm_offset_t     src;
1221
1222         dst = VM_PAGE_TO_PHYS(mdst);
1223         src = VM_PAGE_TO_PHYS(msrc);
1224
1225         if (hw_direct_map) {
1226                 bcopy((void *)PHYS_TO_DMAP(src), (void *)PHYS_TO_DMAP(dst),
1227                     PAGE_SIZE);
1228         } else {
1229                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1230
1231                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, src);
1232                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1, dst);
1233
1234                 bcopy((void *)moea64_scratchpage_va[0],
1235                     (void *)moea64_scratchpage_va[1], PAGE_SIZE);
1236
1237                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1238         }
1239 }
1240
1241 static inline void
1242 moea64_copy_pages_dmap(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1243     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1244 {
1245         void *a_cp, *b_cp;
1246         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
1247         int cnt;
1248
1249         while (xfersize > 0) {
1250                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
1251                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
1252                 a_cp = (char *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(
1253                     VM_PAGE_TO_PHYS(ma[a_offset >> PAGE_SHIFT])) +
1254                     a_pg_offset;
1255                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
1256                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
1257                 b_cp = (char *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(
1258                     VM_PAGE_TO_PHYS(mb[b_offset >> PAGE_SHIFT])) +
1259                     b_pg_offset;
1260                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
1261                 a_offset += cnt;
1262                 b_offset += cnt;
1263                 xfersize -= cnt;
1264         }
1265 }
1266
1267 static inline void
1268 moea64_copy_pages_nodmap(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1269     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1270 {
1271         void *a_cp, *b_cp;
1272         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
1273         int cnt;
1274
1275         mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1276         while (xfersize > 0) {
1277                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
1278                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
1279                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0,
1280                     VM_PAGE_TO_PHYS(ma[a_offset >> PAGE_SHIFT]));
1281                 a_cp = (char *)moea64_scratchpage_va[0] + a_pg_offset;
1282                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
1283                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
1284                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1,
1285                     VM_PAGE_TO_PHYS(mb[b_offset >> PAGE_SHIFT]));
1286                 b_cp = (char *)moea64_scratchpage_va[1] + b_pg_offset;
1287                 bcopy(a_cp, b_cp, cnt);
1288                 a_offset += cnt;
1289                 b_offset += cnt;
1290                 xfersize -= cnt;
1291         }
1292         mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1293 }
1294
1295 void
1296 moea64_copy_pages(mmu_t mmu, vm_page_t *ma, vm_offset_t a_offset,
1297     vm_page_t *mb, vm_offset_t b_offset, int xfersize)
1298 {
1299
1300         if (hw_direct_map) {
1301                 moea64_copy_pages_dmap(mmu, ma, a_offset, mb, b_offset,
1302                     xfersize);
1303         } else {
1304                 moea64_copy_pages_nodmap(mmu, ma, a_offset, mb, b_offset,
1305                     xfersize);
1306         }
1307 }
1308
1309 void
1310 moea64_zero_page_area(mmu_t mmu, vm_page_t m, int off, int size)
1311 {
1312         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1313
1314         if (size + off > PAGE_SIZE)
1315                 panic("moea64_zero_page: size + off > PAGE_SIZE");
1316
1317         if (hw_direct_map) {
1318                 bzero((caddr_t)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(pa) + off, size);
1319         } else {
1320                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1321                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, pa);
1322                 bzero((caddr_t)moea64_scratchpage_va[0] + off, size);
1323                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1324         }
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Zero a page of physical memory by temporarily mapping it
1329  */
1330 void
1331 moea64_zero_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1332 {
1333         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1334         vm_offset_t va, off;
1335
1336         if (!hw_direct_map) {
1337                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1338
1339                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 0, pa);
1340                 va = moea64_scratchpage_va[0];
1341         } else {
1342                 va = PHYS_TO_DMAP(pa);
1343         }
1344
1345         for (off = 0; off < PAGE_SIZE; off += cacheline_size)
1346                 __asm __volatile("dcbz 0,%0" :: "r"(va + off));
1347
1348         if (!hw_direct_map)
1349                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1350 }
1351
1352 vm_offset_t
1353 moea64_quick_enter_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1354 {
1355         struct pvo_entry *pvo;
1356         vm_paddr_t pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1357
1358         if (hw_direct_map)
1359                 return (PHYS_TO_DMAP(pa));
1360
1361         /*
1362          * MOEA64_PTE_REPLACE does some locking, so we can't just grab
1363          * a critical section and access the PCPU data like on i386.
1364          * Instead, pin the thread and grab the PCPU lock to prevent
1365          * a preempting thread from using the same PCPU data.
1366          */
1367         sched_pin();
1368
1369         mtx_assert(PCPU_PTR(aim.qmap_lock), MA_NOTOWNED);
1370         pvo = PCPU_GET(aim.qmap_pvo);
1371
1372         mtx_lock(PCPU_PTR(aim.qmap_lock));
1373         pvo->pvo_pte.pa = moea64_calc_wimg(pa, pmap_page_get_memattr(m)) |
1374             (uint64_t)pa;
1375         MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1376         isync();
1377
1378         return (PCPU_GET(qmap_addr));
1379 }
1380
1381 void
1382 moea64_quick_remove_page(mmu_t mmu, vm_offset_t addr)
1383 {
1384         if (hw_direct_map)
1385                 return;
1386
1387         mtx_assert(PCPU_PTR(aim.qmap_lock), MA_OWNED);
1388         KASSERT(PCPU_GET(qmap_addr) == addr,
1389             ("moea64_quick_remove_page: invalid address"));
1390         mtx_unlock(PCPU_PTR(aim.qmap_lock));
1391         sched_unpin();
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Map the given physical page at the specified virtual address in the
1396  * target pmap with the protection requested.  If specified the page
1397  * will be wired down.
1398  */
1399
1400 int
1401 moea64_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1402     vm_prot_t prot, u_int flags, int8_t psind)
1403 {
1404         struct          pvo_entry *pvo, *oldpvo;
1405         struct          pvo_head *pvo_head;
1406         uint64_t        pte_lo;
1407         int             error;
1408
1409         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
1410                 if ((flags & PMAP_ENTER_QUICK_LOCKED) == 0)
1411                         VM_PAGE_OBJECT_BUSY_ASSERT(m);
1412                 else
1413                         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m->object);
1414         }
1415
1416         pvo = alloc_pvo_entry(0);
1417         if (pvo == NULL)
1418                 return (KERN_RESOURCE_SHORTAGE);
1419         pvo->pvo_pmap = NULL; /* to be filled in later */
1420         pvo->pvo_pte.prot = prot;
1421
1422         pte_lo = moea64_calc_wimg(VM_PAGE_TO_PHYS(m), pmap_page_get_memattr(m));
1423         pvo->pvo_pte.pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | pte_lo;
1424
1425         if ((flags & PMAP_ENTER_WIRED) != 0)
1426                 pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1427
1428         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0 || !moea64_initialized) {
1429                 pvo_head = NULL;
1430         } else {
1431                 pvo_head = &m->md.mdpg_pvoh;
1432                 pvo->pvo_vaddr |= PVO_MANAGED;
1433         }
1434
1435         PV_PAGE_LOCK(m);
1436         PMAP_LOCK(pmap);
1437         if (pvo->pvo_pmap == NULL)
1438                 init_pvo_entry(pvo, pmap, va);
1439         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1440                 if (pmap_bootstrapped &&
1441                     (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
1442                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
1443
1444         error = moea64_pvo_enter(mmu, pvo, pvo_head, &oldpvo);
1445         if (error == EEXIST) {
1446                 if (oldpvo->pvo_vaddr == pvo->pvo_vaddr &&
1447                     oldpvo->pvo_pte.pa == pvo->pvo_pte.pa &&
1448                     oldpvo->pvo_pte.prot == prot) {
1449                         /* Identical mapping already exists */
1450                         error = 0;
1451
1452                         /* If not in page table, reinsert it */
1453                         if (MOEA64_PTE_SYNCH(mmu, oldpvo) < 0) {
1454                                 STAT_MOEA64(moea64_pte_overflow--);
1455                                 MOEA64_PTE_INSERT(mmu, oldpvo);
1456                         }
1457
1458                         /* Then just clean up and go home */
1459                         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1460                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1461                         free_pvo_entry(pvo);
1462                         goto out;
1463                 } else {
1464                         /* Otherwise, need to kill it first */
1465                         KASSERT(oldpvo->pvo_pmap == pmap, ("pmap of old "
1466                             "mapping does not match new mapping"));
1467                         moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, oldpvo);
1468                         moea64_pvo_enter(mmu, pvo, pvo_head, NULL);
1469                 }
1470         }
1471         PMAP_UNLOCK(pmap);
1472         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1473
1474         /* Free any dead pages */
1475         if (error == EEXIST) {
1476                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, oldpvo);
1477                 free_pvo_entry(oldpvo);
1478         }
1479
1480 out:
1481         /*
1482          * Flush the page from the instruction cache if this page is
1483          * mapped executable and cacheable.
1484          */
1485         if (pmap != kernel_pmap && !(m->aflags & PGA_EXECUTABLE) &&
1486             (pte_lo & (LPTE_I | LPTE_G | LPTE_NOEXEC)) == 0) {
1487                 vm_page_aflag_set(m, PGA_EXECUTABLE);
1488                 moea64_syncicache(mmu, pmap, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m), PAGE_SIZE);
1489         }
1490         return (KERN_SUCCESS);
1491 }
1492
1493 static void
1494 moea64_syncicache(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa,
1495     vm_size_t sz)
1496 {
1497
1498         /*
1499          * This is much trickier than on older systems because
1500          * we can't sync the icache on physical addresses directly
1501          * without a direct map. Instead we check a couple of cases
1502          * where the memory is already mapped in and, failing that,
1503          * use the same trick we use for page zeroing to create
1504          * a temporary mapping for this physical address.
1505          */
1506
1507         if (!pmap_bootstrapped) {
1508                 /*
1509                  * If PMAP is not bootstrapped, we are likely to be
1510                  * in real mode.
1511                  */
1512                 __syncicache((void *)(uintptr_t)pa, sz);
1513         } else if (pmap == kernel_pmap) {
1514                 __syncicache((void *)va, sz);
1515         } else if (hw_direct_map) {
1516                 __syncicache((void *)(uintptr_t)PHYS_TO_DMAP(pa), sz);
1517         } else {
1518                 /* Use the scratch page to set up a temp mapping */
1519
1520                 mtx_lock(&moea64_scratchpage_mtx);
1521
1522                 moea64_set_scratchpage_pa(mmu, 1, pa & ~ADDR_POFF);
1523                 __syncicache((void *)(moea64_scratchpage_va[1] +
1524                     (va & ADDR_POFF)), sz);
1525
1526                 mtx_unlock(&moea64_scratchpage_mtx);
1527         }
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
1532  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
1533  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
1534  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
1535  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
1536  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
1537  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
1538  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
1539  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
1540  * corresponding offset from m_start are mapped.
1541  */
1542 void
1543 moea64_enter_object(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
1544     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
1545 {
1546         vm_page_t m;
1547         vm_pindex_t diff, psize;
1548
1549         VM_OBJECT_ASSERT_LOCKED(m_start->object);
1550
1551         psize = atop(end - start);
1552         m = m_start;
1553         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
1554                 moea64_enter(mmu, pm, start + ptoa(diff), m, prot &
1555                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), PMAP_ENTER_NOSLEEP |
1556                     PMAP_ENTER_QUICK_LOCKED, 0);
1557                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
1558         }
1559 }
1560
1561 void
1562 moea64_enter_quick(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1563     vm_prot_t prot)
1564 {
1565
1566         moea64_enter(mmu, pm, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
1567             PMAP_ENTER_NOSLEEP | PMAP_ENTER_QUICK_LOCKED, 0);
1568 }
1569
1570 vm_paddr_t
1571 moea64_extract(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1572 {
1573         struct  pvo_entry *pvo;
1574         vm_paddr_t pa;
1575
1576         PMAP_LOCK(pm);
1577         pvo = moea64_pvo_find_va(pm, va);
1578         if (pvo == NULL)
1579                 pa = 0;
1580         else
1581                 pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va - PVO_VADDR(pvo));
1582         PMAP_UNLOCK(pm);
1583
1584         return (pa);
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Atomically extract and hold the physical page with the given
1589  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
1590  * protection.
1591  */
1592 vm_page_t
1593 moea64_extract_and_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1594 {
1595         struct  pvo_entry *pvo;
1596         vm_page_t m;
1597
1598         m = NULL;
1599         PMAP_LOCK(pmap);
1600         pvo = moea64_pvo_find_va(pmap, va & ~ADDR_POFF);
1601         if (pvo != NULL && (pvo->pvo_pte.prot & prot) == prot) {
1602                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
1603                 if (!vm_page_wire_mapped(m))
1604                         m = NULL;
1605         }
1606         PMAP_UNLOCK(pmap);
1607         return (m);
1608 }
1609
1610 static mmu_t installed_mmu;
1611
1612 static void *
1613 moea64_uma_page_alloc(uma_zone_t zone, vm_size_t bytes, int domain,
1614     uint8_t *flags, int wait)
1615 {
1616         struct pvo_entry *pvo;
1617         vm_offset_t va;
1618         vm_page_t m;
1619         int needed_lock;
1620
1621         /*
1622          * This entire routine is a horrible hack to avoid bothering kmem
1623          * for new KVA addresses. Because this can get called from inside
1624          * kmem allocation routines, calling kmem for a new address here
1625          * can lead to multiply locking non-recursive mutexes.
1626          */
1627
1628         *flags = UMA_SLAB_PRIV;
1629         needed_lock = !PMAP_LOCKED(kernel_pmap);
1630
1631         m = vm_page_alloc_domain(NULL, 0, domain,
1632             malloc2vm_flags(wait) | VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_NOOBJ);
1633         if (m == NULL)
1634                 return (NULL);
1635
1636         va = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1637
1638         pvo = alloc_pvo_entry(1 /* bootstrap */);
1639
1640         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE;
1641         pvo->pvo_pte.pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m) | LPTE_M;
1642
1643         if (needed_lock)
1644                 PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1645
1646         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, va);
1647         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1648
1649         moea64_pvo_enter(installed_mmu, pvo, NULL, NULL);
1650
1651         if (needed_lock)
1652                 PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1653
1654         if ((wait & M_ZERO) && (m->flags & PG_ZERO) == 0)
1655                 bzero((void *)va, PAGE_SIZE);
1656
1657         return (void *)va;
1658 }
1659
1660 extern int elf32_nxstack;
1661
1662 void
1663 moea64_init(mmu_t mmu)
1664 {
1665
1666         CTR0(KTR_PMAP, "moea64_init");
1667
1668         moea64_pvo_zone = uma_zcreate("UPVO entry", sizeof (struct pvo_entry),
1669             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR,
1670             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1671
1672         if (!hw_direct_map) {
1673                 installed_mmu = mmu;
1674                 uma_zone_set_allocf(moea64_pvo_zone, moea64_uma_page_alloc);
1675         }
1676
1677 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1678         elf32_nxstack = 1;
1679 #endif
1680
1681         moea64_initialized = TRUE;
1682 }
1683
1684 boolean_t
1685 moea64_is_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1686 {
1687
1688         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1689             ("moea64_is_referenced: page %p is not managed", m));
1690
1691         return (moea64_query_bit(mmu, m, LPTE_REF));
1692 }
1693
1694 boolean_t
1695 moea64_is_modified(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1696 {
1697
1698         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1699             ("moea64_is_modified: page %p is not managed", m));
1700
1701         /*
1702          * If the page is not busied then this check is racy.
1703          */
1704         if (!pmap_page_is_write_mapped(m))
1705                 return (FALSE);
1706
1707         return (moea64_query_bit(mmu, m, LPTE_CHG));
1708 }
1709
1710 boolean_t
1711 moea64_is_prefaultable(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1712 {
1713         struct pvo_entry *pvo;
1714         boolean_t rv = TRUE;
1715
1716         PMAP_LOCK(pmap);
1717         pvo = moea64_pvo_find_va(pmap, va & ~ADDR_POFF);
1718         if (pvo != NULL)
1719                 rv = FALSE;
1720         PMAP_UNLOCK(pmap);
1721         return (rv);
1722 }
1723
1724 void
1725 moea64_clear_modify(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1726 {
1727
1728         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1729             ("moea64_clear_modify: page %p is not managed", m));
1730         vm_page_assert_busied(m);
1731
1732         if (!pmap_page_is_write_mapped(m))
1733                 return;
1734         moea64_clear_bit(mmu, m, LPTE_CHG);
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
1739  */
1740 void
1741 moea64_remove_write(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1742 {
1743         struct  pvo_entry *pvo;
1744         int64_t refchg, ret;
1745         pmap_t  pmap;
1746
1747         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1748             ("moea64_remove_write: page %p is not managed", m));
1749         vm_page_assert_busied(m);
1750
1751         if (!pmap_page_is_write_mapped(m))
1752                 return
1753
1754         powerpc_sync();
1755         PV_PAGE_LOCK(m);
1756         refchg = 0;
1757         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
1758                 pmap = pvo->pvo_pmap;
1759                 PMAP_LOCK(pmap);
1760                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD) &&
1761                     (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1762                         pvo->pvo_pte.prot &= ~VM_PROT_WRITE;
1763                         ret = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo,
1764                             MOEA64_PTE_PROT_UPDATE);
1765                         if (ret < 0)
1766                                 ret = LPTE_CHG;
1767                         refchg |= ret;
1768                         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
1769                                 isync();
1770                 }
1771                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1772         }
1773         if ((refchg | atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs)) & LPTE_CHG)
1774                 vm_page_dirty(m);
1775         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
1776         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1777 }
1778
1779 /*
1780  *      moea64_ts_referenced:
1781  *
1782  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
1783  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
1784  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
1785  *      reference bits set.
1786  *
1787  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
1788  *      should be tested and standardized at some point in the future for
1789  *      optimal aging of shared pages.
1790  */
1791 int
1792 moea64_ts_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1793 {
1794
1795         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
1796             ("moea64_ts_referenced: page %p is not managed", m));
1797         return (moea64_clear_bit(mmu, m, LPTE_REF));
1798 }
1799
1800 /*
1801  * Modify the WIMG settings of all mappings for a page.
1802  */
1803 void
1804 moea64_page_set_memattr(mmu_t mmu, vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
1805 {
1806         struct  pvo_entry *pvo;
1807         int64_t refchg;
1808         pmap_t  pmap;
1809         uint64_t lo;
1810
1811         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0) {
1812                 m->md.mdpg_cache_attrs = ma;
1813                 return;
1814         }
1815
1816         lo = moea64_calc_wimg(VM_PAGE_TO_PHYS(m), ma);
1817
1818         PV_PAGE_LOCK(m);
1819         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
1820                 pmap = pvo->pvo_pmap;
1821                 PMAP_LOCK(pmap);
1822                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD)) {
1823                         pvo->pvo_pte.pa &= ~LPTE_WIMG;
1824                         pvo->pvo_pte.pa |= lo;
1825                         refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo,
1826                             MOEA64_PTE_INVALIDATE);
1827                         if (refchg < 0)
1828                                 refchg = (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE) ?
1829                                     LPTE_CHG : 0;
1830                         if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
1831                             (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
1832                                 refchg |=
1833                                     atomic_readandclear_32(&m->md.mdpg_attrs);
1834                                 if (refchg & LPTE_CHG)
1835                                         vm_page_dirty(m);
1836                                 if (refchg & LPTE_REF)
1837                                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
1838                         }
1839                         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
1840                                 isync();
1841                 }
1842                 PMAP_UNLOCK(pmap);
1843         }
1844         m->md.mdpg_cache_attrs = ma;
1845         PV_PAGE_UNLOCK(m);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Map a wired page into kernel virtual address space.
1850  */
1851 void
1852 moea64_kenter_attr(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, vm_memattr_t ma)
1853 {
1854         int             error;
1855         struct pvo_entry *pvo, *oldpvo;
1856
1857         do {
1858                 pvo = alloc_pvo_entry(0);
1859                 if (pvo == NULL)
1860                         vm_wait(NULL);
1861         } while (pvo == NULL);
1862         pvo->pvo_pte.prot = VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE | VM_PROT_EXECUTE;
1863         pvo->pvo_pte.pa = (pa & ~ADDR_POFF) | moea64_calc_wimg(pa, ma);
1864         pvo->pvo_vaddr |= PVO_WIRED;
1865
1866         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1867         oldpvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va);
1868         if (oldpvo != NULL)
1869                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, oldpvo);
1870         init_pvo_entry(pvo, kernel_pmap, va);
1871         error = moea64_pvo_enter(mmu, pvo, NULL, NULL);
1872         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1873
1874         /* Free any dead pages */
1875         if (oldpvo != NULL) {
1876                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, oldpvo);
1877                 free_pvo_entry(oldpvo);
1878         }
1879
1880         if (error != 0 && error != ENOENT)
1881                 panic("moea64_kenter: failed to enter va %#zx pa %#jx: %d", va,
1882                     (uintmax_t)pa, error);
1883 }
1884
1885 void
1886 moea64_kenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1887 {
1888
1889         moea64_kenter_attr(mmu, va, pa, VM_MEMATTR_DEFAULT);
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Extract the physical page address associated with the given kernel virtual
1894  * address.
1895  */
1896 vm_paddr_t
1897 moea64_kextract(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1898 {
1899         struct          pvo_entry *pvo;
1900         vm_paddr_t pa;
1901
1902         /*
1903          * Shortcut the direct-mapped case when applicable.  We never put
1904          * anything but 1:1 (or 62-bit aliased) mappings below
1905          * VM_MIN_KERNEL_ADDRESS.
1906          */
1907         if (va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS)
1908                 return (va & ~DMAP_BASE_ADDRESS);
1909
1910         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
1911         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va);
1912         KASSERT(pvo != NULL, ("moea64_kextract: no addr found for %#" PRIxPTR,
1913             va));
1914         pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va - PVO_VADDR(pvo));
1915         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
1916         return (pa);
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Remove a wired page from kernel virtual address space.
1921  */
1922 void
1923 moea64_kremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1924 {
1925         moea64_remove(mmu, kernel_pmap, va, va + PAGE_SIZE);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Provide a kernel pointer corresponding to a given userland pointer.
1930  * The returned pointer is valid until the next time this function is
1931  * called in this thread. This is used internally in copyin/copyout.
1932  */
1933 static int
1934 moea64_map_user_ptr(mmu_t mmu, pmap_t pm, volatile const void *uaddr,
1935     void **kaddr, size_t ulen, size_t *klen)
1936 {
1937         size_t l;
1938 #ifdef __powerpc64__
1939         struct slb *slb;
1940 #endif
1941         register_t slbv;
1942
1943         *kaddr = (char *)USER_ADDR + ((uintptr_t)uaddr & ~SEGMENT_MASK);
1944         l = ((char *)USER_ADDR + SEGMENT_LENGTH) - (char *)(*kaddr);
1945         if (l > ulen)
1946                 l = ulen;
1947         if (klen)
1948                 *klen = l;
1949         else if (l != ulen)
1950                 return (EFAULT);
1951
1952 #ifdef __powerpc64__
1953         /* Try lockless look-up first */
1954         slb = user_va_to_slb_entry(pm, (vm_offset_t)uaddr);
1955
1956         if (slb == NULL) {
1957                 /* If it isn't there, we need to pre-fault the VSID */
1958                 PMAP_LOCK(pm);
1959                 slbv = va_to_vsid(pm, (vm_offset_t)uaddr) << SLBV_VSID_SHIFT;
1960                 PMAP_UNLOCK(pm);
1961         } else {
1962                 slbv = slb->slbv;
1963         }
1964
1965         /* Mark segment no-execute */
1966         slbv |= SLBV_N;
1967 #else
1968         slbv = va_to_vsid(pm, (vm_offset_t)uaddr);
1969
1970         /* Mark segment no-execute */
1971         slbv |= SR_N;
1972 #endif
1973
1974         /* If we have already set this VSID, we can just return */
1975         if (curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid == slbv)
1976                 return (0);
1977
1978         __asm __volatile("isync");
1979         curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_segm =
1980             (uintptr_t)uaddr >> ADDR_SR_SHFT;
1981         curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_vsid = slbv;
1982 #ifdef __powerpc64__
1983         __asm __volatile ("slbie %0; slbmte %1, %2; isync" ::
1984             "r"(USER_ADDR), "r"(slbv), "r"(USER_SLB_SLBE));
1985 #else
1986         __asm __volatile("mtsr %0,%1; isync" :: "n"(USER_SR), "r"(slbv));
1987 #endif
1988
1989         return (0);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Figure out where a given kernel pointer (usually in a fault) points
1994  * to from the VM's perspective, potentially remapping into userland's
1995  * address space.
1996  */
1997 static int
1998 moea64_decode_kernel_ptr(mmu_t mmu, vm_offset_t addr, int *is_user,
1999     vm_offset_t *decoded_addr)
2000 {
2001         vm_offset_t user_sr;
2002
2003         if ((addr >> ADDR_SR_SHFT) == (USER_ADDR >> ADDR_SR_SHFT)) {
2004                 user_sr = curthread->td_pcb->pcb_cpu.aim.usr_segm;
2005                 addr &= ADDR_PIDX | ADDR_POFF;
2006                 addr |= user_sr << ADDR_SR_SHFT;
2007                 *decoded_addr = addr;
2008                 *is_user = 1;
2009         } else {
2010                 *decoded_addr = addr;
2011                 *is_user = 0;
2012         }
2013
2014         return (0);
2015 }
2016
2017 /*
2018  * Map a range of physical addresses into kernel virtual address space.
2019  *
2020  * The value passed in *virt is a suggested virtual address for the mapping.
2021  * Architectures which can support a direct-mapped physical to virtual region
2022  * can return the appropriate address within that region, leaving '*virt'
2023  * unchanged.  Other architectures should map the pages starting at '*virt' and
2024  * update '*virt' with the first usable address after the mapped region.
2025  */
2026 vm_offset_t
2027 moea64_map(mmu_t mmu, vm_offset_t *virt, vm_paddr_t pa_start,
2028     vm_paddr_t pa_end, int prot)
2029 {
2030         vm_offset_t     sva, va;
2031
2032         if (hw_direct_map) {
2033                 /*
2034                  * Check if every page in the region is covered by the direct
2035                  * map. The direct map covers all of physical memory. Use
2036                  * moea64_calc_wimg() as a shortcut to see if the page is in
2037                  * physical memory as a way to see if the direct map covers it.
2038                  */
2039                 for (va = pa_start; va < pa_end; va += PAGE_SIZE)
2040                         if (moea64_calc_wimg(va, VM_MEMATTR_DEFAULT) != LPTE_M)
2041                                 break;
2042                 if (va == pa_end)
2043                         return (PHYS_TO_DMAP(pa_start));
2044         }
2045         sva = *virt;
2046         va = sva;
2047         /* XXX respect prot argument */
2048         for (; pa_start < pa_end; pa_start += PAGE_SIZE, va += PAGE_SIZE)
2049                 moea64_kenter(mmu, va, pa_start);
2050         *virt = va;
2051
2052         return (sva);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
2057  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
2058  * be changed upwards or downwards in the future; it
2059  * is only necessary that true be returned for a small
2060  * subset of pmaps for proper page aging.
2061  */
2062 boolean_t
2063 moea64_page_exists_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m)
2064 {
2065         int loops;
2066         struct pvo_entry *pvo;
2067         boolean_t rv;
2068
2069         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2070             ("moea64_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
2071         loops = 0;
2072         rv = FALSE;
2073         PV_PAGE_LOCK(m);
2074         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2075                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD) && pvo->pvo_pmap == pmap) {
2076                         rv = TRUE;
2077                         break;
2078                 }
2079                 if (++loops >= 16)
2080                         break;
2081         }
2082         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2083         return (rv);
2084 }
2085
2086 void
2087 moea64_page_init(mmu_t mmu __unused, vm_page_t m)
2088 {
2089
2090         m->md.mdpg_attrs = 0;
2091         m->md.mdpg_cache_attrs = VM_MEMATTR_DEFAULT;
2092         LIST_INIT(&m->md.mdpg_pvoh);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Return the number of managed mappings to the given physical page
2097  * that are wired.
2098  */
2099 int
2100 moea64_page_wired_mappings(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2101 {
2102         struct pvo_entry *pvo;
2103         int count;
2104
2105         count = 0;
2106         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
2107                 return (count);
2108         PV_PAGE_LOCK(m);
2109         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink)
2110                 if ((pvo->pvo_vaddr & (PVO_DEAD | PVO_WIRED)) == PVO_WIRED)
2111                         count++;
2112         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2113         return (count);
2114 }
2115
2116 static uintptr_t        moea64_vsidcontext;
2117
2118 uintptr_t
2119 moea64_get_unique_vsid(void) {
2120         u_int entropy;
2121         register_t hash;
2122         uint32_t mask;
2123         int i;
2124
2125         entropy = 0;
2126         __asm __volatile("mftb %0" : "=r"(entropy));
2127
2128         mtx_lock(&moea64_slb_mutex);
2129         for (i = 0; i < NVSIDS; i += VSID_NBPW) {
2130                 u_int   n;
2131
2132                 /*
2133                  * Create a new value by mutiplying by a prime and adding in
2134                  * entropy from the timebase register.  This is to make the
2135                  * VSID more random so that the PT hash function collides
2136                  * less often.  (Note that the prime casues gcc to do shifts
2137                  * instead of a multiply.)
2138                  */
2139                 moea64_vsidcontext = (moea64_vsidcontext * 0x1105) + entropy;
2140                 hash = moea64_vsidcontext & (NVSIDS - 1);
2141                 if (hash == 0)          /* 0 is special, avoid it */
2142                         continue;
2143                 n = hash >> 5;
2144                 mask = 1 << (hash & (VSID_NBPW - 1));
2145                 hash = (moea64_vsidcontext & VSID_HASHMASK);
2146                 if (moea64_vsid_bitmap[n] & mask) {     /* collision? */
2147                         /* anything free in this bucket? */
2148                         if (moea64_vsid_bitmap[n] == 0xffffffff) {
2149                                 entropy = (moea64_vsidcontext >> 20);
2150                                 continue;
2151                         }
2152                         i = ffs(~moea64_vsid_bitmap[n]) - 1;
2153                         mask = 1 << i;
2154                         hash &= rounddown2(VSID_HASHMASK, VSID_NBPW);
2155                         hash |= i;
2156                 }
2157                 if (hash == VSID_VRMA)  /* also special, avoid this too */
2158                         continue;
2159                 KASSERT(!(moea64_vsid_bitmap[n] & mask),
2160                     ("Allocating in-use VSID %#zx\n", hash));
2161                 moea64_vsid_bitmap[n] |= mask;
2162                 mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2163                 return (hash);
2164         }
2165
2166         mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2167         panic("%s: out of segments",__func__);
2168 }
2169
2170 #ifdef __powerpc64__
2171 void
2172 moea64_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2173 {
2174
2175         RB_INIT(&pmap->pmap_pvo);
2176
2177         pmap->pm_slb_tree_root = slb_alloc_tree();
2178         pmap->pm_slb = slb_alloc_user_cache();
2179         pmap->pm_slb_len = 0;
2180 }
2181 #else
2182 void
2183 moea64_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2184 {
2185         int     i;
2186         uint32_t hash;
2187
2188         RB_INIT(&pmap->pmap_pvo);
2189
2190         if (pmap_bootstrapped)
2191                 pmap->pmap_phys = (pmap_t)moea64_kextract(mmu,
2192                     (vm_offset_t)pmap);
2193         else
2194                 pmap->pmap_phys = pmap;
2195
2196         /*
2197          * Allocate some segment registers for this pmap.
2198          */
2199         hash = moea64_get_unique_vsid();
2200
2201         for (i = 0; i < 16; i++)
2202                 pmap->pm_sr[i] = VSID_MAKE(i, hash);
2203
2204         KASSERT(pmap->pm_sr[0] != 0, ("moea64_pinit: pm_sr[0] = 0"));
2205 }
2206 #endif
2207
2208 /*
2209  * Initialize the pmap associated with process 0.
2210  */
2211 void
2212 moea64_pinit0(mmu_t mmu, pmap_t pm)
2213 {
2214
2215         PMAP_LOCK_INIT(pm);
2216         moea64_pinit(mmu, pm);
2217         bzero(&pm->pm_stats, sizeof(pm->pm_stats));
2218 }
2219
2220 /*
2221  * Set the physical protection on the specified range of this map as requested.
2222  */
2223 static void
2224 moea64_pvo_protect(mmu_t mmu,  pmap_t pm, struct pvo_entry *pvo, vm_prot_t prot)
2225 {
2226         struct vm_page *pg;
2227         vm_prot_t oldprot;
2228         int32_t refchg;
2229
2230         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
2231
2232         /*
2233          * Change the protection of the page.
2234          */
2235         oldprot = pvo->pvo_pte.prot;
2236         pvo->pvo_pte.prot = prot;
2237         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2238
2239         /*
2240          * If the PVO is in the page table, update mapping
2241          */
2242         refchg = MOEA64_PTE_REPLACE(mmu, pvo, MOEA64_PTE_PROT_UPDATE);
2243         if (refchg < 0)
2244                 refchg = (oldprot & VM_PROT_WRITE) ? LPTE_CHG : 0;
2245
2246         if (pm != kernel_pmap && pg != NULL && !(pg->aflags & PGA_EXECUTABLE) &&
2247             (pvo->pvo_pte.pa & (LPTE_I | LPTE_G | LPTE_NOEXEC)) == 0) {
2248                 if ((pg->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
2249                         vm_page_aflag_set(pg, PGA_EXECUTABLE);
2250                 moea64_syncicache(mmu, pm, PVO_VADDR(pvo),
2251                     pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN, PAGE_SIZE);
2252         }
2253
2254         /*
2255          * Update vm about the REF/CHG bits if the page is managed and we have
2256          * removed write access.
2257          */
2258         if (pg != NULL && (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
2259             (oldprot & VM_PROT_WRITE)) {
2260                 refchg |= atomic_readandclear_32(&pg->md.mdpg_attrs);
2261                 if (refchg & LPTE_CHG)
2262                         vm_page_dirty(pg);
2263                 if (refchg & LPTE_REF)
2264                         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
2265         }
2266 }
2267
2268 void
2269 moea64_protect(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva,
2270     vm_prot_t prot)
2271 {
2272         struct  pvo_entry *pvo, *tpvo, key;
2273
2274         CTR4(KTR_PMAP, "moea64_protect: pm=%p sva=%#x eva=%#x prot=%#x", pm,
2275             sva, eva, prot);
2276
2277         KASSERT(pm == &curproc->p_vmspace->vm_pmap || pm == kernel_pmap,
2278             ("moea64_protect: non current pmap"));
2279
2280         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2281                 moea64_remove(mmu, pm, sva, eva);
2282                 return;
2283         }
2284
2285         PMAP_LOCK(pm);
2286         key.pvo_vaddr = sva;
2287         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
2288             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva; pvo = tpvo) {
2289                 tpvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo);
2290                 moea64_pvo_protect(mmu, pm, pvo, prot);
2291         }
2292         PMAP_UNLOCK(pm);
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Map a list of wired pages into kernel virtual address space.  This is
2297  * intended for temporary mappings which do not need page modification or
2298  * references recorded.  Existing mappings in the region are overwritten.
2299  */
2300 void
2301 moea64_qenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
2302 {
2303         while (count-- > 0) {
2304                 moea64_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(*m));
2305                 va += PAGE_SIZE;
2306                 m++;
2307         }
2308 }
2309
2310 /*
2311  * Remove page mappings from kernel virtual address space.  Intended for
2312  * temporary mappings entered by moea64_qenter.
2313  */
2314 void
2315 moea64_qremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va, int count)
2316 {
2317         while (count-- > 0) {
2318                 moea64_kremove(mmu, va);
2319                 va += PAGE_SIZE;
2320         }
2321 }
2322
2323 void
2324 moea64_release_vsid(uint64_t vsid)
2325 {
2326         int idx, mask;
2327
2328         mtx_lock(&moea64_slb_mutex);
2329         idx = vsid & (NVSIDS-1);
2330         mask = 1 << (idx % VSID_NBPW);
2331         idx /= VSID_NBPW;
2332         KASSERT(moea64_vsid_bitmap[idx] & mask,
2333             ("Freeing unallocated VSID %#jx", vsid));
2334         moea64_vsid_bitmap[idx] &= ~mask;
2335         mtx_unlock(&moea64_slb_mutex);
2336 }
2337
2338
2339 void
2340 moea64_release(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
2341 {
2342
2343         /*
2344          * Free segment registers' VSIDs
2345          */
2346     #ifdef __powerpc64__
2347         slb_free_tree(pmap);
2348         slb_free_user_cache(pmap->pm_slb);
2349     #else
2350         KASSERT(pmap->pm_sr[0] != 0, ("moea64_release: pm_sr[0] = 0"));
2351
2352         moea64_release_vsid(VSID_TO_HASH(pmap->pm_sr[0]));
2353     #endif
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Remove all pages mapped by the specified pmap
2358  */
2359 void
2360 moea64_remove_pages(mmu_t mmu, pmap_t pm)
2361 {
2362         struct pvo_entry *pvo, *tpvo;
2363         struct pvo_dlist tofree;
2364
2365         SLIST_INIT(&tofree);
2366
2367         PMAP_LOCK(pm);
2368         RB_FOREACH_SAFE(pvo, pvo_tree, &pm->pmap_pvo, tpvo) {
2369                 if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2370                         continue;
2371
2372                 /*
2373                  * For locking reasons, remove this from the page table and
2374                  * pmap, but save delinking from the vm_page for a second
2375                  * pass
2376                  */
2377                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2378                 SLIST_INSERT_HEAD(&tofree, pvo, pvo_dlink);
2379         }
2380         PMAP_UNLOCK(pm);
2381
2382         while (!SLIST_EMPTY(&tofree)) {
2383                 pvo = SLIST_FIRST(&tofree);
2384                 SLIST_REMOVE_HEAD(&tofree, pvo_dlink);
2385                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, pvo);
2386                 free_pvo_entry(pvo);
2387         }
2388 }
2389
2390 /*
2391  * Remove the given range of addresses from the specified map.
2392  */
2393 void
2394 moea64_remove(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2395 {
2396         struct  pvo_entry *pvo, *tpvo, key;
2397         struct pvo_dlist tofree;
2398
2399         /*
2400          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2401          */
2402         if (pm->pm_stats.resident_count == 0)
2403                 return;
2404
2405         key.pvo_vaddr = sva;
2406
2407         SLIST_INIT(&tofree);
2408
2409         PMAP_LOCK(pm);
2410         for (pvo = RB_NFIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key);
2411             pvo != NULL && PVO_VADDR(pvo) < eva; pvo = tpvo) {
2412                 tpvo = RB_NEXT(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, pvo);
2413
2414                 /*
2415                  * For locking reasons, remove this from the page table and
2416                  * pmap, but save delinking from the vm_page for a second
2417                  * pass
2418                  */
2419                 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2420                 SLIST_INSERT_HEAD(&tofree, pvo, pvo_dlink);
2421         }
2422         PMAP_UNLOCK(pm);
2423
2424         while (!SLIST_EMPTY(&tofree)) {
2425                 pvo = SLIST_FIRST(&tofree);
2426                 SLIST_REMOVE_HEAD(&tofree, pvo_dlink);
2427                 moea64_pvo_remove_from_page(mmu, pvo);
2428                 free_pvo_entry(pvo);
2429         }
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Remove physical page from all pmaps in which it resides. moea64_pvo_remove()
2434  * will reflect changes in pte's back to the vm_page.
2435  */
2436 void
2437 moea64_remove_all(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2438 {
2439         struct  pvo_entry *pvo, *next_pvo;
2440         struct  pvo_head freequeue;
2441         int     wasdead;
2442         pmap_t  pmap;
2443
2444         LIST_INIT(&freequeue);
2445
2446         PV_PAGE_LOCK(m);
2447         LIST_FOREACH_SAFE(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink, next_pvo) {
2448                 pmap = pvo->pvo_pmap;
2449                 PMAP_LOCK(pmap);
2450                 wasdead = (pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD);
2451                 if (!wasdead)
2452                         moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu, pvo);
2453                 moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu, pvo, m);
2454                 if (!wasdead)
2455                         LIST_INSERT_HEAD(&freequeue, pvo, pvo_vlink);
2456                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2457
2458         }
2459         KASSERT(!pmap_page_is_mapped(m), ("Page still has mappings"));
2460         KASSERT(!(m->aflags & PGA_WRITEABLE), ("Page still writable"));
2461         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2462
2463         /* Clean up UMA allocations */
2464         LIST_FOREACH_SAFE(pvo, &freequeue, pvo_vlink, next_pvo)
2465                 free_pvo_entry(pvo);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * Allocate a physical page of memory directly from the phys_avail map.
2470  * Can only be called from moea64_bootstrap before avail start and end are
2471  * calculated.
2472  */
2473 vm_offset_t
2474 moea64_bootstrap_alloc(vm_size_t size, vm_size_t align)
2475 {
2476         vm_offset_t     s, e;
2477         int             i, j;
2478
2479         size = round_page(size);
2480         for (i = 0; phys_avail[i + 1] != 0; i += 2) {
2481                 if (align != 0)
2482                         s = roundup2(phys_avail[i], align);
2483                 else
2484                         s = phys_avail[i];
2485                 e = s + size;
2486
2487                 if (s < phys_avail[i] || e > phys_avail[i + 1])
2488                         continue;
2489
2490                 if (s + size > platform_real_maxaddr())
2491                         continue;
2492
2493                 if (s == phys_avail[i]) {
2494                         phys_avail[i] += size;
2495                 } else if (e == phys_avail[i + 1]) {
2496                         phys_avail[i + 1] -= size;
2497                 } else {
2498                         for (j = phys_avail_count * 2; j > i; j -= 2) {
2499                                 phys_avail[j] = phys_avail[j - 2];
2500                                 phys_avail[j + 1] = phys_avail[j - 1];
2501                         }
2502
2503                         phys_avail[i + 3] = phys_avail[i + 1];
2504                         phys_avail[i + 1] = s;
2505                         phys_avail[i + 2] = e;
2506                         phys_avail_count++;
2507                 }
2508
2509                 return (s);
2510         }
2511         panic("moea64_bootstrap_alloc: could not allocate memory");
2512 }
2513
2514 static int
2515 moea64_pvo_enter(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo, struct pvo_head *pvo_head,
2516     struct pvo_entry **oldpvop)
2517 {
2518         int first, err;
2519         struct pvo_entry *old_pvo;
2520
2521         PMAP_LOCK_ASSERT(pvo->pvo_pmap, MA_OWNED);
2522
2523         STAT_MOEA64(moea64_pvo_enter_calls++);
2524
2525         /*
2526          * Add to pmap list
2527          */
2528         old_pvo = RB_INSERT(pvo_tree, &pvo->pvo_pmap->pmap_pvo, pvo);
2529
2530         if (old_pvo != NULL) {
2531                 if (oldpvop != NULL)
2532                         *oldpvop = old_pvo;
2533                 return (EEXIST);
2534         }
2535
2536         /*
2537          * Remember if the list was empty and therefore will be the first
2538          * item.
2539          */
2540         if (pvo_head != NULL) {
2541                 if (LIST_FIRST(pvo_head) == NULL)
2542                         first = 1;
2543                 LIST_INSERT_HEAD(pvo_head, pvo, pvo_vlink);
2544         }
2545
2546         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2547                 pvo->pvo_pmap->pm_stats.wired_count++;
2548         pvo->pvo_pmap->pm_stats.resident_count++;
2549
2550         /*
2551          * Insert it into the hardware page table
2552          */
2553         err = MOEA64_PTE_INSERT(mmu, pvo);
2554         if (err != 0) {
2555                 panic("moea64_pvo_enter: overflow");
2556         }
2557
2558         STAT_MOEA64(moea64_pvo_entries++);
2559
2560         if (pvo->pvo_pmap == kernel_pmap)
2561                 isync();
2562
2563 #ifdef __powerpc64__
2564         /*
2565          * Make sure all our bootstrap mappings are in the SLB as soon
2566          * as virtual memory is switched on.
2567          */
2568         if (!pmap_bootstrapped)
2569                 moea64_bootstrap_slb_prefault(PVO_VADDR(pvo),
2570                     pvo->pvo_vaddr & PVO_LARGE);
2571 #endif
2572
2573         return (first ? ENOENT : 0);
2574 }
2575
2576 static void
2577 moea64_pvo_remove_from_pmap(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo)
2578 {
2579         struct  vm_page *pg;
2580         int32_t refchg;
2581
2582         KASSERT(pvo->pvo_pmap != NULL, ("Trying to remove PVO with no pmap"));
2583         PMAP_LOCK_ASSERT(pvo->pvo_pmap, MA_OWNED);
2584         KASSERT(!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD), ("Trying to remove dead PVO"));
2585
2586         /*
2587          * If there is an active pte entry, we need to deactivate it
2588          */
2589         refchg = MOEA64_PTE_UNSET(mmu, pvo);
2590         if (refchg < 0) {
2591                 /*
2592                  * If it was evicted from the page table, be pessimistic and
2593                  * dirty the page.
2594                  */
2595                 if (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)
2596                         refchg = LPTE_CHG;
2597                 else
2598                         refchg = 0;
2599         }
2600
2601         /*
2602          * Update our statistics.
2603          */
2604         pvo->pvo_pmap->pm_stats.resident_count--;
2605         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_WIRED)
2606                 pvo->pvo_pmap->pm_stats.wired_count--;
2607
2608         /*
2609          * Remove this PVO from the pmap list.
2610          */
2611         RB_REMOVE(pvo_tree, &pvo->pvo_pmap->pmap_pvo, pvo);
2612
2613         /*
2614          * Mark this for the next sweep
2615          */
2616         pvo->pvo_vaddr |= PVO_DEAD;
2617
2618         /* Send RC bits to VM */
2619         if ((pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) &&
2620             (pvo->pvo_pte.prot & VM_PROT_WRITE)) {
2621                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2622                 if (pg != NULL) {
2623                         refchg |= atomic_readandclear_32(&pg->md.mdpg_attrs);
2624                         if (refchg & LPTE_CHG)
2625                                 vm_page_dirty(pg);
2626                         if (refchg & LPTE_REF)
2627                                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
2628                 }
2629         }
2630 }
2631
2632 static inline void
2633 moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo,
2634     vm_page_t m)
2635 {
2636
2637         KASSERT(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD, ("Trying to delink live page"));
2638
2639         /* Use NULL pmaps as a sentinel for races in page deletion */
2640         if (pvo->pvo_pmap == NULL)
2641                 return;
2642         pvo->pvo_pmap = NULL;
2643
2644         /*
2645          * Update vm about page writeability/executability if managed
2646          */
2647         PV_LOCKASSERT(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2648         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED) {
2649                 if (m != NULL) {
2650                         LIST_REMOVE(pvo, pvo_vlink);
2651                         if (LIST_EMPTY(vm_page_to_pvoh(m)))
2652                                 vm_page_aflag_clear(m,
2653                                     PGA_WRITEABLE | PGA_EXECUTABLE);
2654                 }
2655         }
2656
2657         STAT_MOEA64(moea64_pvo_entries--);
2658         STAT_MOEA64(moea64_pvo_remove_calls++);
2659 }
2660
2661 static void
2662 moea64_pvo_remove_from_page(mmu_t mmu, struct pvo_entry *pvo)
2663 {
2664         vm_page_t pg = NULL;
2665
2666         if (pvo->pvo_vaddr & PVO_MANAGED)
2667                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2668
2669         PV_LOCK(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2670         moea64_pvo_remove_from_page_locked(mmu, pvo, pg);
2671         PV_UNLOCK(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN);
2672 }
2673
2674 static struct pvo_entry *
2675 moea64_pvo_find_va(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2676 {
2677         struct pvo_entry key;
2678
2679         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
2680
2681         key.pvo_vaddr = va & ~ADDR_POFF;
2682         return (RB_FIND(pvo_tree, &pm->pmap_pvo, &key));
2683 }
2684
2685 static boolean_t
2686 moea64_query_bit(mmu_t mmu, vm_page_t m, uint64_t ptebit)
2687 {
2688         struct  pvo_entry *pvo;
2689         int64_t ret;
2690         boolean_t rv;
2691
2692         /*
2693          * See if this bit is stored in the page already.
2694          */
2695         if (m->md.mdpg_attrs & ptebit)
2696                 return (TRUE);
2697
2698         /*
2699          * Examine each PTE.  Sync so that any pending REF/CHG bits are
2700          * flushed to the PTEs.
2701          */
2702         rv = FALSE;
2703         powerpc_sync();
2704         PV_PAGE_LOCK(m);
2705         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2706                 ret = 0;
2707
2708                 /*
2709                  * See if this pvo has a valid PTE.  if so, fetch the
2710                  * REF/CHG bits from the valid PTE.  If the appropriate
2711                  * ptebit is set, return success.
2712                  */
2713                 PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
2714                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2715                         ret = MOEA64_PTE_SYNCH(mmu, pvo);
2716                 PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
2717
2718                 if (ret > 0) {
2719                         atomic_set_32(&m->md.mdpg_attrs,
2720                             ret & (LPTE_CHG | LPTE_REF));
2721                         if (ret & ptebit) {
2722                                 rv = TRUE;
2723                                 break;
2724                         }
2725                 }
2726         }
2727         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2728
2729         return (rv);
2730 }
2731
2732 static u_int
2733 moea64_clear_bit(mmu_t mmu, vm_page_t m, u_int64_t ptebit)
2734 {
2735         u_int   count;
2736         struct  pvo_entry *pvo;
2737         int64_t ret;
2738
2739         /*
2740          * Sync so that any pending REF/CHG bits are flushed to the PTEs (so
2741          * we can reset the right ones).
2742          */
2743         powerpc_sync();
2744
2745         /*
2746          * For each pvo entry, clear the pte's ptebit.
2747          */
2748         count = 0;
2749         PV_PAGE_LOCK(m);
2750         LIST_FOREACH(pvo, vm_page_to_pvoh(m), pvo_vlink) {
2751                 ret = 0;
2752
2753                 PMAP_LOCK(pvo->pvo_pmap);
2754                 if (!(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2755                         ret = MOEA64_PTE_CLEAR(mmu, pvo, ptebit);
2756                 PMAP_UNLOCK(pvo->pvo_pmap);
2757
2758                 if (ret > 0 && (ret & ptebit))
2759                         count++;
2760         }
2761         atomic_clear_32(&m->md.mdpg_attrs, ptebit);
2762         PV_PAGE_UNLOCK(m);
2763
2764         return (count);
2765 }
2766
2767 boolean_t
2768 moea64_dev_direct_mapped(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2769 {
2770         struct pvo_entry *pvo, key;
2771         vm_offset_t ppa;
2772         int error = 0;
2773
2774         if (hw_direct_map && mem_valid(pa, size) == 0)
2775                 return (0);
2776
2777         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2778         ppa = pa & ~ADDR_POFF;
2779         key.pvo_vaddr = DMAP_BASE_ADDRESS + ppa;
2780         for (pvo = RB_FIND(pvo_tree, &kernel_pmap->pmap_pvo, &key);
2781             ppa < pa + size; ppa += PAGE_SIZE,
2782             pvo = RB_NEXT(pvo_tree, &kernel_pmap->pmap_pvo, pvo)) {
2783                 if (pvo == NULL || (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) != ppa) {
2784                         error = EFAULT;
2785                         break;
2786                 }
2787         }
2788         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2789
2790         return (error);
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
2795  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
2796  * routine is intended to be used for mapping device memory,
2797  * NOT real memory.
2798  */
2799 void *
2800 moea64_mapdev_attr(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size, vm_memattr_t ma)
2801 {
2802         vm_offset_t va, tmpva, ppa, offset;
2803
2804         ppa = trunc_page(pa);
2805         offset = pa & PAGE_MASK;
2806         size = roundup2(offset + size, PAGE_SIZE);
2807
2808         va = kva_alloc(size);
2809
2810         if (!va)
2811                 panic("moea64_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
2812
2813         for (tmpva = va; size > 0;) {
2814                 moea64_kenter_attr(mmu, tmpva, ppa, ma);
2815                 size -= PAGE_SIZE;
2816                 tmpva += PAGE_SIZE;
2817                 ppa += PAGE_SIZE;
2818         }
2819
2820         return ((void *)(va + offset));
2821 }
2822
2823 void *
2824 moea64_mapdev(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
2825 {
2826
2827         return moea64_mapdev_attr(mmu, pa, size, VM_MEMATTR_DEFAULT);
2828 }
2829
2830 void
2831 moea64_unmapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_size_t size)
2832 {
2833         vm_offset_t base, offset;
2834
2835         base = trunc_page(va);
2836         offset = va & PAGE_MASK;
2837         size = roundup2(offset + size, PAGE_SIZE);
2838
2839         kva_free(base, size);
2840 }
2841
2842 void
2843 moea64_sync_icache(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
2844 {
2845         struct pvo_entry *pvo;
2846         vm_offset_t lim;
2847         vm_paddr_t pa;
2848         vm_size_t len;
2849
2850         if (__predict_false(pm == NULL))
2851                 pm = &curthread->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
2852
2853         PMAP_LOCK(pm);
2854         while (sz > 0) {
2855                 lim = round_page(va+1);
2856                 len = MIN(lim - va, sz);
2857                 pvo = moea64_pvo_find_va(pm, va & ~ADDR_POFF);
2858                 if (pvo != NULL && !(pvo->pvo_pte.pa & LPTE_I)) {
2859                         pa = (pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN) | (va & ADDR_POFF);
2860                         moea64_syncicache(mmu, pm, va, pa, len);
2861                 }
2862                 va += len;
2863                 sz -= len;
2864         }
2865         PMAP_UNLOCK(pm);
2866 }
2867
2868 void
2869 moea64_dumpsys_map(mmu_t mmu, vm_paddr_t pa, size_t sz, void **va)
2870 {
2871
2872         *va = (void *)(uintptr_t)pa;
2873 }
2874
2875 extern struct dump_pa dump_map[PHYS_AVAIL_SZ + 1];
2876
2877 void
2878 moea64_scan_init(mmu_t mmu)
2879 {
2880         struct pvo_entry *pvo;
2881         vm_offset_t va;
2882         int i;
2883
2884         if (!do_minidump) {
2885                 /* Initialize phys. segments for dumpsys(). */
2886                 memset(&dump_map, 0, sizeof(dump_map));
2887                 mem_regions(&pregions, &pregions_sz, &regions, &regions_sz);
2888                 for (i = 0; i < pregions_sz; i++) {
2889                         dump_map[i].pa_start = pregions[i].mr_start;
2890                         dump_map[i].pa_size = pregions[i].mr_size;
2891                 }
2892                 return;
2893         }
2894
2895         /* Virtual segments for minidumps: */
2896         memset(&dump_map, 0, sizeof(dump_map));
2897
2898         /* 1st: kernel .data and .bss. */
2899         dump_map[0].pa_start = trunc_page((uintptr_t)_etext);
2900         dump_map[0].pa_size = round_page((uintptr_t)_end) -
2901             dump_map[0].pa_start;
2902
2903         /* 2nd: msgbuf and tables (see pmap_bootstrap()). */
2904         dump_map[1].pa_start = (vm_paddr_t)(uintptr_t)msgbufp->msg_ptr;
2905         dump_map[1].pa_size = round_page(msgbufp->msg_size);
2906
2907         /* 3rd: kernel VM. */
2908         va = dump_map[1].pa_start + dump_map[1].pa_size;
2909         /* Find start of next chunk (from va). */
2910         while (va < virtual_end) {
2911                 /* Don't dump the buffer cache. */
2912                 if (va >= kmi.buffer_sva && va < kmi.buffer_eva) {
2913                         va = kmi.buffer_eva;
2914                         continue;
2915                 }
2916                 pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va & ~ADDR_POFF);
2917                 if (pvo != NULL && !(pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2918                         break;
2919                 va += PAGE_SIZE;
2920         }
2921         if (va < virtual_end) {
2922                 dump_map[2].pa_start = va;
2923                 va += PAGE_SIZE;
2924                 /* Find last page in chunk. */
2925                 while (va < virtual_end) {
2926                         /* Don't run into the buffer cache. */
2927                         if (va == kmi.buffer_sva)
2928                                 break;
2929                         pvo = moea64_pvo_find_va(kernel_pmap, va & ~ADDR_POFF);
2930                         if (pvo == NULL || (pvo->pvo_vaddr & PVO_DEAD))
2931                                 break;
2932                         va += PAGE_SIZE;
2933                 }
2934                 dump_map[2].pa_size = va - dump_map[2].pa_start;
2935         }
2936 }
2937
2938 #ifdef __powerpc64__
2939
2940 static size_t
2941 moea64_scan_pmap(mmu_t mmu)
2942 {
2943         struct pvo_entry *pvo;
2944         vm_paddr_t pa, pa_end;
2945         vm_offset_t va, pgva, kstart, kend, kstart_lp, kend_lp;
2946         uint64_t lpsize;
2947
2948         lpsize = moea64_large_page_size;
2949         kstart = trunc_page((vm_offset_t)_etext);
2950         kend = round_page((vm_offset_t)_end);
2951         kstart_lp = kstart & ~moea64_large_page_mask;
2952         kend_lp = (kend + moea64_large_page_mask) & ~moea64_large_page_mask;
2953
2954         CTR4(KTR_PMAP, "moea64_scan_pmap: kstart=0x%016lx, kend=0x%016lx, "
2955             "kstart_lp=0x%016lx, kend_lp=0x%016lx",
2956             kstart, kend, kstart_lp, kend_lp);
2957
2958         PMAP_LOCK(kernel_pmap);
2959         RB_FOREACH(pvo, pvo_tree, &kernel_pmap->pmap_pvo) {
2960                 va = pvo->pvo_vaddr;
2961
2962                 if (va & PVO_DEAD)
2963                         continue;
2964
2965                 /* Skip DMAP (except kernel area) */
2966                 if (va >= DMAP_BASE_ADDRESS && va <= DMAP_MAX_ADDRESS) {
2967                         if (va & PVO_LARGE) {
2968                                 pgva = va & ~moea64_large_page_mask;
2969                                 if (pgva < kstart_lp || pgva >= kend_lp)
2970                                         continue;
2971                         } else {
2972                                 pgva = trunc_page(va);
2973                                 if (pgva < kstart || pgva >= kend)
2974                                         continue;
2975                         }
2976                 }
2977
2978                 pa = pvo->pvo_pte.pa & LPTE_RPGN;
2979
2980                 if (va & PVO_LARGE) {
2981                         pa_end = pa + lpsize;
2982                         for (; pa < pa_end; pa += PAGE_SIZE) {
2983                                 if (is_dumpable(pa))
2984                                         dump_add_page(pa);
2985                         }
2986                 } else {
2987                         if (is_dumpable(pa))
2988                                 dump_add_page(pa);
2989                 }
2990         }
2991         PMAP_UNLOCK(kernel_pmap);
2992
2993         return (sizeof(struct lpte) * moea64_pteg_count * 8);
2994 }
2995
2996 static struct dump_context dump_ctx;
2997
2998 static void *
2999 moea64_dump_pmap_init(mmu_t mmu, unsigned blkpgs)
3000 {
3001         dump_ctx.ptex = 0;
3002         dump_ctx.ptex_end = moea64_pteg_count * 8;
3003         dump_ctx.blksz = blkpgs * PAGE_SIZE;
3004         return (&dump_ctx);
3005 }
3006
3007 #else
3008
3009 static size_t
3010 moea64_scan_pmap(mmu_t mmu)
3011 {
3012         return (0);
3013 }
3014
3015 static void *
3016 moea64_dump_pmap_init(mmu_t mmu, unsigned blkpgs)
3017 {
3018         return (NULL);
3019 }
3020
3021 #endif