sys/sparc64/sparc64/tsb.c

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