sys/sparc64/sparc64/tsb.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1997 Berkeley Software Design, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. Berkeley Software Design Inc's name may not be used to endorse or
  15  *    promote products derived from this software without specific prior
  16  *    written permission.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL BERKELEY SOFTWARE DESIGN INC BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  *
  30  *      from BSDI: pmap.c,v 1.28.2.15 2000/04/27 03:10:31 cp Exp
  31  */
  32
  33 #include <sys/cdefs.h>
  34 __FBSDID("$FreeBSD$");
  35
  36 #include "opt_ddb.h"
  37 #include "opt_pmap.h"
  38
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/queue.h>
  41 #include <sys/ktr.h>
  42 #include <sys/lock.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/rwlock.h>
  46 #include <sys/smp.h>
  47 #include <sys/sysctl.h>
  48 #include <sys/systm.h>
  49
  50 #include <vm/vm.h>
  51 #include <vm/vm_param.h>
  52 #include <vm/vm_kern.h>
  53 #include <vm/vm_page.h>
  54 #include <vm/vm_map.h>
  55 #include <vm/vm_object.h>
  56 #include <vm/vm_extern.h>
  57 #include <vm/vm_pageout.h>
  58
  59 #include <machine/cpufunc.h>
  60 #include <machine/frame.h>
  61 #include <machine/trap.h>
  62 #include <machine/pmap.h>
  63 #include <machine/smp.h>
  64 #include <machine/tlb.h>
  65 #include <machine/tsb.h>
  66 #include <machine/tte.h>
  67
  68 CTASSERT((1 << TTE_SHIFT) == sizeof(struct tte));
  69 CTASSERT(TSB_BUCKET_MASK < (1 << 12));
  70
  71 PMAP_STATS_VAR(tsb_nrepl);
  72 PMAP_STATS_VAR(tsb_nlookup_k);
  73 PMAP_STATS_VAR(tsb_nlookup_u);
  74 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_k);
  75 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_k_oc);
  76 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_u);
  77 PMAP_STATS_VAR(tsb_nenter_u_oc);
  78 PMAP_STATS_VAR(tsb_nforeach);
  79
  80 struct tte *tsb_kernel;
  81 vm_size_t tsb_kernel_mask;
  82 vm_size_t tsb_kernel_size;
  83 vm_paddr_t tsb_kernel_phys;
  84 u_int tsb_kernel_ldd_phys;
  85
  86 struct tte *
  87 tsb_tte_lookup(pmap_t pm, vm_offset_t va)
  88 {
  89         struct tte *bucket;
  90         struct tte *tp;
  91         u_long sz;
  92         u_int i;
  93
  94         if (pm == kernel_pmap) {
  95                 PMAP_STATS_INC(tsb_nlookup_k);
  96                 tp = tsb_kvtotte(va);
  97                 if (tte_match(tp, va))
  98                         return (tp);
  99         } else {
 100                 PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
 101                 PMAP_STATS_INC(tsb_nlookup_u);
 102                 for (sz = TS_MIN; sz <= TS_MAX; sz++) {
 103                         bucket = tsb_vtobucket(pm, sz, va);
 104                         for (i = 0; i < TSB_BUCKET_SIZE; i++) {
 105                                 tp = &bucket[i];
 106                                 if (tte_match(tp, va))
 107                                         return (tp);
 108                         }
 109                 }
 110         }
 111         return (NULL);
 112 }
 113
 114 struct tte *
 115 tsb_tte_enter(pmap_t pm, vm_page_t m, vm_offset_t va, u_long sz, u_long data)
 116 {
 117         struct tte *bucket;
 118         struct tte *rtp;
 119         struct tte *tp;
 120         vm_offset_t ova;
 121         int b0;
 122         int i;
 123
 124         if (DCACHE_COLOR(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) != DCACHE_COLOR(va)) {
 125                 CTR5(KTR_SPARE2,
 126         "tsb_tte_enter: off colour va=%#lx pa=%#lx o=%p ot=%d pi=%#lx",
 127                     va, VM_PAGE_TO_PHYS(m), m->object,
 128                     m->object ? m->object->type : -1,
 129                     m->pindex);
 130                 if (pm == kernel_pmap)
 131                         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_k_oc);
 132                 else
 133                         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_u_oc);
 134         }
 135
 136         rw_assert(&tte_list_global_lock, RA_WLOCKED);
 137         PMAP_LOCK_ASSERT(pm, MA_OWNED);
 138         if (pm == kernel_pmap) {
 139                 PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_k);
 140                 tp = tsb_kvtotte(va);
 141                 KASSERT((tp->tte_data & TD_V) == 0,
 142                     ("tsb_tte_enter: replacing valid kernel mapping"));
 143                 goto enter;
 144         }
 145         PMAP_STATS_INC(tsb_nenter_u);
 146
 147         bucket = tsb_vtobucket(pm, sz, va);
 148
 149         tp = NULL;
 150         rtp = NULL;
 151         b0 = rd(tick) & (TSB_BUCKET_SIZE - 1);
 152         i = b0;
 153         do {
 154                 if ((bucket[i].tte_data & TD_V) == 0) {
 155                         tp = &bucket[i];
 156                         break;
 157                 }
 158                 if (tp == NULL) {
 159                         if ((bucket[i].tte_data & TD_REF) == 0)
 160                                 tp = &bucket[i];
 161                         else if (rtp == NULL)
 162                                 rtp = &bucket[i];
 163                 }
 164         } while ((i = (i + 1) & (TSB_BUCKET_SIZE - 1)) != b0);
 165
 166         if (tp == NULL)
 167                 tp = rtp;
 168         if ((tp->tte_data & TD_V) != 0) {
 169                 PMAP_STATS_INC(tsb_nrepl);
 170                 ova = TTE_GET_VA(tp);
 171                 pmap_remove_tte(pm, NULL, tp, ova);
 172                 tlb_page_demap(pm, ova);
 173         }
 174
 175 enter:
 176         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
 177                 data |= TD_CP;
 178                 if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
 179                         pm->pm_stats.resident_count++;
 180                         data |= TD_PV;
 181                 }
 182                 if (pmap_cache_enter(m, va) != 0)
 183                         data |= TD_CV;
 184                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.tte_list, tp, tte_link);
 185         } else
 186                 data |= TD_FAKE | TD_E;
 187
 188         tp->tte_vpn = TV_VPN(va, sz);
 189         tp->tte_data = data;
 190
 191         return (tp);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * Traverse the tsb of a pmap, calling the callback function for any tte entry
 196  * that has a virtual address between start and end. If this function returns 0,
 197  * tsb_foreach() terminates.
 198  * This is used by pmap_remove(), pmap_protect(), and pmap_copy() in the case
 199  * that the number of pages in the range given to them reaches the
 200  * dimensions of the tsb size as an optimization.
 201  */
 202 void
 203 tsb_foreach(pmap_t pm1, pmap_t pm2, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
 204     tsb_callback_t *callback)
 205 {
 206         vm_offset_t va;
 207         struct tte *tp;
 208         struct tte *tsbp;
 209         uintptr_t i;
 210         uintptr_t n;
 211
 212         PMAP_STATS_INC(tsb_nforeach);
 213         if (pm1 == kernel_pmap) {
 214                 tsbp = tsb_kernel;
 215                 n = tsb_kernel_size / sizeof(struct tte);
 216         } else {
 217                 tsbp = pm1->pm_tsb;
 218                 n = TSB_SIZE;
 219         }
 220         for (i = 0; i < n; i++) {
 221                 tp = &tsbp[i];
 222                 if ((tp->tte_data & TD_V) != 0) {
 223                         va = TTE_GET_VA(tp);
 224                         if (va >= start && va < end) {
 225                                 if (!callback(pm1, pm2, tp, va))
 226                                         break;
 227                         }
 228                 }
 229         }
 230 }