]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.0.git/blob - sys/powerpc/booke/pmap.c
Adjust to reflect 8.0-RELEASE.
[FreeBSD/releng/8.0.git] / sys / powerpc / booke / pmap.c
1 /*-
2  * Copyright (C) 2007-2009 Semihalf, Rafal Jaworowski <raj@semihalf.com>
3  * Copyright (C) 2006 Semihalf, Marian Balakowicz <m8@semihalf.com>
4  * 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  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN
18  * NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
19  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
20  * TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
21  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
22  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
23  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
24  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  *
26  * Some hw specific parts of this pmap were derived or influenced
27  * by NetBSD's ibm4xx pmap module. More generic code is shared with
28  * a few other pmap modules from the FreeBSD tree.
29  */
30
31  /*
32   * VM layout notes:
33   *
34   * Kernel and user threads run within one common virtual address space
35   * defined by AS=0.
36   *
37   * Virtual address space layout:
38   * -----------------------------
39   * 0x0000_0000 - 0xafff_ffff   : user process
40   * 0xb000_0000 - 0xbfff_ffff   : pmap_mapdev()-ed area (PCI/PCIE etc.)
41   * 0xc000_0000 - 0xc0ff_ffff   : kernel reserved
42   *   0xc000_0000 - data_end    : kernel code+data, env, metadata etc.
43   * 0xc100_0000 - 0xfeef_ffff   : KVA
44   *   0xc100_0000 - 0xc100_3fff : reserved for page zero/copy
45   *   0xc100_4000 - 0xc200_3fff : reserved for ptbl bufs
46   *   0xc200_4000 - 0xc200_8fff : guard page + kstack0
47   *   0xc200_9000 - 0xfeef_ffff : actual free KVA space
48   * 0xfef0_0000 - 0xffff_ffff   : I/O devices region
49   */
50
51 #include <sys/cdefs.h>
52 __FBSDID("$FreeBSD$");
53
54 #include <sys/types.h>
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/malloc.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/user.h>
60 #include <sys/queue.h>
61 #include <sys/systm.h>
62 #include <sys/kernel.h>
63 #include <sys/msgbuf.h>
64 #include <sys/lock.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/smp.h>
67 #include <sys/vmmeter.h>
68
69 #include <vm/vm.h>
70 #include <vm/vm_page.h>
71 #include <vm/vm_kern.h>
72 #include <vm/vm_pageout.h>
73 #include <vm/vm_extern.h>
74 #include <vm/vm_object.h>
75 #include <vm/vm_param.h>
76 #include <vm/vm_map.h>
77 #include <vm/vm_pager.h>
78 #include <vm/uma.h>
79
80 #include <machine/bootinfo.h>
81 #include <machine/cpu.h>
82 #include <machine/pcb.h>
83 #include <machine/platform.h>
84
85 #include <machine/tlb.h>
86 #include <machine/spr.h>
87 #include <machine/vmparam.h>
88 #include <machine/md_var.h>
89 #include <machine/mmuvar.h>
90 #include <machine/pmap.h>
91 #include <machine/pte.h>
92
93 #include "mmu_if.h"
94
95 #define DEBUG
96 #undef DEBUG
97
98 #ifdef  DEBUG
99 #define debugf(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
100 #else
101 #define debugf(fmt, args...)
102 #endif
103
104 #define TODO                    panic("%s: not implemented", __func__);
105
106 #include "opt_sched.h"
107 #ifndef SCHED_4BSD
108 #error "e500 only works with SCHED_4BSD which uses a global scheduler lock."
109 #endif
110 extern struct mtx sched_lock;
111
112 extern int dumpsys_minidump;
113
114 extern unsigned char _etext[];
115 extern unsigned char _end[];
116
117 /* Kernel physical load address. */
118 extern uint32_t kernload;
119 vm_offset_t kernstart;
120 vm_size_t kernsize;
121
122 /* Message buffer and tables. */
123 static vm_offset_t data_start;
124 static vm_size_t data_end;
125
126 /* Phys/avail memory regions. */
127 static struct mem_region *availmem_regions;
128 static int availmem_regions_sz;
129 static struct mem_region *physmem_regions;
130 static int physmem_regions_sz;
131
132 /* Reserved KVA space and mutex for mmu_booke_zero_page. */
133 static vm_offset_t zero_page_va;
134 static struct mtx zero_page_mutex;
135
136 static struct mtx tlbivax_mutex;
137
138 /*
139  * Reserved KVA space for mmu_booke_zero_page_idle. This is used
140  * by idle thred only, no lock required.
141  */
142 static vm_offset_t zero_page_idle_va;
143
144 /* Reserved KVA space and mutex for mmu_booke_copy_page. */
145 static vm_offset_t copy_page_src_va;
146 static vm_offset_t copy_page_dst_va;
147 static struct mtx copy_page_mutex;
148
149 /**************************************************************************/
150 /* PMAP */
151 /**************************************************************************/
152
153 static void mmu_booke_enter_locked(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
154     vm_prot_t, boolean_t);
155
156 unsigned int kptbl_min;         /* Index of the first kernel ptbl. */
157 unsigned int kernel_ptbls;      /* Number of KVA ptbls. */
158
159 /*
160  * If user pmap is processed with mmu_booke_remove and the resident count
161  * drops to 0, there are no more pages to remove, so we need not continue.
162  */
163 #define PMAP_REMOVE_DONE(pmap) \
164         ((pmap) != kernel_pmap && (pmap)->pm_stats.resident_count == 0)
165
166 extern void tlb_lock(uint32_t *);
167 extern void tlb_unlock(uint32_t *);
168 extern void tid_flush(tlbtid_t);
169
170 /**************************************************************************/
171 /* TLB and TID handling */
172 /**************************************************************************/
173
174 /* Translation ID busy table */
175 static volatile pmap_t tidbusy[MAXCPU][TID_MAX + 1];
176
177 /*
178  * TLB0 capabilities (entry, way numbers etc.). These can vary between e500
179  * core revisions and should be read from h/w registers during early config.
180  */
181 uint32_t tlb0_entries;
182 uint32_t tlb0_ways;
183 uint32_t tlb0_entries_per_way;
184
185 #define TLB0_ENTRIES            (tlb0_entries)
186 #define TLB0_WAYS               (tlb0_ways)
187 #define TLB0_ENTRIES_PER_WAY    (tlb0_entries_per_way)
188
189 #define TLB1_ENTRIES 16
190
191 /* In-ram copy of the TLB1 */
192 static tlb_entry_t tlb1[TLB1_ENTRIES];
193
194 /* Next free entry in the TLB1 */
195 static unsigned int tlb1_idx;
196
197 static tlbtid_t tid_alloc(struct pmap *);
198
199 static void tlb_print_entry(int, uint32_t, uint32_t, uint32_t, uint32_t);
200
201 static int tlb1_set_entry(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_size_t, uint32_t);
202 static void tlb1_write_entry(unsigned int);
203 static int tlb1_iomapped(int, vm_paddr_t, vm_size_t, vm_offset_t *);
204 static vm_size_t tlb1_mapin_region(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_size_t);
205
206 static vm_size_t tsize2size(unsigned int);
207 static unsigned int size2tsize(vm_size_t);
208 static unsigned int ilog2(unsigned int);
209
210 static void set_mas4_defaults(void);
211
212 static inline void tlb0_flush_entry(vm_offset_t);
213 static inline unsigned int tlb0_tableidx(vm_offset_t, unsigned int);
214
215 /**************************************************************************/
216 /* Page table management */
217 /**************************************************************************/
218
219 /* Data for the pv entry allocation mechanism */
220 static uma_zone_t pvzone;
221 static struct vm_object pvzone_obj;
222 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
223
224 #define PV_ENTRY_ZONE_MIN       2048    /* min pv entries in uma zone */
225
226 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
227 #define PMAP_SHPGPERPROC        200
228 #endif
229
230 static void ptbl_init(void);
231 static struct ptbl_buf *ptbl_buf_alloc(void);
232 static void ptbl_buf_free(struct ptbl_buf *);
233 static void ptbl_free_pmap_ptbl(pmap_t, pte_t *);
234
235 static pte_t *ptbl_alloc(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
236 static void ptbl_free(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
237 static void ptbl_hold(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
238 static int ptbl_unhold(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
239
240 static vm_paddr_t pte_vatopa(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
241 static pte_t *pte_find(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
242 static void pte_enter(mmu_t, pmap_t, vm_page_t, vm_offset_t, uint32_t);
243 static int pte_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, uint8_t);
244
245 static pv_entry_t pv_alloc(void);
246 static void pv_free(pv_entry_t);
247 static void pv_insert(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
248 static void pv_remove(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
249
250 /* Number of kva ptbl buffers, each covering one ptbl (PTBL_PAGES). */
251 #define PTBL_BUFS               (128 * 16)
252
253 struct ptbl_buf {
254         TAILQ_ENTRY(ptbl_buf) link;     /* list link */
255         vm_offset_t kva;                /* va of mapping */
256 };
257
258 /* ptbl free list and a lock used for access synchronization. */
259 static TAILQ_HEAD(, ptbl_buf) ptbl_buf_freelist;
260 static struct mtx ptbl_buf_freelist_lock;
261
262 /* Base address of kva space allocated fot ptbl bufs. */
263 static vm_offset_t ptbl_buf_pool_vabase;
264
265 /* Pointer to ptbl_buf structures. */
266 static struct ptbl_buf *ptbl_bufs;
267
268 void pmap_bootstrap_ap(volatile uint32_t *);
269
270 /*
271  * Kernel MMU interface
272  */
273 static void             mmu_booke_change_wiring(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, boolean_t);
274 static void             mmu_booke_clear_modify(mmu_t, vm_page_t);
275 static void             mmu_booke_clear_reference(mmu_t, vm_page_t);
276 static void             mmu_booke_copy(mmu_t, pmap_t, pmap_t, vm_offset_t,
277     vm_size_t, vm_offset_t);
278 static void             mmu_booke_copy_page(mmu_t, vm_page_t, vm_page_t);
279 static void             mmu_booke_enter(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
280     vm_prot_t, boolean_t);
281 static void             mmu_booke_enter_object(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t,
282     vm_page_t, vm_prot_t);
283 static void             mmu_booke_enter_quick(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
284     vm_prot_t);
285 static vm_paddr_t       mmu_booke_extract(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
286 static vm_page_t        mmu_booke_extract_and_hold(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t,
287     vm_prot_t);
288 static void             mmu_booke_init(mmu_t);
289 static boolean_t        mmu_booke_is_modified(mmu_t, vm_page_t);
290 static boolean_t        mmu_booke_is_prefaultable(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
291 static boolean_t        mmu_booke_ts_referenced(mmu_t, vm_page_t);
292 static vm_offset_t      mmu_booke_map(mmu_t, vm_offset_t *, vm_offset_t, vm_offset_t,
293     int);
294 static int              mmu_booke_mincore(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
295 static void             mmu_booke_object_init_pt(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t,
296     vm_object_t, vm_pindex_t, vm_size_t);
297 static boolean_t        mmu_booke_page_exists_quick(mmu_t, pmap_t, vm_page_t);
298 static void             mmu_booke_page_init(mmu_t, vm_page_t);
299 static int              mmu_booke_page_wired_mappings(mmu_t, vm_page_t);
300 static void             mmu_booke_pinit(mmu_t, pmap_t);
301 static void             mmu_booke_pinit0(mmu_t, pmap_t);
302 static void             mmu_booke_protect(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t,
303     vm_prot_t);
304 static void             mmu_booke_qenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_page_t *, int);
305 static void             mmu_booke_qremove(mmu_t, vm_offset_t, int);
306 static void             mmu_booke_release(mmu_t, pmap_t);
307 static void             mmu_booke_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
308 static void             mmu_booke_remove_all(mmu_t, vm_page_t);
309 static void             mmu_booke_remove_write(mmu_t, vm_page_t);
310 static void             mmu_booke_zero_page(mmu_t, vm_page_t);
311 static void             mmu_booke_zero_page_area(mmu_t, vm_page_t, int, int);
312 static void             mmu_booke_zero_page_idle(mmu_t, vm_page_t);
313 static void             mmu_booke_activate(mmu_t, struct thread *);
314 static void             mmu_booke_deactivate(mmu_t, struct thread *);
315 static void             mmu_booke_bootstrap(mmu_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
316 static void             *mmu_booke_mapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
317 static void             mmu_booke_unmapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
318 static vm_offset_t      mmu_booke_kextract(mmu_t, vm_offset_t);
319 static void             mmu_booke_kenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
320 static void             mmu_booke_kremove(mmu_t, vm_offset_t);
321 static boolean_t        mmu_booke_dev_direct_mapped(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
322 static boolean_t        mmu_booke_page_executable(mmu_t, vm_page_t);
323 static vm_offset_t      mmu_booke_dumpsys_map(mmu_t, struct pmap_md *,
324     vm_size_t, vm_size_t *);
325 static void             mmu_booke_dumpsys_unmap(mmu_t, struct pmap_md *,
326     vm_size_t, vm_offset_t);
327 static struct pmap_md   *mmu_booke_scan_md(mmu_t, struct pmap_md *);
328
329 static mmu_method_t mmu_booke_methods[] = {
330         /* pmap dispatcher interface */
331         MMUMETHOD(mmu_change_wiring,    mmu_booke_change_wiring),
332         MMUMETHOD(mmu_clear_modify,     mmu_booke_clear_modify),
333         MMUMETHOD(mmu_clear_reference,  mmu_booke_clear_reference),
334         MMUMETHOD(mmu_copy,             mmu_booke_copy),
335         MMUMETHOD(mmu_copy_page,        mmu_booke_copy_page),
336         MMUMETHOD(mmu_enter,            mmu_booke_enter),
337         MMUMETHOD(mmu_enter_object,     mmu_booke_enter_object),
338         MMUMETHOD(mmu_enter_quick,      mmu_booke_enter_quick),
339         MMUMETHOD(mmu_extract,          mmu_booke_extract),
340         MMUMETHOD(mmu_extract_and_hold, mmu_booke_extract_and_hold),
341         MMUMETHOD(mmu_init,             mmu_booke_init),
342         MMUMETHOD(mmu_is_modified,      mmu_booke_is_modified),
343         MMUMETHOD(mmu_is_prefaultable,  mmu_booke_is_prefaultable),
344         MMUMETHOD(mmu_ts_referenced,    mmu_booke_ts_referenced),
345         MMUMETHOD(mmu_map,              mmu_booke_map),
346         MMUMETHOD(mmu_mincore,          mmu_booke_mincore),
347         MMUMETHOD(mmu_object_init_pt,   mmu_booke_object_init_pt),
348         MMUMETHOD(mmu_page_exists_quick,mmu_booke_page_exists_quick),
349         MMUMETHOD(mmu_page_init,        mmu_booke_page_init),
350         MMUMETHOD(mmu_page_wired_mappings, mmu_booke_page_wired_mappings),
351         MMUMETHOD(mmu_pinit,            mmu_booke_pinit),
352         MMUMETHOD(mmu_pinit0,           mmu_booke_pinit0),
353         MMUMETHOD(mmu_protect,          mmu_booke_protect),
354         MMUMETHOD(mmu_qenter,           mmu_booke_qenter),
355         MMUMETHOD(mmu_qremove,          mmu_booke_qremove),
356         MMUMETHOD(mmu_release,          mmu_booke_release),
357         MMUMETHOD(mmu_remove,           mmu_booke_remove),
358         MMUMETHOD(mmu_remove_all,       mmu_booke_remove_all),
359         MMUMETHOD(mmu_remove_write,     mmu_booke_remove_write),
360         MMUMETHOD(mmu_zero_page,        mmu_booke_zero_page),
361         MMUMETHOD(mmu_zero_page_area,   mmu_booke_zero_page_area),
362         MMUMETHOD(mmu_zero_page_idle,   mmu_booke_zero_page_idle),
363         MMUMETHOD(mmu_activate,         mmu_booke_activate),
364         MMUMETHOD(mmu_deactivate,       mmu_booke_deactivate),
365
366         /* Internal interfaces */
367         MMUMETHOD(mmu_bootstrap,        mmu_booke_bootstrap),
368         MMUMETHOD(mmu_dev_direct_mapped,mmu_booke_dev_direct_mapped),
369         MMUMETHOD(mmu_mapdev,           mmu_booke_mapdev),
370         MMUMETHOD(mmu_kenter,           mmu_booke_kenter),
371         MMUMETHOD(mmu_kextract,         mmu_booke_kextract),
372 /*      MMUMETHOD(mmu_kremove,          mmu_booke_kremove),     */
373         MMUMETHOD(mmu_page_executable,  mmu_booke_page_executable),
374         MMUMETHOD(mmu_unmapdev,         mmu_booke_unmapdev),
375
376         /* dumpsys() support */
377         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_map,      mmu_booke_dumpsys_map),
378         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_unmap,    mmu_booke_dumpsys_unmap),
379         MMUMETHOD(mmu_scan_md,          mmu_booke_scan_md),
380
381         { 0, 0 }
382 };
383
384 static mmu_def_t booke_mmu = {
385         MMU_TYPE_BOOKE,
386         mmu_booke_methods,
387         0
388 };
389 MMU_DEF(booke_mmu);
390
391 static inline void
392 tlb_miss_lock(void)
393 {
394 #ifdef SMP
395         struct pcpu *pc;
396
397         if (!smp_started)
398                 return;
399
400         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
401                 if (pc != pcpup) {
402
403                         CTR3(KTR_PMAP, "%s: tlb miss LOCK of CPU=%d, "
404                             "tlb_lock=%p", __func__, pc->pc_cpuid, pc->pc_booke_tlb_lock);
405
406                         KASSERT((pc->pc_cpuid != PCPU_GET(cpuid)),
407                             ("tlb_miss_lock: tried to lock self"));
408
409                         tlb_lock(pc->pc_booke_tlb_lock);
410
411                         CTR1(KTR_PMAP, "%s: locked", __func__);
412                 }
413         }
414 #endif
415 }
416
417 static inline void
418 tlb_miss_unlock(void)
419 {
420 #ifdef SMP
421         struct pcpu *pc;
422
423         if (!smp_started)
424                 return;
425
426         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
427                 if (pc != pcpup) {
428                         CTR2(KTR_PMAP, "%s: tlb miss UNLOCK of CPU=%d",
429                             __func__, pc->pc_cpuid);
430
431                         tlb_unlock(pc->pc_booke_tlb_lock);
432
433                         CTR1(KTR_PMAP, "%s: unlocked", __func__);
434                 }
435         }
436 #endif
437 }
438
439 /* Return number of entries in TLB0. */
440 static __inline void
441 tlb0_get_tlbconf(void)
442 {
443         uint32_t tlb0_cfg;
444
445         tlb0_cfg = mfspr(SPR_TLB0CFG);
446         tlb0_entries = tlb0_cfg & TLBCFG_NENTRY_MASK;
447         tlb0_ways = (tlb0_cfg & TLBCFG_ASSOC_MASK) >> TLBCFG_ASSOC_SHIFT;
448         tlb0_entries_per_way = tlb0_entries / tlb0_ways;
449 }
450
451 /* Initialize pool of kva ptbl buffers. */
452 static void
453 ptbl_init(void)
454 {
455         int i;
456
457         CTR3(KTR_PMAP, "%s: s (ptbl_bufs = 0x%08x size 0x%08x)", __func__,
458             (uint32_t)ptbl_bufs, sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_BUFS);
459         CTR3(KTR_PMAP, "%s: s (ptbl_buf_pool_vabase = 0x%08x size = 0x%08x)",
460             __func__, ptbl_buf_pool_vabase, PTBL_BUFS * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
461
462         mtx_init(&ptbl_buf_freelist_lock, "ptbl bufs lock", NULL, MTX_DEF);
463         TAILQ_INIT(&ptbl_buf_freelist);
464
465         for (i = 0; i < PTBL_BUFS; i++) {
466                 ptbl_bufs[i].kva = ptbl_buf_pool_vabase + i * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
467                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ptbl_buf_freelist, &ptbl_bufs[i], link);
468         }
469 }
470
471 /* Get a ptbl_buf from the freelist. */
472 static struct ptbl_buf *
473 ptbl_buf_alloc(void)
474 {
475         struct ptbl_buf *buf;
476
477         mtx_lock(&ptbl_buf_freelist_lock);
478         buf = TAILQ_FIRST(&ptbl_buf_freelist);
479         if (buf != NULL)
480                 TAILQ_REMOVE(&ptbl_buf_freelist, buf, link);
481         mtx_unlock(&ptbl_buf_freelist_lock);
482
483         CTR2(KTR_PMAP, "%s: buf = %p", __func__, buf);
484
485         return (buf);
486 }
487
488 /* Return ptbl buff to free pool. */
489 static void
490 ptbl_buf_free(struct ptbl_buf *buf)
491 {
492
493         CTR2(KTR_PMAP, "%s: buf = %p", __func__, buf);
494
495         mtx_lock(&ptbl_buf_freelist_lock);
496         TAILQ_INSERT_TAIL(&ptbl_buf_freelist, buf, link);
497         mtx_unlock(&ptbl_buf_freelist_lock);
498 }
499
500 /*
501  * Search the list of allocated ptbl bufs and find on list of allocated ptbls
502  */
503 static void
504 ptbl_free_pmap_ptbl(pmap_t pmap, pte_t *ptbl)
505 {
506         struct ptbl_buf *pbuf;
507
508         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl = %p", __func__, ptbl);
509
510         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
511
512         TAILQ_FOREACH(pbuf, &pmap->pm_ptbl_list, link)
513                 if (pbuf->kva == (vm_offset_t)ptbl) {
514                         /* Remove from pmap ptbl buf list. */
515                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_ptbl_list, pbuf, link);
516
517                         /* Free corresponding ptbl buf. */
518                         ptbl_buf_free(pbuf);
519                         break;
520                 }
521 }
522
523 /* Allocate page table. */
524 static pte_t *
525 ptbl_alloc(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
526 {
527         vm_page_t mtbl[PTBL_PAGES];
528         vm_page_t m;
529         struct ptbl_buf *pbuf;
530         unsigned int pidx;
531         pte_t *ptbl;
532         int i;
533
534         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
535             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
536
537         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
538             ("ptbl_alloc: invalid pdir_idx"));
539         KASSERT((pmap->pm_pdir[pdir_idx] == NULL),
540             ("pte_alloc: valid ptbl entry exists!"));
541
542         pbuf = ptbl_buf_alloc();
543         if (pbuf == NULL)
544                 panic("pte_alloc: couldn't alloc kernel virtual memory");
545                 
546         ptbl = (pte_t *)pbuf->kva;
547
548         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl kva = %p", __func__, ptbl);
549
550         /* Allocate ptbl pages, this will sleep! */
551         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
552                 pidx = (PTBL_PAGES * pdir_idx) + i;
553                 while ((m = vm_page_alloc(NULL, pidx,
554                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
555
556                         PMAP_UNLOCK(pmap);
557                         vm_page_unlock_queues();
558                         VM_WAIT;
559                         vm_page_lock_queues();
560                         PMAP_LOCK(pmap);
561                 }
562                 mtbl[i] = m;
563         }
564
565         /* Map allocated pages into kernel_pmap. */
566         mmu_booke_qenter(mmu, (vm_offset_t)ptbl, mtbl, PTBL_PAGES);
567
568         /* Zero whole ptbl. */
569         bzero((caddr_t)ptbl, PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
570
571         /* Add pbuf to the pmap ptbl bufs list. */
572         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_ptbl_list, pbuf, link);
573
574         return (ptbl);
575 }
576
577 /* Free ptbl pages and invalidate pdir entry. */
578 static void
579 ptbl_free(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
580 {
581         pte_t *ptbl;
582         vm_paddr_t pa;
583         vm_offset_t va;
584         vm_page_t m;
585         int i;
586
587         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
588             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
589
590         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
591             ("ptbl_free: invalid pdir_idx"));
592
593         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
594
595         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl = %p", __func__, ptbl);
596
597         KASSERT((ptbl != NULL), ("ptbl_free: null ptbl"));
598
599         /*
600          * Invalidate the pdir entry as soon as possible, so that other CPUs
601          * don't attempt to look up the page tables we are releasing.
602          */
603         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
604         tlb_miss_lock();
605         
606         pmap->pm_pdir[pdir_idx] = NULL;
607
608         tlb_miss_unlock();
609         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
610
611         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
612                 va = ((vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
613                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap, va);
614                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
615                 vm_page_free_zero(m);
616                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
617                 mmu_booke_kremove(mmu, va);
618         }
619
620         ptbl_free_pmap_ptbl(pmap, ptbl);
621 }
622
623 /*
624  * Decrement ptbl pages hold count and attempt to free ptbl pages.
625  * Called when removing pte entry from ptbl.
626  *
627  * Return 1 if ptbl pages were freed.
628  */
629 static int
630 ptbl_unhold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
631 {
632         pte_t *ptbl;
633         vm_paddr_t pa;
634         vm_page_t m;
635         int i;
636
637         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
638             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
639
640         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
641             ("ptbl_unhold: invalid pdir_idx"));
642         KASSERT((pmap != kernel_pmap),
643             ("ptbl_unhold: unholding kernel ptbl!"));
644
645         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
646
647         //debugf("ptbl_unhold: ptbl = 0x%08x\n", (u_int32_t)ptbl);
648         KASSERT(((vm_offset_t)ptbl >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS),
649             ("ptbl_unhold: non kva ptbl"));
650
651         /* decrement hold count */
652         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
653                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap,
654                     (vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
655                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
656                 m->wire_count--;
657         }
658
659         /*
660          * Free ptbl pages if there are no pte etries in this ptbl.
661          * wire_count has the same value for all ptbl pages, so check the last
662          * page.
663          */
664         if (m->wire_count == 0) {
665                 ptbl_free(mmu, pmap, pdir_idx);
666
667                 //debugf("ptbl_unhold: e (freed ptbl)\n");
668                 return (1);
669         }
670
671         return (0);
672 }
673
674 /*
675  * Increment hold count for ptbl pages. This routine is used when a new pte
676  * entry is being inserted into the ptbl.
677  */
678 static void
679 ptbl_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
680 {
681         vm_paddr_t pa;
682         pte_t *ptbl;
683         vm_page_t m;
684         int i;
685
686         CTR3(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p pdir_idx = %d", __func__, pmap,
687             pdir_idx);
688
689         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
690             ("ptbl_hold: invalid pdir_idx"));
691         KASSERT((pmap != kernel_pmap),
692             ("ptbl_hold: holding kernel ptbl!"));
693
694         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
695
696         KASSERT((ptbl != NULL), ("ptbl_hold: null ptbl"));
697
698         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
699                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap,
700                     (vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
701                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
702                 m->wire_count++;
703         }
704 }
705
706 /* Allocate pv_entry structure. */
707 pv_entry_t
708 pv_alloc(void)
709 {
710         pv_entry_t pv;
711
712         pv_entry_count++;
713         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
714                 pagedaemon_wakeup();
715         pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
716
717         return (pv);
718 }
719
720 /* Free pv_entry structure. */
721 static __inline void
722 pv_free(pv_entry_t pve)
723 {
724
725         pv_entry_count--;
726         uma_zfree(pvzone, pve);
727 }
728
729
730 /* Allocate and initialize pv_entry structure. */
731 static void
732 pv_insert(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
733 {
734         pv_entry_t pve;
735
736         //int su = (pmap == kernel_pmap);
737         //debugf("pv_insert: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x m = 0x%08x)\n", su,
738         //      (u_int32_t)pmap, va, (u_int32_t)m);
739
740         pve = pv_alloc();
741         if (pve == NULL)
742                 panic("pv_insert: no pv entries!");
743
744         pve->pv_pmap = pmap;
745         pve->pv_va = va;
746
747         /* add to pv_list */
748         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
749         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
750
751         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pve, pv_link);
752
753         //debugf("pv_insert: e\n");
754 }
755
756 /* Destroy pv entry. */
757 static void
758 pv_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
759 {
760         pv_entry_t pve;
761
762         //int su = (pmap == kernel_pmap);
763         //debugf("pv_remove: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x)\n", su, (u_int32_t)pmap, va);
764
765         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
766         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
767
768         /* find pv entry */
769         TAILQ_FOREACH(pve, &m->md.pv_list, pv_link) {
770                 if ((pmap == pve->pv_pmap) && (va == pve->pv_va)) {
771                         /* remove from pv_list */
772                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pve, pv_link);
773                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
774                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
775
776                         /* free pv entry struct */
777                         pv_free(pve);
778                         break;
779                 }
780         }
781
782         //debugf("pv_remove: e\n");
783 }
784
785 /*
786  * Clean pte entry, try to free page table page if requested.
787  *
788  * Return 1 if ptbl pages were freed, otherwise return 0.
789  */
790 static int
791 pte_remove(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, uint8_t flags)
792 {
793         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
794         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
795         vm_page_t m;
796         pte_t *ptbl;
797         pte_t *pte;
798
799         //int su = (pmap == kernel_pmap);
800         //debugf("pte_remove: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x flags = %d)\n",
801         //              su, (u_int32_t)pmap, va, flags);
802
803         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
804         KASSERT(ptbl, ("pte_remove: null ptbl"));
805
806         pte = &ptbl[ptbl_idx];
807
808         if (pte == NULL || !PTE_ISVALID(pte))
809                 return (0);
810
811         if (PTE_ISWIRED(pte))
812                 pmap->pm_stats.wired_count--;
813
814         /* Handle managed entry. */
815         if (PTE_ISMANAGED(pte)) {
816                 /* Get vm_page_t for mapped pte. */
817                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
818
819                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
820                         vm_page_dirty(m);
821
822                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
823                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
824
825                 pv_remove(pmap, va, m);
826         }
827
828         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
829         tlb_miss_lock();
830
831         tlb0_flush_entry(va);
832         pte->flags = 0;
833         pte->rpn = 0;
834
835         tlb_miss_unlock();
836         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
837
838         pmap->pm_stats.resident_count--;
839
840         if (flags & PTBL_UNHOLD) {
841                 //debugf("pte_remove: e (unhold)\n");
842                 return (ptbl_unhold(mmu, pmap, pdir_idx));
843         }
844
845         //debugf("pte_remove: e\n");
846         return (0);
847 }
848
849 /*
850  * Insert PTE for a given page and virtual address.
851  */
852 static void
853 pte_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va, uint32_t flags)
854 {
855         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
856         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
857         pte_t *ptbl, *pte;
858
859         CTR4(KTR_PMAP, "%s: su = %d pmap = %p va = %p", __func__,
860             pmap == kernel_pmap, pmap, va);
861
862         /* Get the page table pointer. */
863         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
864
865         if (ptbl == NULL) {
866                 /* Allocate page table pages. */
867                 ptbl = ptbl_alloc(mmu, pmap, pdir_idx);
868         } else {
869                 /*
870                  * Check if there is valid mapping for requested
871                  * va, if there is, remove it.
872                  */
873                 pte = &pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx];
874                 if (PTE_ISVALID(pte)) {
875                         pte_remove(mmu, pmap, va, PTBL_HOLD);
876                 } else {
877                         /*
878                          * pte is not used, increment hold count
879                          * for ptbl pages.
880                          */
881                         if (pmap != kernel_pmap)
882                                 ptbl_hold(mmu, pmap, pdir_idx);
883                 }
884         }
885
886         /*
887          * Insert pv_entry into pv_list for mapped page if part of managed
888          * memory.
889          */
890         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
891                 if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
892                         flags |= PTE_MANAGED;
893
894                         /* Create and insert pv entry. */
895                         pv_insert(pmap, va, m);
896                 }
897         }
898
899         pmap->pm_stats.resident_count++;
900         
901         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
902         tlb_miss_lock();
903
904         tlb0_flush_entry(va);
905         if (pmap->pm_pdir[pdir_idx] == NULL) {
906                 /*
907                  * If we just allocated a new page table, hook it in
908                  * the pdir.
909                  */
910                 pmap->pm_pdir[pdir_idx] = ptbl;
911         }
912         pte = &(pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
913         pte->rpn = VM_PAGE_TO_PHYS(m) & ~PTE_PA_MASK;
914         pte->flags |= (PTE_VALID | flags);
915
916         tlb_miss_unlock();
917         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
918 }
919
920 /* Return the pa for the given pmap/va. */
921 static vm_paddr_t
922 pte_vatopa(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
923 {
924         vm_paddr_t pa = 0;
925         pte_t *pte;
926
927         pte = pte_find(mmu, pmap, va);
928         if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
929                 pa = (PTE_PA(pte) | (va & PTE_PA_MASK));
930         return (pa);
931 }
932
933 /* Get a pointer to a PTE in a page table. */
934 static pte_t *
935 pte_find(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
936 {
937         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
938         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
939
940         KASSERT((pmap != NULL), ("pte_find: invalid pmap"));
941
942         if (pmap->pm_pdir[pdir_idx])
943                 return (&(pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]));
944
945         return (NULL);
946 }
947
948 /**************************************************************************/
949 /* PMAP related */
950 /**************************************************************************/
951
952 /*
953  * This is called during e500_init, before the system is really initialized.
954  */
955 static void
956 mmu_booke_bootstrap(mmu_t mmu, vm_offset_t start, vm_offset_t kernelend)
957 {
958         vm_offset_t phys_kernelend;
959         struct mem_region *mp, *mp1;
960         int cnt, i, j;
961         u_int s, e, sz;
962         u_int phys_avail_count;
963         vm_size_t physsz, hwphyssz, kstack0_sz;
964         vm_offset_t kernel_pdir, kstack0, va;
965         vm_paddr_t kstack0_phys;
966         void *dpcpu;
967         pte_t *pte;
968
969         debugf("mmu_booke_bootstrap: entered\n");
970
971         /* Initialize invalidation mutex */
972         mtx_init(&tlbivax_mutex, "tlbivax", NULL, MTX_SPIN);
973
974         /* Read TLB0 size and associativity. */
975         tlb0_get_tlbconf();
976
977         /* Align kernel start and end address (kernel image). */
978         kernstart = trunc_page(start);
979         data_start = round_page(kernelend);
980         kernsize = data_start - kernstart;
981
982         data_end = data_start;
983
984         /* Allocate space for the message buffer. */
985         msgbufp = (struct msgbuf *)data_end;
986         data_end += MSGBUF_SIZE;
987         debugf(" msgbufp at 0x%08x end = 0x%08x\n", (uint32_t)msgbufp,
988             data_end);
989
990         data_end = round_page(data_end);
991
992         /* Allocate the dynamic per-cpu area. */
993         dpcpu = (void *)data_end;
994         data_end += DPCPU_SIZE;
995         dpcpu_init(dpcpu, 0);
996
997         /* Allocate space for ptbl_bufs. */
998         ptbl_bufs = (struct ptbl_buf *)data_end;
999         data_end += sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_BUFS;
1000         debugf(" ptbl_bufs at 0x%08x end = 0x%08x\n", (uint32_t)ptbl_bufs,
1001             data_end);
1002
1003         data_end = round_page(data_end);
1004
1005         /* Allocate PTE tables for kernel KVA. */
1006         kernel_pdir = data_end;
1007         kernel_ptbls = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS +
1008             PDIR_SIZE - 1) / PDIR_SIZE;
1009         data_end += kernel_ptbls * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
1010         debugf(" kernel ptbls: %d\n", kernel_ptbls);
1011         debugf(" kernel pdir at 0x%08x end = 0x%08x\n", kernel_pdir, data_end);
1012
1013         debugf(" data_end: 0x%08x\n", data_end);
1014         if (data_end - kernstart > 0x1000000) {
1015                 data_end = (data_end + 0x3fffff) & ~0x3fffff;
1016                 tlb1_mapin_region(kernstart + 0x1000000,
1017                     kernload + 0x1000000, data_end - kernstart - 0x1000000);
1018         } else
1019                 data_end = (data_end + 0xffffff) & ~0xffffff;
1020
1021         debugf(" updated data_end: 0x%08x\n", data_end);
1022
1023         kernsize += data_end - data_start;
1024
1025         /*
1026          * Clear the structures - note we can only do it safely after the
1027          * possible additional TLB1 translations are in place (above) so that
1028          * all range up to the currently calculated 'data_end' is covered.
1029          */
1030         memset((void *)ptbl_bufs, 0, sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_SIZE);
1031         memset((void *)kernel_pdir, 0, kernel_ptbls * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
1032
1033         /*******************************************************/
1034         /* Set the start and end of kva. */
1035         /*******************************************************/
1036         virtual_avail = round_page(data_end);
1037         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
1038
1039         /* Allocate KVA space for page zero/copy operations. */
1040         zero_page_va = virtual_avail;
1041         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1042         zero_page_idle_va = virtual_avail;
1043         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1044         copy_page_src_va = virtual_avail;
1045         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1046         copy_page_dst_va = virtual_avail;
1047         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1048         debugf("zero_page_va = 0x%08x\n", zero_page_va);
1049         debugf("zero_page_idle_va = 0x%08x\n", zero_page_idle_va);
1050         debugf("copy_page_src_va = 0x%08x\n", copy_page_src_va);
1051         debugf("copy_page_dst_va = 0x%08x\n", copy_page_dst_va);
1052
1053         /* Initialize page zero/copy mutexes. */
1054         mtx_init(&zero_page_mutex, "mmu_booke_zero_page", NULL, MTX_DEF);
1055         mtx_init(&copy_page_mutex, "mmu_booke_copy_page", NULL, MTX_DEF);
1056
1057         /* Allocate KVA space for ptbl bufs. */
1058         ptbl_buf_pool_vabase = virtual_avail;
1059         virtual_avail += PTBL_BUFS * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
1060         debugf("ptbl_buf_pool_vabase = 0x%08x end = 0x%08x\n",
1061             ptbl_buf_pool_vabase, virtual_avail);
1062
1063         /* Calculate corresponding physical addresses for the kernel region. */
1064         phys_kernelend = kernload + kernsize;
1065         debugf("kernel image and allocated data:\n");
1066         debugf(" kernload    = 0x%08x\n", kernload);
1067         debugf(" kernstart   = 0x%08x\n", kernstart);
1068         debugf(" kernsize    = 0x%08x\n", kernsize);
1069
1070         if (sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0]) < availmem_regions_sz)
1071                 panic("mmu_booke_bootstrap: phys_avail too small");
1072
1073         /*
1074          * Remove kernel physical address range from avail regions list. Page
1075          * align all regions.  Non-page aligned memory isn't very interesting
1076          * to us.  Also, sort the entries for ascending addresses.
1077          */
1078
1079         /* Retrieve phys/avail mem regions */
1080         mem_regions(&physmem_regions, &physmem_regions_sz,
1081             &availmem_regions, &availmem_regions_sz);
1082         sz = 0;
1083         cnt = availmem_regions_sz;
1084         debugf("processing avail regions:\n");
1085         for (mp = availmem_regions; mp->mr_size; mp++) {
1086                 s = mp->mr_start;
1087                 e = mp->mr_start + mp->mr_size;
1088                 debugf(" %08x-%08x -> ", s, e);
1089                 /* Check whether this region holds all of the kernel. */
1090                 if (s < kernload && e > phys_kernelend) {
1091                         availmem_regions[cnt].mr_start = phys_kernelend;
1092                         availmem_regions[cnt++].mr_size = e - phys_kernelend;
1093                         e = kernload;
1094                 }
1095                 /* Look whether this regions starts within the kernel. */
1096                 if (s >= kernload && s < phys_kernelend) {
1097                         if (e <= phys_kernelend)
1098                                 goto empty;
1099                         s = phys_kernelend;
1100                 }
1101                 /* Now look whether this region ends within the kernel. */
1102                 if (e > kernload && e <= phys_kernelend) {
1103                         if (s >= kernload)
1104                                 goto empty;
1105                         e = kernload;
1106                 }
1107                 /* Now page align the start and size of the region. */
1108                 s = round_page(s);
1109                 e = trunc_page(e);
1110                 if (e < s)
1111                         e = s;
1112                 sz = e - s;
1113                 debugf("%08x-%08x = %x\n", s, e, sz);
1114
1115                 /* Check whether some memory is left here. */
1116                 if (sz == 0) {
1117                 empty:
1118                         memmove(mp, mp + 1,
1119                             (cnt - (mp - availmem_regions)) * sizeof(*mp));
1120                         cnt--;
1121                         mp--;
1122                         continue;
1123                 }
1124
1125                 /* Do an insertion sort. */
1126                 for (mp1 = availmem_regions; mp1 < mp; mp1++)
1127                         if (s < mp1->mr_start)
1128                                 break;
1129                 if (mp1 < mp) {
1130                         memmove(mp1 + 1, mp1, (char *)mp - (char *)mp1);
1131                         mp1->mr_start = s;
1132                         mp1->mr_size = sz;
1133                 } else {
1134                         mp->mr_start = s;
1135                         mp->mr_size = sz;
1136                 }
1137         }
1138         availmem_regions_sz = cnt;
1139
1140         /*******************************************************/
1141         /* Steal physical memory for kernel stack from the end */
1142         /* of the first avail region                           */
1143         /*******************************************************/
1144         kstack0_sz = KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE;
1145         kstack0_phys = availmem_regions[0].mr_start +
1146             availmem_regions[0].mr_size;
1147         kstack0_phys -= kstack0_sz;
1148         availmem_regions[0].mr_size -= kstack0_sz;
1149
1150         /*******************************************************/
1151         /* Fill in phys_avail table, based on availmem_regions */
1152         /*******************************************************/
1153         phys_avail_count = 0;
1154         physsz = 0;
1155         hwphyssz = 0;
1156         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", (u_long *) &hwphyssz);
1157
1158         debugf("fill in phys_avail:\n");
1159         for (i = 0, j = 0; i < availmem_regions_sz; i++, j += 2) {
1160
1161                 debugf(" region: 0x%08x - 0x%08x (0x%08x)\n",
1162                     availmem_regions[i].mr_start,
1163                     availmem_regions[i].mr_start +
1164                         availmem_regions[i].mr_size,
1165                     availmem_regions[i].mr_size);
1166
1167                 if (hwphyssz != 0 &&
1168                     (physsz + availmem_regions[i].mr_size) >= hwphyssz) {
1169                         debugf(" hw.physmem adjust\n");
1170                         if (physsz < hwphyssz) {
1171                                 phys_avail[j] = availmem_regions[i].mr_start;
1172                                 phys_avail[j + 1] =
1173                                     availmem_regions[i].mr_start +
1174                                     hwphyssz - physsz;
1175                                 physsz = hwphyssz;
1176                                 phys_avail_count++;
1177                         }
1178                         break;
1179                 }
1180
1181                 phys_avail[j] = availmem_regions[i].mr_start;
1182                 phys_avail[j + 1] = availmem_regions[i].mr_start +
1183                     availmem_regions[i].mr_size;
1184                 phys_avail_count++;
1185                 physsz += availmem_regions[i].mr_size;
1186         }
1187         physmem = btoc(physsz);
1188
1189         /* Calculate the last available physical address. */
1190         for (i = 0; phys_avail[i + 2] != 0; i += 2)
1191                 ;
1192         Maxmem = powerpc_btop(phys_avail[i + 1]);
1193
1194         debugf("Maxmem = 0x%08lx\n", Maxmem);
1195         debugf("phys_avail_count = %d\n", phys_avail_count);
1196         debugf("physsz = 0x%08x physmem = %ld (0x%08lx)\n", physsz, physmem,
1197             physmem);
1198
1199         /*******************************************************/
1200         /* Initialize (statically allocated) kernel pmap. */
1201         /*******************************************************/
1202         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
1203         kptbl_min = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS / PDIR_SIZE;
1204
1205         debugf("kernel_pmap = 0x%08x\n", (uint32_t)kernel_pmap);
1206         debugf("kptbl_min = %d, kernel_ptbls = %d\n", kptbl_min, kernel_ptbls);
1207         debugf("kernel pdir range: 0x%08x - 0x%08x\n",
1208             kptbl_min * PDIR_SIZE, (kptbl_min + kernel_ptbls) * PDIR_SIZE - 1);
1209
1210         /* Initialize kernel pdir */
1211         for (i = 0; i < kernel_ptbls; i++)
1212                 kernel_pmap->pm_pdir[kptbl_min + i] =
1213                     (pte_t *)(kernel_pdir + (i * PAGE_SIZE * PTBL_PAGES));
1214
1215         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1216                 kernel_pmap->pm_tid[i] = TID_KERNEL;
1217                 
1218                 /* Initialize each CPU's tidbusy entry 0 with kernel_pmap */
1219                 tidbusy[i][0] = kernel_pmap;
1220         }
1221
1222         /*
1223          * Fill in PTEs covering kernel code and data. They are not required
1224          * for address translation, as this area is covered by static TLB1
1225          * entries, but for pte_vatopa() to work correctly with kernel area
1226          * addresses.
1227          */
1228         for (va = KERNBASE; va < data_end; va += PAGE_SIZE) {
1229                 pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[PDIR_IDX(va)][PTBL_IDX(va)]);
1230                 pte->rpn = kernload + (va - KERNBASE);
1231                 pte->flags = PTE_M | PTE_SR | PTE_SW | PTE_SX | PTE_WIRED |
1232                     PTE_VALID;
1233         }
1234         /* Mark kernel_pmap active on all CPUs */
1235         kernel_pmap->pm_active = ~0;
1236
1237         /*******************************************************/
1238         /* Final setup */
1239         /*******************************************************/
1240
1241         /* Enter kstack0 into kernel map, provide guard page */
1242         kstack0 = virtual_avail + KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE;
1243         thread0.td_kstack = kstack0;
1244         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
1245
1246         debugf("kstack_sz = 0x%08x\n", kstack0_sz);
1247         debugf("kstack0_phys at 0x%08x - 0x%08x\n",
1248             kstack0_phys, kstack0_phys + kstack0_sz);
1249         debugf("kstack0 at 0x%08x - 0x%08x\n", kstack0, kstack0 + kstack0_sz);
1250         
1251         virtual_avail += KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE + kstack0_sz;
1252         for (i = 0; i < KSTACK_PAGES; i++) {
1253                 mmu_booke_kenter(mmu, kstack0, kstack0_phys);
1254                 kstack0 += PAGE_SIZE;
1255                 kstack0_phys += PAGE_SIZE;
1256         }
1257         
1258         debugf("virtual_avail = %08x\n", virtual_avail);
1259         debugf("virtual_end   = %08x\n", virtual_end);
1260
1261         debugf("mmu_booke_bootstrap: exit\n");
1262 }
1263
1264 void
1265 pmap_bootstrap_ap(volatile uint32_t *trcp __unused)
1266 {
1267         int i;
1268
1269         /*
1270          * Finish TLB1 configuration: the BSP already set up its TLB1 and we
1271          * have the snapshot of its contents in the s/w tlb1[] table, so use
1272          * these values directly to (re)program AP's TLB1 hardware.
1273          */
1274         for (i = 0; i < tlb1_idx; i ++) {
1275                 /* Skip invalid entries */
1276                 if (!(tlb1[i].mas1 & MAS1_VALID))
1277                         continue;
1278
1279                 tlb1_write_entry(i);
1280         }
1281
1282         set_mas4_defaults();
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Get the physical page address for the given pmap/virtual address.
1287  */
1288 static vm_paddr_t
1289 mmu_booke_extract(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1290 {
1291         vm_paddr_t pa;
1292
1293         PMAP_LOCK(pmap);
1294         pa = pte_vatopa(mmu, pmap, va);
1295         PMAP_UNLOCK(pmap);
1296
1297         return (pa);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Extract the physical page address associated with the given
1302  * kernel virtual address.
1303  */
1304 static vm_paddr_t
1305 mmu_booke_kextract(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1306 {
1307
1308         return (pte_vatopa(mmu, kernel_pmap, va));
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Initialize the pmap module.
1313  * Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1314  * system needs to map virtual memory.
1315  */
1316 static void
1317 mmu_booke_init(mmu_t mmu)
1318 {
1319         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1320
1321         /*
1322          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
1323          * high water mark so that the system can recover from excessive
1324          * numbers of pv entries.
1325          */
1326         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof(struct pv_entry), NULL, NULL,
1327             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1328
1329         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1330         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1331
1332         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
1333         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1334
1335         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
1336
1337         /* Pre-fill pvzone with initial number of pv entries. */
1338         uma_prealloc(pvzone, PV_ENTRY_ZONE_MIN);
1339
1340         /* Initialize ptbl allocation. */
1341         ptbl_init();
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Map a list of wired pages into kernel virtual address space.  This is
1346  * intended for temporary mappings which do not need page modification or
1347  * references recorded.  Existing mappings in the region are overwritten.
1348  */
1349 static void
1350 mmu_booke_qenter(mmu_t mmu, vm_offset_t sva, vm_page_t *m, int count)
1351 {
1352         vm_offset_t va;
1353
1354         va = sva;
1355         while (count-- > 0) {
1356                 mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(*m));
1357                 va += PAGE_SIZE;
1358                 m++;
1359         }
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Remove page mappings from kernel virtual address space.  Intended for
1364  * temporary mappings entered by mmu_booke_qenter.
1365  */
1366 static void
1367 mmu_booke_qremove(mmu_t mmu, vm_offset_t sva, int count)
1368 {
1369         vm_offset_t va;
1370
1371         va = sva;
1372         while (count-- > 0) {
1373                 mmu_booke_kremove(mmu, va);
1374                 va += PAGE_SIZE;
1375         }
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Map a wired page into kernel virtual address space.
1380  */
1381 static void
1382 mmu_booke_kenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_offset_t pa)
1383 {
1384         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
1385         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
1386         uint32_t flags;
1387         pte_t *pte;
1388
1389         KASSERT(((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) &&
1390             (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)), ("mmu_booke_kenter: invalid va"));
1391
1392         flags = 0;
1393         flags |= (PTE_SR | PTE_SW | PTE_SX | PTE_WIRED | PTE_VALID);
1394         flags |= PTE_M;
1395
1396         pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
1397
1398         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1399         tlb_miss_lock();
1400         
1401         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1402         
1403                 CTR1(KTR_PMAP, "%s: replacing entry!", __func__);
1404
1405                 /* Flush entry from TLB0 */
1406                 tlb0_flush_entry(va);
1407         }
1408
1409         pte->rpn = pa & ~PTE_PA_MASK;
1410         pte->flags = flags;
1411
1412         //debugf("mmu_booke_kenter: pdir_idx = %d ptbl_idx = %d va=0x%08x "
1413         //              "pa=0x%08x rpn=0x%08x flags=0x%08x\n",
1414         //              pdir_idx, ptbl_idx, va, pa, pte->rpn, pte->flags);
1415
1416         /* Flush the real memory from the instruction cache. */
1417         if ((flags & (PTE_I | PTE_G)) == 0) {
1418                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
1419         }
1420
1421         tlb_miss_unlock();
1422         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Remove a page from kernel page table.
1427  */
1428 static void
1429 mmu_booke_kremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1430 {
1431         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
1432         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
1433         pte_t *pte;
1434
1435 //      CTR2(KTR_PMAP,("%s: s (va = 0x%08x)\n", __func__, va));
1436
1437         KASSERT(((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) &&
1438             (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1439             ("mmu_booke_kremove: invalid va"));
1440
1441         pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
1442
1443         if (!PTE_ISVALID(pte)) {
1444         
1445                 CTR1(KTR_PMAP, "%s: invalid pte", __func__);
1446
1447                 return;
1448         }
1449
1450         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1451         tlb_miss_lock();
1452
1453         /* Invalidate entry in TLB0, update PTE. */
1454         tlb0_flush_entry(va);
1455         pte->flags = 0;
1456         pte->rpn = 0;
1457
1458         tlb_miss_unlock();
1459         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1460 }
1461
1462 /*
1463  * Initialize pmap associated with process 0.
1464  */
1465 static void
1466 mmu_booke_pinit0(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1467 {
1468
1469         mmu_booke_pinit(mmu, pmap);
1470         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1475  * such as one in a vmspace structure.
1476  */
1477 static void
1478 mmu_booke_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1479 {
1480         int i;
1481
1482         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p, proc %d '%s'", __func__, pmap,
1483             curthread->td_proc->p_pid, curthread->td_proc->p_comm);
1484
1485         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("pmap_pinit: initializing kernel_pmap"));
1486
1487         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1488         for (i = 0; i < MAXCPU; i++)
1489                 pmap->pm_tid[i] = TID_NONE;
1490         pmap->pm_active = 0;
1491         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1492         bzero(&pmap->pm_pdir, sizeof(pte_t *) * PDIR_NENTRIES);
1493         TAILQ_INIT(&pmap->pm_ptbl_list);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Release any resources held by the given physical map.
1498  * Called when a pmap initialized by mmu_booke_pinit is being released.
1499  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1500  */
1501 static void
1502 mmu_booke_release(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1503 {
1504
1505         printf("mmu_booke_release: s\n");
1506
1507         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1508             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1509             pmap->pm_stats.resident_count));
1510
1511         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Insert the given physical page at the specified virtual address in the
1516  * target physical map with the protection requested. If specified the page
1517  * will be wired down.
1518  */
1519 static void
1520 mmu_booke_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1521     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1522 {
1523
1524         vm_page_lock_queues();
1525         PMAP_LOCK(pmap);
1526         mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, va, m, prot, wired);
1527         vm_page_unlock_queues();
1528         PMAP_UNLOCK(pmap);
1529 }
1530
1531 static void
1532 mmu_booke_enter_locked(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1533     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1534 {
1535         pte_t *pte;
1536         vm_paddr_t pa;
1537         uint32_t flags;
1538         int su, sync;
1539
1540         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1541         su = (pmap == kernel_pmap);
1542         sync = 0;
1543
1544         //debugf("mmu_booke_enter_locked: s (pmap=0x%08x su=%d tid=%d m=0x%08x va=0x%08x "
1545         //              "pa=0x%08x prot=0x%08x wired=%d)\n",
1546         //              (u_int32_t)pmap, su, pmap->pm_tid,
1547         //              (u_int32_t)m, va, pa, prot, wired);
1548
1549         if (su) {
1550                 KASSERT(((va >= virtual_avail) &&
1551                     (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1552                     ("mmu_booke_enter_locked: kernel pmap, non kernel va"));
1553         } else {
1554                 KASSERT((va <= VM_MAXUSER_ADDRESS),
1555                     ("mmu_booke_enter_locked: user pmap, non user va"));
1556         }
1557
1558         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1559
1560         /*
1561          * If there is an existing mapping, and the physical address has not
1562          * changed, must be protection or wiring change.
1563          */
1564         if (((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) &&
1565             (PTE_ISVALID(pte)) && (PTE_PA(pte) == pa)) {
1566             
1567                 /*
1568                  * Before actually updating pte->flags we calculate and
1569                  * prepare its new value in a helper var.
1570                  */
1571                 flags = pte->flags;
1572                 flags &= ~(PTE_UW | PTE_UX | PTE_SW | PTE_SX | PTE_MODIFIED);
1573
1574                 /* Wiring change, just update stats. */
1575                 if (wired) {
1576                         if (!PTE_ISWIRED(pte)) {
1577                                 flags |= PTE_WIRED;
1578                                 pmap->pm_stats.wired_count++;
1579                         }
1580                 } else {
1581                         if (PTE_ISWIRED(pte)) {
1582                                 flags &= ~PTE_WIRED;
1583                                 pmap->pm_stats.wired_count--;
1584                         }
1585                 }
1586
1587                 if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1588                         /* Add write permissions. */
1589                         flags |= PTE_SW;
1590                         if (!su)
1591                                 flags |= PTE_UW;
1592
1593                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
1594                 } else {
1595                         /* Handle modified pages, sense modify status. */
1596
1597                         /*
1598                          * The PTE_MODIFIED flag could be set by underlying
1599                          * TLB misses since we last read it (above), possibly
1600                          * other CPUs could update it so we check in the PTE
1601                          * directly rather than rely on that saved local flags
1602                          * copy.
1603                          */
1604                         if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1605                                 vm_page_dirty(m);
1606                 }
1607
1608                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE) {
1609                         flags |= PTE_SX;
1610                         if (!su)
1611                                 flags |= PTE_UX;
1612
1613                         /*
1614                          * Check existing flags for execute permissions: if we
1615                          * are turning execute permissions on, icache should
1616                          * be flushed.
1617                          */
1618                         if ((flags & (PTE_UX | PTE_SX)) == 0)
1619                                 sync++;
1620                 }
1621
1622                 flags &= ~PTE_REFERENCED;
1623
1624                 /*
1625                  * The new flags value is all calculated -- only now actually
1626                  * update the PTE.
1627                  */
1628                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1629                 tlb_miss_lock();
1630
1631                 tlb0_flush_entry(va);
1632                 pte->flags = flags;
1633
1634                 tlb_miss_unlock();
1635                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1636
1637         } else {
1638                 /*
1639                  * If there is an existing mapping, but it's for a different
1640                  * physical address, pte_enter() will delete the old mapping.
1641                  */
1642                 //if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
1643                 //      debugf("mmu_booke_enter_locked: replace\n");
1644                 //else
1645                 //      debugf("mmu_booke_enter_locked: new\n");
1646
1647                 /* Now set up the flags and install the new mapping. */
1648                 flags = (PTE_SR | PTE_VALID);
1649                 flags |= PTE_M;
1650
1651                 if (!su)
1652                         flags |= PTE_UR;
1653
1654                 if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1655                         flags |= PTE_SW;
1656                         if (!su)
1657                                 flags |= PTE_UW;
1658
1659                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
1660                 }
1661
1662                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE) {
1663                         flags |= PTE_SX;
1664                         if (!su)
1665                                 flags |= PTE_UX;
1666                 }
1667
1668                 /* If its wired update stats. */
1669                 if (wired) {
1670                         pmap->pm_stats.wired_count++;
1671                         flags |= PTE_WIRED;
1672                 }
1673
1674                 pte_enter(mmu, pmap, m, va, flags);
1675
1676                 /* Flush the real memory from the instruction cache. */
1677                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
1678                         sync++;
1679         }
1680
1681         if (sync && (su || pmap == PCPU_GET(curpmap))) {
1682                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
1683                 sync = 0;
1684         }
1685
1686         if (sync) {
1687                 /* Create a temporary mapping. */
1688                 pmap = PCPU_GET(curpmap);
1689
1690                 va = 0;
1691                 pte = pte_find(mmu, pmap, va);
1692                 KASSERT(pte == NULL, ("%s:%d", __func__, __LINE__));
1693
1694                 flags = PTE_SR | PTE_VALID | PTE_UR | PTE_M;
1695                 
1696                 pte_enter(mmu, pmap, m, va, flags);
1697                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
1698                 pte_remove(mmu, pmap, va, PTBL_UNHOLD);
1699         }
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
1704  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
1705  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
1706  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
1707  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
1708  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
1709  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
1710  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
1711  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
1712  * corresponding offset from m_start are mapped.
1713  */
1714 static void
1715 mmu_booke_enter_object(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t start,
1716     vm_offset_t end, vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
1717 {
1718         vm_page_t m;
1719         vm_pindex_t diff, psize;
1720
1721         psize = atop(end - start);
1722         m = m_start;
1723         PMAP_LOCK(pmap);
1724         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
1725                 mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, start + ptoa(diff), m,
1726                     prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE);
1727                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
1728         }
1729         PMAP_UNLOCK(pmap);
1730 }
1731
1732 static void
1733 mmu_booke_enter_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1734     vm_prot_t prot)
1735 {
1736
1737         PMAP_LOCK(pmap);
1738         mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, va, m,
1739             prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE);
1740         PMAP_UNLOCK(pmap);
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Remove the given range of addresses from the specified map.
1745  *
1746  * It is assumed that the start and end are properly rounded to the page size.
1747  */
1748 static void
1749 mmu_booke_remove(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_offset_t endva)
1750 {
1751         pte_t *pte;
1752         uint8_t hold_flag;
1753
1754         int su = (pmap == kernel_pmap);
1755
1756         //debugf("mmu_booke_remove: s (su = %d pmap=0x%08x tid=%d va=0x%08x endva=0x%08x)\n",
1757         //              su, (u_int32_t)pmap, pmap->pm_tid, va, endva);
1758
1759         if (su) {
1760                 KASSERT(((va >= virtual_avail) &&
1761                     (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1762                     ("mmu_booke_remove: kernel pmap, non kernel va"));
1763         } else {
1764                 KASSERT((va <= VM_MAXUSER_ADDRESS),
1765                     ("mmu_booke_remove: user pmap, non user va"));
1766         }
1767
1768         if (PMAP_REMOVE_DONE(pmap)) {
1769                 //debugf("mmu_booke_remove: e (empty)\n");
1770                 return;
1771         }
1772
1773         hold_flag = PTBL_HOLD_FLAG(pmap);
1774         //debugf("mmu_booke_remove: hold_flag = %d\n", hold_flag);
1775
1776         vm_page_lock_queues();
1777         PMAP_LOCK(pmap);
1778         for (; va < endva; va += PAGE_SIZE) {
1779                 pte = pte_find(mmu, pmap, va);
1780                 if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
1781                         pte_remove(mmu, pmap, va, hold_flag);
1782         }
1783         PMAP_UNLOCK(pmap);
1784         vm_page_unlock_queues();
1785
1786         //debugf("mmu_booke_remove: e\n");
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Remove physical page from all pmaps in which it resides.
1791  */
1792 static void
1793 mmu_booke_remove_all(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1794 {
1795         pv_entry_t pv, pvn;
1796         uint8_t hold_flag;
1797
1798         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1799
1800         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv != NULL; pv = pvn) {
1801                 pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_link);
1802
1803                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1804                 hold_flag = PTBL_HOLD_FLAG(pv->pv_pmap);
1805                 pte_remove(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va, hold_flag);
1806                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1807         }
1808         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1809 }
1810
1811 /*
1812  * Map a range of physical addresses into kernel virtual address space.
1813  */
1814 static vm_offset_t
1815 mmu_booke_map(mmu_t mmu, vm_offset_t *virt, vm_offset_t pa_start,
1816     vm_offset_t pa_end, int prot)
1817 {
1818         vm_offset_t sva = *virt;
1819         vm_offset_t va = sva;
1820
1821         //debugf("mmu_booke_map: s (sva = 0x%08x pa_start = 0x%08x pa_end = 0x%08x)\n",
1822         //              sva, pa_start, pa_end);
1823
1824         while (pa_start < pa_end) {
1825                 mmu_booke_kenter(mmu, va, pa_start);
1826                 va += PAGE_SIZE;
1827                 pa_start += PAGE_SIZE;
1828         }
1829         *virt = va;
1830
1831         //debugf("mmu_booke_map: e (va = 0x%08x)\n", va);
1832         return (sva);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * The pmap must be activated before it's address space can be accessed in any
1837  * way.
1838  */
1839 static void
1840 mmu_booke_activate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1841 {
1842         pmap_t pmap;
1843
1844         pmap = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1845
1846         CTR5(KTR_PMAP, "%s: s (td = %p, proc = '%s', id = %d, pmap = 0x%08x)",
1847             __func__, td, td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, pmap);
1848
1849         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("mmu_booke_activate: kernel_pmap!"));
1850
1851         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1852
1853         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
1854         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1855         
1856         if (pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)] == TID_NONE)
1857                 tid_alloc(pmap);
1858
1859         /* Load PID0 register with pmap tid value. */
1860         mtspr(SPR_PID0, pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)]);
1861         __asm __volatile("isync");
1862
1863         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1864
1865         CTR3(KTR_PMAP, "%s: e (tid = %d for '%s')", __func__,
1866             pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)], td->td_proc->p_comm);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Deactivate the specified process's address space.
1871  */
1872 static void
1873 mmu_booke_deactivate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1874 {
1875         pmap_t pmap;
1876
1877         pmap = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1878         
1879         CTR5(KTR_PMAP, "%s: td=%p, proc = '%s', id = %d, pmap = 0x%08x",
1880             __func__, td, td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, pmap);
1881
1882         atomic_clear_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
1883         PCPU_SET(curpmap, NULL);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Copy the range specified by src_addr/len
1888  * from the source map to the range dst_addr/len
1889  * in the destination map.
1890  *
1891  * This routine is only advisory and need not do anything.
1892  */
1893 static void
1894 mmu_booke_copy(mmu_t mmu, pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap,
1895     vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
1896 {
1897
1898 }
1899
1900 /*
1901  * Set the physical protection on the specified range of this map as requested.
1902  */
1903 static void
1904 mmu_booke_protect(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva,
1905     vm_prot_t prot)
1906 {
1907         vm_offset_t va;
1908         vm_page_t m;
1909         pte_t *pte;
1910
1911         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1912                 mmu_booke_remove(mmu, pmap, sva, eva);
1913                 return;
1914         }
1915
1916         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1917                 return;
1918
1919         vm_page_lock_queues();
1920         PMAP_LOCK(pmap);
1921         for (va = sva; va < eva; va += PAGE_SIZE) {
1922                 if ((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) {
1923                         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1924                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
1925
1926                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1927                                 tlb_miss_lock();
1928
1929                                 /* Handle modified pages. */
1930                                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1931                                         vm_page_dirty(m);
1932
1933                                 /* Referenced pages. */
1934                                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
1935                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1936
1937                                 tlb0_flush_entry(va);
1938                                 pte->flags &= ~(PTE_UW | PTE_SW | PTE_MODIFIED |
1939                                     PTE_REFERENCED);
1940
1941                                 tlb_miss_unlock();
1942                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1943                         }
1944                 }
1945         }
1946         PMAP_UNLOCK(pmap);
1947         vm_page_unlock_queues();
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
1952  */
1953 static void
1954 mmu_booke_remove_write(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1955 {
1956         pv_entry_t pv;
1957         pte_t *pte;
1958
1959         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1960         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0 ||
1961             (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
1962                 return;
1963
1964         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
1965                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1966                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
1967                         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1968                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
1969
1970                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1971                                 tlb_miss_lock();
1972
1973                                 /* Handle modified pages. */
1974                                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1975                                         vm_page_dirty(m);
1976
1977                                 /* Referenced pages. */
1978                                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
1979                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1980
1981                                 /* Flush mapping from TLB0. */
1982                                 pte->flags &= ~(PTE_UW | PTE_SW | PTE_MODIFIED |
1983                                     PTE_REFERENCED);
1984
1985                                 tlb_miss_unlock();
1986                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1987                         }
1988                 }
1989                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1990         }
1991         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1992 }
1993
1994 static boolean_t
1995 mmu_booke_page_executable(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1996 {
1997         pv_entry_t pv;
1998         pte_t *pte;
1999         boolean_t executable;
2000
2001         executable = FALSE;
2002         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2003                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2004                 pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va);
2005                 if (pte != NULL && PTE_ISVALID(pte) && (pte->flags & PTE_UX))
2006                         executable = TRUE;
2007                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2008                 if (executable)
2009                         break;
2010         }
2011
2012         return (executable);
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Atomically extract and hold the physical page with the given
2017  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
2018  * protection.
2019  */
2020 static vm_page_t
2021 mmu_booke_extract_and_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
2022     vm_prot_t prot)
2023 {
2024         pte_t *pte;
2025         vm_page_t m;
2026         uint32_t pte_wbit;
2027
2028         m = NULL;
2029         vm_page_lock_queues();
2030         PMAP_LOCK(pmap);
2031
2032         pte = pte_find(mmu, pmap, va);
2033         if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte)) {
2034                 if (pmap == kernel_pmap)
2035                         pte_wbit = PTE_SW;
2036                 else
2037                         pte_wbit = PTE_UW;
2038
2039                 if ((pte->flags & pte_wbit) || ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
2040                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
2041                         vm_page_hold(m);
2042                 }
2043         }
2044
2045         vm_page_unlock_queues();
2046         PMAP_UNLOCK(pmap);
2047         return (m);
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
2052  */
2053 static void
2054 mmu_booke_page_init(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2055 {
2056
2057         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * mmu_booke_zero_page_area zeros the specified hardware page by
2062  * mapping it into virtual memory and using bzero to clear
2063  * its contents.
2064  *
2065  * off and size must reside within a single page.
2066  */
2067 static void
2068 mmu_booke_zero_page_area(mmu_t mmu, vm_page_t m, int off, int size)
2069 {
2070         vm_offset_t va;
2071
2072         /* XXX KASSERT off and size are within a single page? */
2073
2074         mtx_lock(&zero_page_mutex);
2075         va = zero_page_va;
2076
2077         mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2078         bzero((caddr_t)va + off, size);
2079         mmu_booke_kremove(mmu, va);
2080
2081         mtx_unlock(&zero_page_mutex);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * mmu_booke_zero_page zeros the specified hardware page.
2086  */
2087 static void
2088 mmu_booke_zero_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2089 {
2090
2091         mmu_booke_zero_page_area(mmu, m, 0, PAGE_SIZE);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * mmu_booke_copy_page copies the specified (machine independent) page by
2096  * mapping the page into virtual memory and using memcopy to copy the page,
2097  * one machine dependent page at a time.
2098  */
2099 static void
2100 mmu_booke_copy_page(mmu_t mmu, vm_page_t sm, vm_page_t dm)
2101 {
2102         vm_offset_t sva, dva;
2103
2104         sva = copy_page_src_va;
2105         dva = copy_page_dst_va;
2106
2107         mtx_lock(&copy_page_mutex);
2108         mmu_booke_kenter(mmu, sva, VM_PAGE_TO_PHYS(sm));
2109         mmu_booke_kenter(mmu, dva, VM_PAGE_TO_PHYS(dm));
2110         memcpy((caddr_t)dva, (caddr_t)sva, PAGE_SIZE);
2111         mmu_booke_kremove(mmu, dva);
2112         mmu_booke_kremove(mmu, sva);
2113         mtx_unlock(&copy_page_mutex);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * mmu_booke_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping it
2118  * into virtual memory and using bzero to clear its contents. This is intended
2119  * to be called from the vm_pagezero process only and outside of Giant. No
2120  * lock is required.
2121  */
2122 static void
2123 mmu_booke_zero_page_idle(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2124 {
2125         vm_offset_t va;
2126
2127         va = zero_page_idle_va;
2128         mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2129         bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2130         mmu_booke_kremove(mmu, va);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Return whether or not the specified physical page was modified
2135  * in any of physical maps.
2136  */
2137 static boolean_t
2138 mmu_booke_is_modified(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2139 {
2140         pte_t *pte;
2141         pv_entry_t pv;
2142
2143         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2144         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2145                 return (FALSE);
2146
2147         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2148                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2149                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2150                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2151                                 goto make_sure_to_unlock;
2152
2153                         if (PTE_ISMODIFIED(pte)) {
2154                                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2155                                 return (TRUE);
2156                         }
2157                 }
2158 make_sure_to_unlock:
2159                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2160         }
2161         return (FALSE);
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Return whether or not the specified virtual address is eligible
2166  * for prefault.
2167  */
2168 static boolean_t
2169 mmu_booke_is_prefaultable(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2170 {
2171
2172         return (FALSE);
2173 }
2174
2175 /*
2176  * Clear the modify bits on the specified physical page.
2177  */
2178 static void
2179 mmu_booke_clear_modify(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2180 {
2181         pte_t *pte;
2182         pv_entry_t pv;
2183
2184         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2185         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2186                 return;
2187
2188         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2189                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2190                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2191                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2192                                 goto make_sure_to_unlock;
2193
2194                         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2195                         tlb_miss_lock();
2196                         
2197                         if (pte->flags & (PTE_SW | PTE_UW | PTE_MODIFIED)) {
2198                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2199                                 pte->flags &= ~(PTE_SW | PTE_UW | PTE_MODIFIED |
2200                                     PTE_REFERENCED);
2201                         }
2202
2203                         tlb_miss_unlock();
2204                         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2205                 }
2206 make_sure_to_unlock:
2207                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2208         }
2209 }
2210
2211 /*
2212  * Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
2213  * It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
2214  * is necessary that 0 only be returned when there are truly no
2215  * reference bits set.
2216  *
2217  * XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
2218  * should be tested and standardized at some point in the future for
2219  * optimal aging of shared pages.
2220  */
2221 static int
2222 mmu_booke_ts_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2223 {
2224         pte_t *pte;
2225         pv_entry_t pv;
2226         int count;
2227
2228         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2229         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2230                 return (0);
2231
2232         count = 0;
2233         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2234                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2235                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2236                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2237                                 goto make_sure_to_unlock;
2238
2239                         if (PTE_ISREFERENCED(pte)) {
2240                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2241                                 tlb_miss_lock();
2242
2243                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2244                                 pte->flags &= ~PTE_REFERENCED;
2245
2246                                 tlb_miss_unlock();
2247                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2248
2249                                 if (++count > 4) {
2250                                         PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2251                                         break;
2252                                 }
2253                         }
2254                 }
2255 make_sure_to_unlock:
2256                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2257         }
2258         return (count);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Clear the reference bit on the specified physical page.
2263  */
2264 static void
2265 mmu_booke_clear_reference(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2266 {
2267         pte_t *pte;
2268         pv_entry_t pv;
2269
2270         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2271         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2272                 return;
2273
2274         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2275                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2276                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2277                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2278                                 goto make_sure_to_unlock;
2279
2280                         if (PTE_ISREFERENCED(pte)) {
2281                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2282                                 tlb_miss_lock();
2283                                 
2284                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2285                                 pte->flags &= ~PTE_REFERENCED;
2286
2287                                 tlb_miss_unlock();
2288                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2289                         }
2290                 }
2291 make_sure_to_unlock:
2292                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2293         }
2294 }
2295
2296 /*
2297  * Change wiring attribute for a map/virtual-address pair.
2298  */
2299 static void
2300 mmu_booke_change_wiring(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2301 {
2302         pte_t *pte;;
2303
2304         PMAP_LOCK(pmap);
2305         if ((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) {
2306                 if (wired) {
2307                         if (!PTE_ISWIRED(pte)) {
2308                                 pte->flags |= PTE_WIRED;
2309                                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2310                         }
2311                 } else {
2312                         if (PTE_ISWIRED(pte)) {
2313                                 pte->flags &= ~PTE_WIRED;
2314                                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2315                         }
2316                 }
2317         }
2318         PMAP_UNLOCK(pmap);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * Return true if the pmap's pv is one of the first 16 pvs linked to from this
2323  * page.  This count may be changed upwards or downwards in the future; it is
2324  * only necessary that true be returned for a small subset of pmaps for proper
2325  * page aging.
2326  */
2327 static boolean_t
2328 mmu_booke_page_exists_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m)
2329 {
2330         pv_entry_t pv;
2331         int loops;
2332
2333         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2334         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2335                 return (FALSE);
2336
2337         loops = 0;
2338         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2339                 if (pv->pv_pmap == pmap)
2340                         return (TRUE);
2341
2342                 if (++loops >= 16)
2343                         break;
2344         }
2345         return (FALSE);
2346 }
2347
2348 /*
2349  * Return the number of managed mappings to the given physical page that are
2350  * wired.
2351  */
2352 static int
2353 mmu_booke_page_wired_mappings(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2354 {
2355         pv_entry_t pv;
2356         pte_t *pte;
2357         int count = 0;
2358
2359         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
2360                 return (count);
2361         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2362
2363         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2364                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2365                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL)
2366                         if (PTE_ISVALID(pte) && PTE_ISWIRED(pte))
2367                                 count++;
2368                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2369         }
2370
2371         return (count);
2372 }
2373
2374 static int
2375 mmu_booke_dev_direct_mapped(mmu_t mmu, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2376 {
2377         int i;
2378         vm_offset_t va;
2379
2380         /*
2381          * This currently does not work for entries that
2382          * overlap TLB1 entries.
2383          */
2384         for (i = 0; i < tlb1_idx; i ++) {
2385                 if (tlb1_iomapped(i, pa, size, &va) == 0)
2386                         return (0);
2387         }
2388
2389         return (EFAULT);
2390 }
2391
2392 vm_offset_t
2393 mmu_booke_dumpsys_map(mmu_t mmu, struct pmap_md *md, vm_size_t ofs,
2394     vm_size_t *sz)
2395 {
2396         vm_paddr_t pa, ppa;
2397         vm_offset_t va;
2398         vm_size_t gran;
2399
2400         /* Raw physical memory dumps don't have a virtual address. */
2401         if (md->md_vaddr == ~0UL) {
2402                 /* We always map a 256MB page at 256M. */
2403                 gran = 256 * 1024 * 1024;
2404                 pa = md->md_paddr + ofs;
2405                 ppa = pa & ~(gran - 1);
2406                 ofs = pa - ppa;
2407                 va = gran;
2408                 tlb1_set_entry(va, ppa, gran, _TLB_ENTRY_IO);
2409                 if (*sz > (gran - ofs))
2410                         *sz = gran - ofs;
2411                 return (va + ofs);
2412         }
2413
2414         /* Minidumps are based on virtual memory addresses. */
2415         va = md->md_vaddr + ofs;
2416         if (va >= kernstart + kernsize) {
2417                 gran = PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK);
2418                 if (*sz > gran)
2419                         *sz = gran;
2420         }
2421         return (va);
2422 }
2423
2424 void
2425 mmu_booke_dumpsys_unmap(mmu_t mmu, struct pmap_md *md, vm_size_t ofs,
2426     vm_offset_t va)
2427 {
2428
2429         /* Raw physical memory dumps don't have a virtual address. */
2430         if (md->md_vaddr == ~0UL) {
2431                 tlb1_idx--;
2432                 tlb1[tlb1_idx].mas1 = 0;
2433                 tlb1[tlb1_idx].mas2 = 0;
2434                 tlb1[tlb1_idx].mas3 = 0;
2435                 tlb1_write_entry(tlb1_idx);
2436                 return;
2437         }
2438  
2439         /* Minidumps are based on virtual memory addresses. */
2440         /* Nothing to do... */
2441 }
2442
2443 struct pmap_md *
2444 mmu_booke_scan_md(mmu_t mmu, struct pmap_md *prev)
2445 {
2446         static struct pmap_md md;
2447         struct bi_mem_region *mr;
2448         pte_t *pte;
2449         vm_offset_t va;
2450  
2451         if (dumpsys_minidump) {
2452                 md.md_paddr = ~0UL;     /* Minidumps use virtual addresses. */
2453                 if (prev == NULL) {
2454                         /* 1st: kernel .data and .bss. */
2455                         md.md_index = 1;
2456                         md.md_vaddr = trunc_page((uintptr_t)_etext);
2457                         md.md_size = round_page((uintptr_t)_end) - md.md_vaddr;
2458                         return (&md);
2459                 }
2460                 switch (prev->md_index) {
2461                 case 1:
2462                         /* 2nd: msgbuf and tables (see pmap_bootstrap()). */
2463                         md.md_index = 2;
2464                         md.md_vaddr = data_start;
2465                         md.md_size = data_end - data_start;
2466                         break;
2467                 case 2:
2468                         /* 3rd: kernel VM. */
2469                         va = prev->md_vaddr + prev->md_size;
2470                         /* Find start of next chunk (from va). */
2471                         while (va < virtual_end) {
2472                                 /* Don't dump the buffer cache. */
2473                                 if (va >= kmi.buffer_sva &&
2474                                     va < kmi.buffer_eva) {
2475                                         va = kmi.buffer_eva;
2476                                         continue;
2477                                 }
2478                                 pte = pte_find(mmu, kernel_pmap, va);
2479                                 if (pte != NULL && PTE_ISVALID(pte))
2480                                         break;
2481                                 va += PAGE_SIZE;
2482                         }
2483                         if (va < virtual_end) {
2484                                 md.md_vaddr = va;
2485                                 va += PAGE_SIZE;
2486                                 /* Find last page in chunk. */
2487                                 while (va < virtual_end) {
2488                                         /* Don't run into the buffer cache. */
2489                                         if (va == kmi.buffer_sva)
2490                                                 break;
2491                                         pte = pte_find(mmu, kernel_pmap, va);
2492                                         if (pte == NULL || !PTE_ISVALID(pte))
2493                                                 break;
2494                                         va += PAGE_SIZE;
2495                                 }
2496                                 md.md_size = va - md.md_vaddr;
2497                                 break;
2498                         }
2499                         md.md_index = 3;
2500                         /* FALLTHROUGH */
2501                 default:
2502                         return (NULL);
2503                 }
2504         } else { /* minidumps */
2505                 mr = bootinfo_mr();
2506                 if (prev == NULL) {
2507                         /* first physical chunk. */
2508                         md.md_paddr = mr->mem_base;
2509                         md.md_size = mr->mem_size;
2510                         md.md_vaddr = ~0UL;
2511                         md.md_index = 1;
2512                 } else if (md.md_index < bootinfo->bi_mem_reg_no) {
2513                         md.md_paddr = mr[md.md_index].mem_base;
2514                         md.md_size = mr[md.md_index].mem_size;
2515                         md.md_vaddr = ~0UL;
2516                         md.md_index++;
2517                 } else {
2518                         /* There's no next physical chunk. */
2519                         return (NULL);
2520                 }
2521         }
2522
2523         return (&md);
2524 }
2525
2526 /*
2527  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual address space.
2528  * Return a pointer to where it is mapped. This routine is intended to be used
2529  * for mapping device memory, NOT real memory.
2530  */
2531 static void *
2532 mmu_booke_mapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2533 {
2534         void *res;
2535         uintptr_t va;
2536         vm_size_t sz;
2537
2538         va = (pa >= 0x80000000) ? pa : (0xe2000000 + pa);
2539         res = (void *)va;
2540
2541         do {
2542                 sz = 1 << (ilog2(size) & ~1);
2543                 if (bootverbose)
2544                         printf("Wiring VA=%x to PA=%x (size=%x), "
2545                             "using TLB1[%d]\n", va, pa, sz, tlb1_idx);
2546                 tlb1_set_entry(va, pa, sz, _TLB_ENTRY_IO);
2547                 size -= sz;
2548                 pa += sz;
2549                 va += sz;
2550         } while (size > 0);
2551
2552         return (res);
2553 }
2554
2555 /*
2556  * 'Unmap' a range mapped by mmu_booke_mapdev().
2557  */
2558 static void
2559 mmu_booke_unmapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_size_t size)
2560 {
2561         vm_offset_t base, offset;
2562
2563         /*
2564          * Unmap only if this is inside kernel virtual space.
2565          */
2566         if ((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) && (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)) {
2567                 base = trunc_page(va);
2568                 offset = va & PAGE_MASK;
2569                 size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
2570                 kmem_free(kernel_map, base, size);
2571         }
2572 }
2573
2574 /*
2575  * mmu_booke_object_init_pt preloads the ptes for a given object into the
2576  * specified pmap. This eliminates the blast of soft faults on process startup
2577  * and immediately after an mmap.
2578  */
2579 static void
2580 mmu_booke_object_init_pt(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2581     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2582 {
2583
2584         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2585         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2586             ("mmu_booke_object_init_pt: non-device object"));
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Perform the pmap work for mincore.
2591  */
2592 static int
2593 mmu_booke_mincore(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2594 {
2595
2596         TODO;
2597         return (0);
2598 }
2599
2600 /**************************************************************************/
2601 /* TID handling */
2602 /**************************************************************************/
2603
2604 /*
2605  * Allocate a TID. If necessary, steal one from someone else.
2606  * The new TID is flushed from the TLB before returning.
2607  */
2608 static tlbtid_t
2609 tid_alloc(pmap_t pmap)
2610 {
2611         tlbtid_t tid;
2612         int thiscpu;
2613
2614         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("tid_alloc: kernel pmap"));
2615
2616         CTR2(KTR_PMAP, "%s: s (pmap = %p)", __func__, pmap);
2617
2618         thiscpu = PCPU_GET(cpuid);
2619
2620         tid = PCPU_GET(tid_next);
2621         if (tid > TID_MAX)
2622                 tid = TID_MIN;
2623         PCPU_SET(tid_next, tid + 1);
2624
2625         /* If we are stealing TID then clear the relevant pmap's field */
2626         if (tidbusy[thiscpu][tid] != NULL) {
2627
2628                 CTR2(KTR_PMAP, "%s: warning: stealing tid %d", __func__, tid);
2629                 
2630                 tidbusy[thiscpu][tid]->pm_tid[thiscpu] = TID_NONE;
2631
2632                 /* Flush all entries from TLB0 matching this TID. */
2633                 tid_flush(tid);
2634         }
2635
2636         tidbusy[thiscpu][tid] = pmap;
2637         pmap->pm_tid[thiscpu] = tid;
2638         __asm __volatile("msync; isync");
2639
2640         CTR3(KTR_PMAP, "%s: e (%02d next = %02d)", __func__, tid,
2641             PCPU_GET(tid_next));
2642
2643         return (tid);
2644 }
2645
2646 /**************************************************************************/
2647 /* TLB0 handling */
2648 /**************************************************************************/
2649
2650 static void
2651 tlb_print_entry(int i, uint32_t mas1, uint32_t mas2, uint32_t mas3,
2652     uint32_t mas7)
2653 {
2654         int as;
2655         char desc[3];
2656         tlbtid_t tid;
2657         vm_size_t size;
2658         unsigned int tsize;
2659
2660         desc[2] = '\0';
2661         if (mas1 & MAS1_VALID)
2662                 desc[0] = 'V';
2663         else
2664                 desc[0] = ' ';
2665
2666         if (mas1 & MAS1_IPROT)
2667                 desc[1] = 'P';
2668         else
2669                 desc[1] = ' ';
2670
2671         as = (mas1 & MAS1_TS_MASK) ? 1 : 0;
2672         tid = MAS1_GETTID(mas1);
2673
2674         tsize = (mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >> MAS1_TSIZE_SHIFT;
2675         size = 0;
2676         if (tsize)
2677                 size = tsize2size(tsize);
2678
2679         debugf("%3d: (%s) [AS=%d] "
2680             "sz = 0x%08x tsz = %d tid = %d mas1 = 0x%08x "
2681             "mas2(va) = 0x%08x mas3(pa) = 0x%08x mas7 = 0x%08x\n",
2682             i, desc, as, size, tsize, tid, mas1, mas2, mas3, mas7);
2683 }
2684
2685 /* Convert TLB0 va and way number to tlb0[] table index. */
2686 static inline unsigned int
2687 tlb0_tableidx(vm_offset_t va, unsigned int way)
2688 {
2689         unsigned int idx;
2690
2691         idx = (way * TLB0_ENTRIES_PER_WAY);
2692         idx += (va & MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_MASK) >> MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_SHIFT;
2693         return (idx);
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Invalidate TLB0 entry.
2698  */
2699 static inline void
2700 tlb0_flush_entry(vm_offset_t va)
2701 {
2702
2703         CTR2(KTR_PMAP, "%s: s va=0x%08x", __func__, va);
2704
2705         mtx_assert(&tlbivax_mutex, MA_OWNED);
2706
2707         __asm __volatile("tlbivax 0, %0" :: "r"(va & MAS2_EPN_MASK));
2708         __asm __volatile("isync; msync");
2709         __asm __volatile("tlbsync; msync");
2710
2711         CTR1(KTR_PMAP, "%s: e", __func__);
2712 }
2713
2714 /* Print out contents of the MAS registers for each TLB0 entry */
2715 void
2716 tlb0_print_tlbentries(void)
2717 {
2718         uint32_t mas0, mas1, mas2, mas3, mas7;
2719         int entryidx, way, idx;
2720
2721         debugf("TLB0 entries:\n");
2722         for (way = 0; way < TLB0_WAYS; way ++)
2723                 for (entryidx = 0; entryidx < TLB0_ENTRIES_PER_WAY; entryidx++) {
2724
2725                         mas0 = MAS0_TLBSEL(0) | MAS0_ESEL(way);
2726                         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2727                         __asm __volatile("isync");
2728
2729                         mas2 = entryidx << MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_SHIFT;
2730                         mtspr(SPR_MAS2, mas2);
2731
2732                         __asm __volatile("isync; tlbre");
2733
2734                         mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
2735                         mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
2736                         mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
2737                         mas7 = mfspr(SPR_MAS7);
2738
2739                         idx = tlb0_tableidx(mas2, way);
2740                         tlb_print_entry(idx, mas1, mas2, mas3, mas7);
2741                 }
2742 }
2743
2744 /**************************************************************************/
2745 /* TLB1 handling */
2746 /**************************************************************************/
2747
2748 /*
2749  * TLB1 mapping notes:
2750  *
2751  * TLB1[0]      CCSRBAR
2752  * TLB1[1]      Kernel text and data.
2753  * TLB1[2-15]   Additional kernel text and data mappings (if required), PCI
2754  *              windows, other devices mappings.
2755  */
2756
2757 /*
2758  * Write given entry to TLB1 hardware.
2759  * Use 32 bit pa, clear 4 high-order bits of RPN (mas7).
2760  */
2761 static void
2762 tlb1_write_entry(unsigned int idx)
2763 {
2764         uint32_t mas0, mas7;
2765
2766         //debugf("tlb1_write_entry: s\n");
2767
2768         /* Clear high order RPN bits */
2769         mas7 = 0;
2770
2771         /* Select entry */
2772         mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(idx);
2773         //debugf("tlb1_write_entry: mas0 = 0x%08x\n", mas0);
2774
2775         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2776         __asm __volatile("isync");
2777         mtspr(SPR_MAS1, tlb1[idx].mas1);
2778         __asm __volatile("isync");
2779         mtspr(SPR_MAS2, tlb1[idx].mas2);
2780         __asm __volatile("isync");
2781         mtspr(SPR_MAS3, tlb1[idx].mas3);
2782         __asm __volatile("isync");
2783         mtspr(SPR_MAS7, mas7);
2784         __asm __volatile("isync; tlbwe; isync; msync");
2785
2786         //debugf("tlb1_write_entry: e\n");;
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Return the largest uint value log such that 2^log <= num.
2791  */
2792 static unsigned int
2793 ilog2(unsigned int num)
2794 {
2795         int lz;
2796
2797         __asm ("cntlzw %0, %1" : "=r" (lz) : "r" (num));
2798         return (31 - lz);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Convert TLB TSIZE value to mapped region size.
2803  */
2804 static vm_size_t
2805 tsize2size(unsigned int tsize)
2806 {
2807
2808         /*
2809          * size = 4^tsize KB
2810          * size = 4^tsize * 2^10 = 2^(2 * tsize - 10)
2811          */
2812
2813         return ((1 << (2 * tsize)) * 1024);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Convert region size (must be power of 4) to TLB TSIZE value.
2818  */
2819 static unsigned int
2820 size2tsize(vm_size_t size)
2821 {
2822
2823         return (ilog2(size) / 2 - 5);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * Register permanent kernel mapping in TLB1.
2828  *
2829  * Entries are created starting from index 0 (current free entry is
2830  * kept in tlb1_idx) and are not supposed to be invalidated.
2831  */
2832 static int
2833 tlb1_set_entry(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, vm_size_t size,
2834     uint32_t flags)
2835 {
2836         uint32_t ts, tid;
2837         int tsize;
2838         
2839         if (tlb1_idx >= TLB1_ENTRIES) {
2840                 printf("tlb1_set_entry: TLB1 full!\n");
2841                 return (-1);
2842         }
2843
2844         /* Convert size to TSIZE */
2845         tsize = size2tsize(size);
2846
2847         tid = (TID_KERNEL << MAS1_TID_SHIFT) & MAS1_TID_MASK;
2848         /* XXX TS is hard coded to 0 for now as we only use single address space */
2849         ts = (0 << MAS1_TS_SHIFT) & MAS1_TS_MASK;
2850
2851         /* XXX LOCK tlb1[] */
2852
2853         tlb1[tlb1_idx].mas1 = MAS1_VALID | MAS1_IPROT | ts | tid;
2854         tlb1[tlb1_idx].mas1 |= ((tsize << MAS1_TSIZE_SHIFT) & MAS1_TSIZE_MASK);
2855         tlb1[tlb1_idx].mas2 = (va & MAS2_EPN_MASK) | flags;
2856
2857         /* Set supervisor RWX permission bits */
2858         tlb1[tlb1_idx].mas3 = (pa & MAS3_RPN) | MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX;
2859
2860         tlb1_write_entry(tlb1_idx++);
2861
2862         /* XXX UNLOCK tlb1[] */
2863
2864         /*
2865          * XXX in general TLB1 updates should be propagated between CPUs,
2866          * since current design assumes to have the same TLB1 set-up on all
2867          * cores.
2868          */
2869         return (0);
2870 }
2871
2872 static int
2873 tlb1_entry_size_cmp(const void *a, const void *b)
2874 {
2875         const vm_size_t *sza;
2876         const vm_size_t *szb;
2877
2878         sza = a;
2879         szb = b;
2880         if (*sza > *szb)
2881                 return (-1);
2882         else if (*sza < *szb)
2883                 return (1);
2884         else
2885                 return (0);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Map in contiguous RAM region into the TLB1 using maximum of
2890  * KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES entries.
2891  *
2892  * If necessary round up last entry size and return total size
2893  * used by all allocated entries.
2894  */
2895 vm_size_t
2896 tlb1_mapin_region(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2897 {
2898         vm_size_t entry_size[KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES];
2899         vm_size_t mapped_size, sz, esz;
2900         unsigned int log;
2901         int i;
2902
2903         CTR4(KTR_PMAP, "%s: region size = 0x%08x va = 0x%08x pa = 0x%08x",
2904             __func__, size, va, pa);
2905
2906         mapped_size = 0;
2907         sz = size;
2908         memset(entry_size, 0, sizeof(entry_size));
2909
2910         /* Calculate entry sizes. */
2911         for (i = 0; i < KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES && sz > 0; i++) {
2912
2913                 /* Largest region that is power of 4 and fits within size */
2914                 log = ilog2(sz) / 2;
2915                 esz = 1 << (2 * log);
2916
2917                 /* If this is last entry cover remaining size. */
2918                 if (i ==  KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES - 1) {
2919                         while (esz < sz)
2920                                 esz = esz << 2;
2921                 }
2922
2923                 entry_size[i] = esz;
2924                 mapped_size += esz;
2925                 if (esz < sz)
2926                         sz -= esz;
2927                 else
2928                         sz = 0;
2929         }
2930
2931         /* Sort entry sizes, required to get proper entry address alignment. */
2932         qsort(entry_size, KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES,
2933             sizeof(vm_size_t), tlb1_entry_size_cmp);
2934
2935         /* Load TLB1 entries. */
2936         for (i = 0; i < KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES; i++) {
2937                 esz = entry_size[i];
2938                 if (!esz)
2939                         break;
2940
2941                 CTR5(KTR_PMAP, "%s: entry %d: sz  = 0x%08x (va = 0x%08x "
2942                     "pa = 0x%08x)", __func__, tlb1_idx, esz, va, pa);
2943
2944                 tlb1_set_entry(va, pa, esz, _TLB_ENTRY_MEM);
2945
2946                 va += esz;
2947                 pa += esz;
2948         }
2949
2950         CTR3(KTR_PMAP, "%s: mapped size 0x%08x (wasted space 0x%08x)",
2951             __func__, mapped_size, mapped_size - size);
2952
2953         return (mapped_size);
2954 }
2955
2956 /*
2957  * TLB1 initialization routine, to be called after the very first
2958  * assembler level setup done in locore.S.
2959  */
2960 void
2961 tlb1_init(vm_offset_t ccsrbar)
2962 {
2963         uint32_t mas0;
2964
2965         /* TLB1[1] is used to map the kernel. Save that entry. */
2966         mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(1);
2967         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2968         __asm __volatile("isync; tlbre");
2969
2970         tlb1[1].mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
2971         tlb1[1].mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
2972         tlb1[1].mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
2973
2974         /* Map in CCSRBAR in TLB1[0] */
2975         tlb1_idx = 0;
2976         tlb1_set_entry(CCSRBAR_VA, ccsrbar, CCSRBAR_SIZE, _TLB_ENTRY_IO);
2977         /*
2978          * Set the next available TLB1 entry index. Note TLB[1] is reserved
2979          * for initial mapping of kernel text+data, which was set early in
2980          * locore, we need to skip this [busy] entry.
2981          */
2982         tlb1_idx = 2;
2983
2984         /* Setup TLB miss defaults */
2985         set_mas4_defaults();
2986 }
2987
2988 /*
2989  * Setup MAS4 defaults.
2990  * These values are loaded to MAS0-2 on a TLB miss.
2991  */
2992 static void
2993 set_mas4_defaults(void)
2994 {
2995         uint32_t mas4;
2996
2997         /* Defaults: TLB0, PID0, TSIZED=4K */
2998         mas4 = MAS4_TLBSELD0;
2999         mas4 |= (TLB_SIZE_4K << MAS4_TSIZED_SHIFT) & MAS4_TSIZED_MASK;
3000 #ifdef SMP
3001         mas4 |= MAS4_MD;
3002 #endif
3003         mtspr(SPR_MAS4, mas4);
3004         __asm __volatile("isync");
3005 }
3006
3007 /*
3008  * Print out contents of the MAS registers for each TLB1 entry
3009  */
3010 void
3011 tlb1_print_tlbentries(void)
3012 {
3013         uint32_t mas0, mas1, mas2, mas3, mas7;
3014         int i;
3015
3016         debugf("TLB1 entries:\n");
3017         for (i = 0; i < TLB1_ENTRIES; i++) {
3018
3019                 mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(i);
3020                 mtspr(SPR_MAS0, mas0);
3021
3022                 __asm __volatile("isync; tlbre");
3023
3024                 mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
3025                 mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
3026                 mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
3027                 mas7 = mfspr(SPR_MAS7);
3028
3029                 tlb_print_entry(i, mas1, mas2, mas3, mas7);
3030         }
3031 }
3032
3033 /*
3034  * Print out contents of the in-ram tlb1 table.
3035  */
3036 void
3037 tlb1_print_entries(void)
3038 {
3039         int i;
3040
3041         debugf("tlb1[] table entries:\n");
3042         for (i = 0; i < TLB1_ENTRIES; i++)
3043                 tlb_print_entry(i, tlb1[i].mas1, tlb1[i].mas2, tlb1[i].mas3, 0);
3044 }
3045
3046 /*
3047  * Return 0 if the physical IO range is encompassed by one of the
3048  * the TLB1 entries, otherwise return related error code.
3049  */
3050 static int
3051 tlb1_iomapped(int i, vm_paddr_t pa, vm_size_t size, vm_offset_t *va)
3052 {
3053         uint32_t prot;
3054         vm_paddr_t pa_start;
3055         vm_paddr_t pa_end;
3056         unsigned int entry_tsize;
3057         vm_size_t entry_size;
3058
3059         *va = (vm_offset_t)NULL;
3060
3061         /* Skip invalid entries */
3062         if (!(tlb1[i].mas1 & MAS1_VALID))
3063                 return (EINVAL);
3064
3065         /*
3066          * The entry must be cache-inhibited, guarded, and r/w
3067          * so it can function as an i/o page
3068          */
3069         prot = tlb1[i].mas2 & (MAS2_I | MAS2_G);
3070         if (prot != (MAS2_I | MAS2_G))
3071                 return (EPERM);
3072
3073         prot = tlb1[i].mas3 & (MAS3_SR | MAS3_SW);
3074         if (prot != (MAS3_SR | MAS3_SW))
3075                 return (EPERM);
3076
3077         /* The address should be within the entry range. */
3078         entry_tsize = (tlb1[i].mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >> MAS1_TSIZE_SHIFT;
3079         KASSERT((entry_tsize), ("tlb1_iomapped: invalid entry tsize"));
3080
3081         entry_size = tsize2size(entry_tsize);
3082         pa_start = tlb1[i].mas3 & MAS3_RPN;
3083         pa_end = pa_start + entry_size - 1;
3084
3085         if ((pa < pa_start) || ((pa + size) > pa_end))
3086                 return (ERANGE);
3087
3088         /* Return virtual address of this mapping. */
3089         *va = (tlb1[i].mas2 & MAS2_EPN_MASK) + (pa - pa_start);
3090         return (0);
3091 }