]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.1.git/blob - sys/arm/arm/pmap.c
Copy stable/8 to releng/8.1 in preparation for 8.1-RC1.
[FreeBSD/releng/8.1.git] / sys / arm / arm / pmap.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
4  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
20  *      Wasabi Systems, Inc.
21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
22  *    or promote products derived from this software without specific prior
23  *    written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
40  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
41  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
42  * All rights reserved.
43  *
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
50  *    endorse or promote products derived from this software without specific
51  *    prior written permission.
52  *
53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
54  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
55  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
56  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
57  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
58  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
59  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
63  * SUCH DAMAGE.
64  */
65 /*-
66  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
67  * All rights reserved.
68  *
69  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
70  * by Charles M. Hannum.
71  *
72  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
73  * modification, are permitted provided that the following conditions
74  * are met:
75  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
76  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
77  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
78  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
79  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
80  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
81  *    must display the following acknowledgement:
82  *        This product includes software developed by the NetBSD
83  *        Foundation, Inc. and its contributors.
84  * 4. Neither the name of The NetBSD Foundation nor the names of its
85  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
86  *    from this software without specific prior written permission.
87  *
88  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
89  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
90  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
91  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
92  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
93  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
94  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
95  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
96  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
97  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
98  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
99  */
100
101 /*-
102  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
103  * Copyright (c) 1994 Brini.
104  * All rights reserved.
105  *
106  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
107  *
108  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
109  * modification, are permitted provided that the following conditions
110  * are met:
111  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
112  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
113  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
114  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
115  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
116  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
117  *    must display the following acknowledgement:
118  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
119  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
120  *    derived from this software without specific prior written permission.
121  *
122  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
123  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
124  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
125  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
126  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
127  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
128  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
129  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
130  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
131  *
132  * RiscBSD kernel project
133  *
134  * pmap.c
135  *
136  * Machine dependant vm stuff
137  *
138  * Created      : 20/09/94
139  */
140
141 /*
142  * Special compilation symbols
143  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
144  */
145 /* Include header files */
146
147 #include "opt_vm.h"
148
149 #include <sys/cdefs.h>
150 __FBSDID("$FreeBSD$");
151 #include <sys/param.h>
152 #include <sys/systm.h>
153 #include <sys/kernel.h>
154 #include <sys/ktr.h>
155 #include <sys/proc.h>
156 #include <sys/malloc.h>
157 #include <sys/msgbuf.h>
158 #include <sys/vmmeter.h>
159 #include <sys/mman.h>
160 #include <sys/smp.h>
161 #include <sys/sched.h>
162
163 #include <vm/vm.h>
164 #include <vm/uma.h>
165 #include <vm/pmap.h>
166 #include <vm/vm_kern.h>
167 #include <vm/vm_object.h>
168 #include <vm/vm_map.h>
169 #include <vm/vm_page.h>
170 #include <vm/vm_pageout.h>
171 #include <vm/vm_extern.h>
172 #include <sys/lock.h>
173 #include <sys/mutex.h>
174 #include <machine/md_var.h>
175 #include <machine/vmparam.h>
176 #include <machine/cpu.h>
177 #include <machine/cpufunc.h>
178 #include <machine/pcb.h>
179
180 #ifdef PMAP_DEBUG
181 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
182         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
183                 ((_stat_))
184 #define dprintf printf
185
186 int pmap_debug_level = 0;
187 #define PMAP_INLINE 
188 #else   /* PMAP_DEBUG */
189 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
190 #define dprintf(x, arg...)
191 #define PMAP_INLINE __inline
192 #endif  /* PMAP_DEBUG */
193
194 extern struct pv_addr systempage;
195 /*
196  * Internal function prototypes
197  */
198 static void pmap_free_pv_entry (pv_entry_t);
199 static pv_entry_t pmap_get_pv_entry(void);
200
201 static void             pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
202     vm_prot_t, boolean_t, int);
203 static void             pmap_fix_cache(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
204 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
205 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
206 static void             pmap_use_l1(pmap_t);
207
208 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
209
210 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
211 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
212 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
213 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
214
215 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
216
217 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
218 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
219 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
220 vm_paddr_t kernel_l1pa;
221
222 extern void *end;
223 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
224
225 struct pmap kernel_pmap_store;
226
227 static pt_entry_t *csrc_pte, *cdst_pte;
228 static vm_offset_t csrcp, cdstp;
229 static struct mtx cmtx;
230
231 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
232 /*
233  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
234  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
235  *
236  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
237  * them (though, they shouldn't).
238  */
239
240 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode;
241 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode_pt;
242 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mask;
243
244 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode;
245 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode_pt;
246 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mask;
247
248 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode;
249 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode_pt;
250 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mask;
251
252 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_u;
253 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_w;
254 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_mask;
255
256 pt_entry_t      pte_l1_s_proto;
257 pt_entry_t      pte_l1_c_proto;
258 pt_entry_t      pte_l2_s_proto;
259
260 void            (*pmap_copy_page_func)(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
261 void            (*pmap_zero_page_func)(vm_paddr_t, int, int);
262 /*
263  * Which pmap is currently 'live' in the cache
264  *
265  * XXXSCW: Fix for SMP ...
266  */
267 union pmap_cache_state *pmap_cache_state;
268
269 struct msgbuf *msgbufp = 0;
270
271 /*
272  * Crashdump maps.
273  */
274 static caddr_t crashdumpmap;
275
276 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
277 extern void bzero_page(vm_offset_t);
278
279 extern vm_offset_t alloc_firstaddr;
280
281 char *_tmppt;
282
283 /*
284  * Metadata for L1 translation tables.
285  */
286 struct l1_ttable {
287         /* Entry on the L1 Table list */
288         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
289
290         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
291         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
292
293         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
294         volatile u_int l1_domain_use_count;
295
296         /*
297          * A free-list of domain numbers for this L1.
298          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
299          * is slow on ARM.
300          */
301         u_int8_t l1_domain_first;
302         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
303
304         /* Physical address of this L1 page table */
305         vm_paddr_t l1_physaddr;
306
307         /* KVA of this L1 page table */
308         pd_entry_t *l1_kva;
309 };
310
311 /*
312  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
313  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
314  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
315  *
316  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
317  */
318 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
319
320 /*
321  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
322  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
323  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
324  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
325  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
326  */
327 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
328 /*
329  * A list of all L1 tables
330  */
331 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
332 static struct mtx l1_lru_lock;
333
334 /*
335  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
336  *
337  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
338  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
339  * freed when empty.
340  */
341 struct l2_dtable {
342         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
343         u_int l2_occupancy;
344
345         /* List of L2 page descriptors */
346         struct l2_bucket {
347                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
348                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
349                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
350                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
351         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
352 };
353
354 /* pmap_kenter_internal flags */
355 #define KENTER_CACHE    0x1
356 #define KENTER_USER     0x2
357
358 /*
359  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
360  * and bucket index within the l2_dtable.
361  */
362 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
363                                  (L2_SIZE - 1))
364 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
365
366 /*
367  * Given a virtual address, this macro returns the
368  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
369  */
370 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
371
372 /*
373  * L2 allocation.
374  */
375 #define pmap_alloc_l2_dtable()          \
376                 (void*)uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT|M_USE_RESERVE)
377 #define pmap_free_l2_dtable(l2)         \
378                 uma_zfree(l2table_zone, l2)
379
380 /*
381  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
382  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
383  * the cache when we frob page tables.
384  *
385  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
386  * not always possible to do that, hence this run-time var.
387  */
388 int     pmap_needs_pte_sync;
389
390 /*
391  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
392  * instruction cache and/or TLB
393  */
394 #define PV_BEEN_EXECD(f)  (((f) & (PVF_REF | PVF_EXEC)) == (PVF_REF | PVF_EXEC))
395
396 /*
397  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
398  * data cache and/or TLB
399  */
400 #define PV_BEEN_REFD(f)   (((f) & PVF_REF) != 0)
401
402 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
403 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
404 #endif
405
406 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == pmap_kernel() || \
407             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
408 static uma_zone_t pvzone = NULL;
409 uma_zone_t l2zone;
410 static uma_zone_t l2table_zone;
411 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
412 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
413 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
414 static struct vm_object pvzone_obj;
415 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
416
417 /*
418  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
419  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
420  * find them as necessary.
421  *
422  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
423  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
424  */
425 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
426
427 static void
428 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
429 {
430         int i;
431
432         l1->l1_kva = l1pt;
433         l1->l1_domain_use_count = 0;
434         l1->l1_domain_first = 0;
435
436         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
437                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
438
439         /*
440          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
441          */
442         if (l1pt != pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva)
443                 memcpy(l1pt, pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
444
445         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(pmap_kernel(), (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
446                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
447         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
448         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
449 }
450
451 static vm_offset_t
452 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
453 {
454         struct pv_addr *pv;
455
456         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
457                 if (pv->pv_pa == pa)
458                         return (pv->pv_va);
459         }
460         return (0);
461 }
462
463 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0
464 void
465 pmap_pte_init_generic(void)
466 {
467
468         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C;
469         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_generic;
470
471         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
472         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_generic;
473
474         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
475         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_generic;
476
477         /*
478          * If we have a write-through cache, set B and C.  If
479          * we have a write-back cache, then we assume setting
480          * only C will make those pages write-through.
481          */
482         if (cpufuncs.cf_dcache_wb_range == (void *) cpufunc_nullop) {
483                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
484                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
485                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
486         } else {
487                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
488                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
489                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
490         }
491
492         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_generic;
493         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_generic;
494         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_generic;
495
496         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_generic;
497         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_generic;
498         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_generic;
499
500         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
501         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
502 }
503
504 #if defined(CPU_ARM8)
505 void
506 pmap_pte_init_arm8(void)
507 {
508
509         /*
510          * ARM8 is compatible with generic, but we need to use
511          * the page tables uncached.
512          */
513         pmap_pte_init_generic();
514
515         pte_l1_s_cache_mode_pt = 0;
516         pte_l2_l_cache_mode_pt = 0;
517         pte_l2_s_cache_mode_pt = 0;
518 }
519 #endif /* CPU_ARM8 */
520
521 #if defined(CPU_ARM9) && defined(ARM9_CACHE_WRITE_THROUGH)
522 void
523 pmap_pte_init_arm9(void)
524 {
525
526         /*
527          * ARM9 is compatible with generic, but we want to use
528          * write-through caching for now.
529          */
530         pmap_pte_init_generic();
531
532         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
533         pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
534         pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
535
536         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
537         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
538         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
539 }
540 #endif /* CPU_ARM9 */
541 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
542
543 #if defined(CPU_ARM10)
544 void
545 pmap_pte_init_arm10(void)
546 {
547
548         /*
549          * ARM10 is compatible with generic, but we want to use
550          * write-through caching for now.
551          */
552         pmap_pte_init_generic();
553
554         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B | L1_S_C;
555         pte_l2_l_cache_mode = L2_B | L2_C;
556         pte_l2_s_cache_mode = L2_B | L2_C;
557
558         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
559         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
560         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
561
562 }
563 #endif /* CPU_ARM10 */
564
565 #if  ARM_MMU_SA1 == 1
566 void
567 pmap_pte_init_sa1(void)
568 {
569
570         /*
571          * The StrongARM SA-1 cache does not have a write-through
572          * mode.  So, do the generic initialization, then reset
573          * the page table cache mode to B=1,C=1, and note that
574          * the PTEs need to be sync'd.
575          */
576         pmap_pte_init_generic();
577
578         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
579         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
580         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
581
582         pmap_needs_pte_sync = 1;
583 }
584 #endif /* ARM_MMU_SA1 == 1*/
585
586 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
587 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
588 static u_int xscale_use_minidata;
589 #endif
590
591 void
592 pmap_pte_init_xscale(void)
593 {
594         uint32_t auxctl;
595         int write_through = 0;
596
597         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C|L1_S_XSCALE_P;
598         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_xscale;
599
600         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
601         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_xscale;
602
603         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
604         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_xscale;
605
606         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
607         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
608         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
609 #ifdef XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE
610         /*
611          * The XScale core has an enhanced mode where writes that
612          * miss the cache cause a cache line to be allocated.  This
613          * is significantly faster than the traditional, write-through
614          * behavior of this case.
615          */
616         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_X);
617         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_X);
618         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
619 #endif /* XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE */
620 #ifdef XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH
621         /*
622          * Some versions of the XScale core have various bugs in
623          * their cache units, the work-around for which is to run
624          * the cache in write-through mode.  Unfortunately, this
625          * has a major (negative) impact on performance.  So, we
626          * go ahead and run fast-and-loose, in the hopes that we
627          * don't line up the planets in a way that will trip the
628          * bugs.
629          *
630          * However, we give you the option to be slow-but-correct.
631          */
632         write_through = 1;
633 #elif defined(XSCALE_CACHE_WRITE_BACK)
634         /* force write back cache mode */
635         write_through = 0;
636 #elif defined(CPU_XSCALE_PXA2X0)
637         /*
638          * Intel PXA2[15]0 processors are known to have a bug in
639          * write-back cache on revision 4 and earlier (stepping
640          * A[01] and B[012]).  Fixed for C0 and later.
641          */
642         {
643                 uint32_t id, type;
644
645                 id = cpufunc_id();
646                 type = id & ~(CPU_ID_XSCALE_COREREV_MASK|CPU_ID_REVISION_MASK);
647
648                 if (type == CPU_ID_PXA250 || type == CPU_ID_PXA210) {
649                         if ((id & CPU_ID_REVISION_MASK) < 5) {
650                                 /* write through for stepping A0-1 and B0-2 */
651                                 write_through = 1;
652                         }
653                 }
654         }
655 #endif /* XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH */
656
657         if (write_through) {
658                 pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
659                 pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
660                 pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
661         }
662
663 #if (ARM_NMMUS > 1)
664         xscale_use_minidata = 1;
665 #endif
666
667         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_xscale;
668         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_xscale;
669         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_xscale;
670
671         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_xscale;
672         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_xscale;
673         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_xscale;
674
675 #ifdef CPU_XSCALE_CORE3
676         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
677         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
678         xscale_use_minidata = 0;
679         /* Make sure it is L2-cachable */
680         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_T);
681         pte_l1_s_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode &~ L1_S_XSCALE_P;
682         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_T) ;
683         pte_l2_l_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode;
684         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_T);
685         pte_l2_s_cache_mode_pt = pte_l2_s_cache_mode;
686
687 #else
688         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_xscale;
689         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_xscale;
690 #endif
691
692         /*
693          * Disable ECC protection of page table access, for now.
694          */
695         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
696         auxctl &= ~XSCALE_AUXCTL_P;
697         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
698 }
699
700 /*
701  * xscale_setup_minidata:
702  *
703  *      Set up the mini-data cache clean area.  We require the
704  *      caller to allocate the right amount of physically and
705  *      virtually contiguous space.
706  */
707 extern vm_offset_t xscale_minidata_clean_addr;
708 extern vm_size_t xscale_minidata_clean_size; /* already initialized */
709 void
710 xscale_setup_minidata(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
711 {
712         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
713         pt_entry_t *pte;
714         vm_size_t size;
715         uint32_t auxctl;
716
717         xscale_minidata_clean_addr = va;
718
719         /* Round it to page size. */
720         size = (xscale_minidata_clean_size + L2_S_OFFSET) & L2_S_FRAME;
721
722         for (; size != 0;
723              va += L2_S_SIZE, pa += L2_S_SIZE, size -= L2_S_SIZE) {
724                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
725                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
726                 if (pte == NULL)
727                         panic("xscale_setup_minidata: can't find L2 table for "
728                             "VA 0x%08x", (u_int32_t) va);
729                 pte[l2pte_index(va)] =
730                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
731                     L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
732         }
733
734         /*
735          * Configure the mini-data cache for write-back with
736          * read/write-allocate.
737          *
738          * NOTE: In order to reconfigure the mini-data cache, we must
739          * make sure it contains no valid data!  In order to do that,
740          * we must issue a global data cache invalidate command!
741          *
742          * WE ASSUME WE ARE RUNNING UN-CACHED WHEN THIS ROUTINE IS CALLED!
743          * THIS IS VERY IMPORTANT!
744          */
745
746         /* Invalidate data and mini-data. */
747         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c6, 0" : : "r" (0));
748         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
749         auxctl = (auxctl & ~XSCALE_AUXCTL_MD_MASK) | XSCALE_AUXCTL_MD_WB_RWA;
750         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
751 }
752 #endif
753
754 /*
755  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
756  * This is called at pmap creation time.
757  */
758 static void
759 pmap_alloc_l1(pmap_t pm)
760 {
761         struct l1_ttable *l1;
762         u_int8_t domain;
763
764         /*
765          * Remove the L1 at the head of the LRU list
766          */
767         mtx_lock(&l1_lru_lock);
768         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
769         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
770
771         /*
772          * Pick the first available domain number, and update
773          * the link to the next number.
774          */
775         domain = l1->l1_domain_first;
776         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
777
778         /*
779          * If there are still free domain numbers in this L1,
780          * put it back on the TAIL of the LRU list.
781          */
782         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
783                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
784
785         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
786
787         /*
788          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
789          */
790         pm->pm_l1 = l1;
791         pm->pm_domain = domain + 1;
792 }
793
794 /*
795  * Free an L1 translation table.
796  * This is called at pmap destruction time.
797  */
798 static void
799 pmap_free_l1(pmap_t pm)
800 {
801         struct l1_ttable *l1 = pm->pm_l1;
802
803         mtx_lock(&l1_lru_lock);
804
805         /*
806          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
807          */
808         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
809                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
810
811         /*
812          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
813          */
814         l1->l1_domain_free[pm->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
815         l1->l1_domain_first = pm->pm_domain - 1;
816         l1->l1_domain_use_count--;
817
818         /*
819          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
820          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
821          * put it at the head of the list, otherwise it goes
822          * to the tail.
823          */
824         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
825                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
826         }       else
827                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
828
829         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
830 }
831
832 static PMAP_INLINE void
833 pmap_use_l1(pmap_t pm)
834 {
835         struct l1_ttable *l1;
836
837         /*
838          * Do nothing if we're in interrupt context.
839          * Access to an L1 by the kernel pmap must not affect
840          * the LRU list.
841          */
842         if (pm == pmap_kernel())
843                 return;
844
845         l1 = pm->pm_l1;
846
847         /*
848          * If the L1 is not currently on the LRU list, just return
849          */
850         if (l1->l1_domain_use_count == PMAP_DOMAINS)
851                 return;
852
853         mtx_lock(&l1_lru_lock);
854
855         /*
856          * Check the use count again, now that we've acquired the lock
857          */
858         if (l1->l1_domain_use_count == PMAP_DOMAINS) {
859                 mtx_unlock(&l1_lru_lock);
860                 return;
861         }
862
863         /*
864          * Move the L1 to the back of the LRU list
865          */
866         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
867         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
868
869         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
870 }
871
872
873 /*
874  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
875  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
876  */
877 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
878 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
879 {
880         struct l2_dtable *l2;
881         struct l2_bucket *l2b;
882         u_short l1idx;
883
884         l1idx = L1_IDX(va);
885
886         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
887             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
888                 return (NULL);
889
890         return (l2b);
891 }
892
893 /*
894  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
895  * and VA.
896  *
897  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
898  * bucket/page table in place.
899  *
900  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
901  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before* 
902  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
903  * the bucket/page in the meantime.
904  */
905 static struct l2_bucket *
906 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
907 {
908         struct l2_dtable *l2;
909         struct l2_bucket *l2b;
910         u_short l1idx;
911
912         l1idx = L1_IDX(va);
913
914         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
915         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
916         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
917                 /*
918                  * No mapping at this address, as there is
919                  * no entry in the L1 table.
920                  * Need to allocate a new l2_dtable.
921                  */
922 again_l2table:
923                 PMAP_UNLOCK(pm);
924                 vm_page_unlock_queues();
925                 if ((l2 = pmap_alloc_l2_dtable()) == NULL) {
926                         vm_page_lock_queues();
927                         PMAP_LOCK(pm);
928                         return (NULL);
929                 }
930                 vm_page_lock_queues();
931                 PMAP_LOCK(pm);
932                 if (pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
933                         PMAP_UNLOCK(pm);
934                         vm_page_unlock_queues();
935                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
936                         vm_page_lock_queues();
937                         PMAP_LOCK(pm);
938                         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
939                         if (l2 == NULL)
940                                 goto again_l2table;
941                         /*
942                          * Someone already allocated the l2_dtable while
943                          * we were doing the same.
944                          */
945                 } else {
946                         bzero(l2, sizeof(*l2));
947                         /*
948                          * Link it into the parent pmap
949                          */
950                         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
951                 }
952         } 
953
954         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
955
956         /*
957          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
958          */
959         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
960                 pt_entry_t *ptep;
961
962                 /*
963                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
964                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
965                  */
966 again_ptep:
967                 PMAP_UNLOCK(pm);
968                 vm_page_unlock_queues();
969                 ptep = (void*)uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT|M_USE_RESERVE);
970                 vm_page_lock_queues();
971                 PMAP_LOCK(pm);
972                 if (l2b->l2b_kva != 0) {
973                         /* We lost the race. */
974                         PMAP_UNLOCK(pm);
975                         vm_page_unlock_queues();
976                         uma_zfree(l2zone, ptep);
977                         vm_page_lock_queues();
978                         PMAP_LOCK(pm);
979                         if (l2b->l2b_kva == 0)
980                                 goto again_ptep;
981                         return (l2b);
982                 }
983                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
984                 if (ptep == NULL) {
985                         /*
986                          * Oops, no more L2 page tables available at this
987                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
988                          * if we allocated a new one above.
989                          */
990                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
991                                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
992                                 pmap_free_l2_dtable(l2);
993                         }
994                         return (NULL);
995                 }
996
997                 l2->l2_occupancy++;
998                 l2b->l2b_kva = ptep;
999                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
1000         }
1001
1002         return (l2b);
1003 }
1004
1005 static PMAP_INLINE void
1006 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1007 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
1008 #else
1009 pmap_free_l2_ptp(boolean_t need_sync, pt_entry_t *l2)
1010 #endif
1011 {
1012 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1013         /*
1014          * Note: With a write-back cache, we may need to sync this
1015          * L2 table before re-using it.
1016          * This is because it may have belonged to a non-current
1017          * pmap, in which case the cache syncs would have been
1018          * skipped when the pages were being unmapped. If the
1019          * L2 table were then to be immediately re-allocated to
1020          * the *current* pmap, it may well contain stale mappings
1021          * which have not yet been cleared by a cache write-back
1022          * and so would still be visible to the mmu.
1023          */
1024         if (need_sync)
1025                 PTE_SYNC_RANGE(l2, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1026 #endif
1027         uma_zfree(l2zone, l2);
1028 }
1029 /*
1030  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
1031  * invalidated.
1032  *
1033  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
1034  *
1035  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
1036  * for the kernel pmap).
1037  */
1038 static void
1039 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pm, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
1040 {
1041         struct l2_dtable *l2;
1042         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1043         pt_entry_t *ptep;
1044         u_short l1idx;
1045
1046
1047         /*
1048          * Update the bucket's reference count according to how many
1049          * PTEs the caller has just invalidated.
1050          */
1051         l2b->l2b_occupancy -= count;
1052
1053         /*
1054          * Note:
1055          *
1056          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
1057          * as that would require checking all Level 1 page tables and
1058          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
1059          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
1060          *
1061          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
1062          *
1063          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
1064          * to a performance win over time as we don't need to continually
1065          * alloc/free.
1066          */
1067         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pm == pmap_kernel())
1068                 return;
1069
1070         /*
1071          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
1072          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
1073          * free the page table.
1074          */
1075         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
1076         ptep = l2b->l2b_kva;
1077         l2b->l2b_kva = NULL;
1078
1079         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1080
1081         /*
1082          * If the L1 slot matches the pmap's domain
1083          * number, then invalidate it.
1084          */
1085         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
1086         if (l1pd == (L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
1087                 *pl1pd = 0;
1088                 PTE_SYNC(pl1pd);
1089         }
1090
1091         /*
1092          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
1093          */
1094 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1095         pmap_free_l2_ptp(ptep);
1096 #else
1097         pmap_free_l2_ptp(!pmap_is_current(pm), ptep);
1098 #endif
1099
1100         /*
1101          * Update the reference count in the associated l2_dtable
1102          */
1103         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1104         if (--l2->l2_occupancy > 0)
1105                 return;
1106
1107         /*
1108          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
1109          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
1110          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
1111          */
1112         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
1113         pmap_free_l2_dtable(l2);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
1118  * structures.
1119  */
1120 static int
1121 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
1122 {
1123 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1124         struct l2_bucket *l2b;
1125         pt_entry_t *ptep, pte;
1126 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1127         pd_entry_t *pde;
1128 #endif
1129         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
1130
1131         /*
1132          * The mappings for these page tables were initially made using
1133          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
1134          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
1135          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
1136          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
1137          * correct.
1138          */
1139 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1140         pde = &kernel_pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
1141         if (!l1pte_section_p(*pde)) {
1142 #endif
1143                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1144                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1145                 pte = *ptep;
1146                 
1147                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1148                         /*
1149                          * Page tables must have the cache-mode set to 
1150                          * Write-Thru.
1151                          */
1152                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1153                         PTE_SYNC(ptep);
1154                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
1155                         cpu_cpwait();
1156                 }
1157 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1158         }
1159 #endif
1160 #endif
1161         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
1162         PTE_SYNC_RANGE(mem, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1163         return (0);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * A bunch of routines to conditionally flush the caches/TLB depending
1168  * on whether the specified pmap actually needs to be flushed at any
1169  * given time.
1170  */
1171 static PMAP_INLINE void
1172 pmap_tlb_flushID_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1173 {
1174
1175         if (pmap_is_current(pm))
1176                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
1177 }
1178
1179 static PMAP_INLINE void
1180 pmap_tlb_flushD_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1181 {
1182
1183         if (pmap_is_current(pm))
1184                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
1185 }
1186
1187 static PMAP_INLINE void
1188 pmap_tlb_flushID(pmap_t pm)
1189 {
1190
1191         if (pmap_is_current(pm))
1192                 cpu_tlb_flushID();
1193 }
1194 static PMAP_INLINE void
1195 pmap_tlb_flushD(pmap_t pm)
1196 {
1197
1198         if (pmap_is_current(pm))
1199                 cpu_tlb_flushD();
1200 }
1201
1202 static int
1203 pmap_has_valid_mapping(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1204 {
1205         pd_entry_t *pde;
1206         pt_entry_t *ptep;
1207
1208         if (pmap_get_pde_pte(pm, va, &pde, &ptep) &&
1209             ptep && ((*ptep & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV))
1210                 return (1);
1211
1212         return (0);
1213 }
1214
1215 static PMAP_INLINE void
1216 pmap_idcache_wbinv_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len)
1217 {
1218         vm_size_t rest;
1219
1220         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wbinv_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x"
1221             " len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1222
1223         if (pmap_is_current(pm) || pm == pmap_kernel()) {
1224                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1225                 while (len > 0) {
1226                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1227                                 cpu_idcache_wbinv_range(va, rest);
1228                                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1229                         }
1230                         len -= rest;
1231                         va += rest;
1232                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1233                 }
1234         }
1235 }
1236
1237 static PMAP_INLINE void
1238 pmap_dcache_wb_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len, boolean_t do_inv,
1239     boolean_t rd_only)
1240 {
1241         vm_size_t rest;
1242
1243         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wb_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x "
1244             "len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1245         CTR2(KTR_PMAP, " do_inv %d rd_only %d", do_inv, rd_only);
1246
1247         if (pmap_is_current(pm)) {
1248                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1249                 while (len > 0) {
1250                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1251                                 if (do_inv && rd_only) {
1252                                         cpu_dcache_inv_range(va, rest);
1253                                         cpu_l2cache_inv_range(va, rest);
1254                                 } else if (do_inv) {
1255                                         cpu_dcache_wbinv_range(va, rest);
1256                                         cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1257                                 } else if (!rd_only) {
1258                                         cpu_dcache_wb_range(va, rest);
1259                                         cpu_l2cache_wb_range(va, rest);
1260                                 }
1261                         }
1262                         len -= rest;
1263                         va += rest;
1264
1265                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1266                 }
1267         }
1268 }
1269
1270 static PMAP_INLINE void
1271 pmap_idcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1272 {
1273
1274         if (pmap_is_current(pm)) {
1275                 cpu_idcache_wbinv_all();
1276                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1277         }
1278 }
1279
1280 static PMAP_INLINE void
1281 pmap_dcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1282 {
1283
1284         if (pmap_is_current(pm)) {
1285                 cpu_dcache_wbinv_all();
1286                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1287         }
1288 }
1289
1290 /*
1291  * PTE_SYNC_CURRENT:
1292  *
1293  *     Make sure the pte is written out to RAM.
1294  *     We need to do this for one of two cases:
1295  *       - We're dealing with the kernel pmap
1296  *       - There is no pmap active in the cache/tlb.
1297  *       - The specified pmap is 'active' in the cache/tlb.
1298  */
1299 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1300 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      \
1301 do {                                    \
1302         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC &&      \
1303             pmap_is_current(pm))        \
1304                 PTE_SYNC(ptep);         \
1305 } while (/*CONSTCOND*/0)
1306 #else
1307 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      /* nothing */
1308 #endif
1309
1310 /*
1311  * cacheable == -1 means we must make the entry uncacheable, 1 means
1312  * cacheable;
1313  */
1314 static __inline void
1315 pmap_set_cache_entry(pv_entry_t pv, pmap_t pm, vm_offset_t va, int cacheable)
1316 {
1317         struct l2_bucket *l2b;
1318         pt_entry_t *ptep, pte;
1319
1320         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1321         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
1322
1323         if (cacheable == 1) {
1324                 pte = (*ptep & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode;
1325                 if (l2pte_valid(pte)) {
1326                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1327                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1328                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1329                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1330                         }
1331                 }
1332         } else {
1333                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
1334                 if ((va != pv->pv_va || pm != pv->pv_pmap) &&
1335                             l2pte_valid(pte)) {
1336                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1337                                 pmap_idcache_wbinv_range(pv->pv_pmap,
1338                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1339                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1340                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1341                                 pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap,
1342                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE,
1343                                             (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
1344                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap,
1345                                             pv->pv_va);
1346                         }
1347                 }
1348         }
1349         *ptep = pte;
1350         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
1351 }
1352
1353 static void
1354 pmap_fix_cache(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1355 {
1356         int pmwc = 0;
1357         int writable = 0, kwritable = 0, uwritable = 0;
1358         int entries = 0, kentries = 0, uentries = 0;
1359         struct pv_entry *pv;
1360
1361         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1362
1363         /* the cache gets written back/invalidated on context switch.
1364          * therefore, if a user page shares an entry in the same page or
1365          * with the kernel map and at least one is writable, then the
1366          * cache entry must be set write-through.
1367          */
1368
1369         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1370                         /* generate a count of the pv_entry uses */
1371                 if (pv->pv_flags & PVF_WRITE) {
1372                         if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1373                                 kwritable++;
1374                         else if (pv->pv_pmap == pm)
1375                                 uwritable++;
1376                         writable++;
1377                 }
1378                 if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1379                         kentries++;
1380                 else {
1381                         if (pv->pv_pmap == pm)
1382                                 uentries++;
1383                         entries++;
1384                 }
1385         }
1386                 /*
1387                  * check if the user duplicate mapping has
1388                  * been removed.
1389                  */
1390         if ((pm != pmap_kernel()) && (((uentries > 1) && uwritable) ||
1391             (uwritable > 1)))
1392                         pmwc = 1;
1393
1394         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1395                 /* check for user uncachable conditions - order is important */
1396                 if (pm != pmap_kernel() &&
1397                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel())) {
1398
1399                         if ((uentries > 1 && uwritable) || uwritable > 1) {
1400
1401                                 /* user duplicate mapping */
1402                                 if (pv->pv_pmap != pmap_kernel())
1403                                         pv->pv_flags |= PVF_MWC;
1404
1405                                 if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1406                                         pv->pv_flags |= PVF_NC;
1407                                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1408                                 }
1409                                 continue;
1410                         } else  /* no longer a duplicate user */
1411                                 pv->pv_flags &= ~PVF_MWC;
1412                 }
1413
1414                 /*
1415                  * check for kernel uncachable conditions
1416                  * kernel writable or kernel readable with writable user entry
1417                  */
1418                 if ((kwritable && entries) ||
1419                     (kwritable > 1) ||
1420                     ((kwritable != writable) && kentries &&
1421                      (pv->pv_pmap == pmap_kernel() ||
1422                       (pv->pv_flags & PVF_WRITE) ||
1423                       (pv->pv_flags & PVF_MWC)))) {
1424
1425                         if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1426                                 pv->pv_flags |= PVF_NC;
1427                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1428                         }
1429                         continue;
1430                 }
1431
1432                         /* kernel and user are cachable */
1433                 if ((pm == pmap_kernel()) && !(pv->pv_flags & PVF_MWC) &&
1434                     (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1435
1436                         pv->pv_flags &= ~PVF_NC;
1437                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1438                         continue;
1439                 }
1440                         /* user is no longer sharable and writable */
1441                 if (pm != pmap_kernel() &&
1442                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel()) &&
1443                     !pmwc && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1444
1445                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1446                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1447                 }
1448         }
1449
1450         if ((kwritable == 0) && (writable == 0)) {
1451                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1452                 vm_page_flag_clear(pg, PG_WRITEABLE);
1453                 return;
1454         }
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
1459  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
1460  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
1461  */
1462 static int 
1463 pmap_clearbit(struct vm_page *pg, u_int maskbits)
1464 {
1465         struct l2_bucket *l2b;
1466         struct pv_entry *pv;
1467         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
1468         pmap_t pm;
1469         vm_offset_t va;
1470         u_int oflags;
1471         int count = 0;
1472
1473         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1474
1475         if (maskbits & PVF_WRITE)
1476                 maskbits |= PVF_MOD;
1477         /*
1478          * Clear saved attributes (modify, reference)
1479          */
1480         pg->md.pvh_attrs &= ~(maskbits & (PVF_MOD | PVF_REF));
1481
1482         if (TAILQ_EMPTY(&pg->md.pv_list)) {
1483                 return (0);
1484         }
1485
1486         /*
1487          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1488          */
1489         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1490                 va = pv->pv_va;
1491                 pm = pv->pv_pmap;
1492                 oflags = pv->pv_flags;
1493
1494                 if (!(oflags & maskbits)) {
1495                         if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1496                                 /* It is safe to re-enable cacheing here. */
1497                                 PMAP_LOCK(pm);
1498                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1499                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1500                                 *ptep |= pte_l2_s_cache_mode;
1501                                 PTE_SYNC(ptep);
1502                                 PMAP_UNLOCK(pm);
1503                                 pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1504                                 
1505                         }
1506                         continue;
1507                 }
1508                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1509
1510                 PMAP_LOCK(pm);
1511
1512                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1513
1514                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1515                 npte = opte = *ptep;
1516
1517                 if (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) {
1518                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1519                                 /* 
1520                                  * Entry is not cacheable:
1521                                  *
1522                                  * Don't turn caching on again if this is a 
1523                                  * modified emulation. This would be
1524                                  * inconsitent with the settings created by
1525                                  * pmap_fix_cache(). Otherwise, it's safe
1526                                  * to re-enable cacheing.
1527                                  *
1528                                  * There's no need to call pmap_fix_cache()
1529                                  * here: all pages are losing their write
1530                                  * permission.
1531                                  */
1532                                 if (maskbits & PVF_WRITE) {
1533                                         npte |= pte_l2_s_cache_mode;
1534                                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1535                                 }
1536                         } else
1537                         if (opte & L2_S_PROT_W) {
1538                                 vm_page_dirty(pg);
1539                                 /* 
1540                                  * Entry is writable/cacheable: check if pmap
1541                                  * is current if it is flush it, otherwise it
1542                                  * won't be in the cache
1543                                  */
1544                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1545                                         pmap_idcache_wbinv_range(pm, pv->pv_va,
1546                                             PAGE_SIZE);
1547                                 else
1548                                 if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1549                                         pmap_dcache_wb_range(pm, pv->pv_va,
1550                                             PAGE_SIZE,
1551                                             (maskbits & PVF_REF) ? TRUE : FALSE,
1552                                             FALSE);
1553                         }
1554
1555                         /* make the pte read only */
1556                         npte &= ~L2_S_PROT_W;
1557                 }
1558
1559                 if (maskbits & PVF_REF) {
1560                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC) == 0 &&
1561                             (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) == 0) {
1562                                 /*
1563                                  * Check npte here; we may have already
1564                                  * done the wbinv above, and the validity
1565                                  * of the PTE is the same for opte and
1566                                  * npte.
1567                                  */
1568                                 if (npte & L2_S_PROT_W) {
1569                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1570                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1571                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1572                                         else
1573                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1574                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1575                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1576                                                     TRUE, FALSE);
1577                                 } else
1578                                 if ((npte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1579                                         /* XXXJRT need idcache_inv_range */
1580                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1581                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1582                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1583                                         else
1584                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1585                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1586                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1587                                                     TRUE, TRUE);
1588                                 }
1589                         }
1590
1591                         /*
1592                          * Make the PTE invalid so that we will take a
1593                          * page fault the next time the mapping is
1594                          * referenced.
1595                          */
1596                         npte &= ~L2_TYPE_MASK;
1597                         npte |= L2_TYPE_INV;
1598                 }
1599
1600                 if (npte != opte) {
1601                         count++;
1602                         *ptep = npte;
1603                         PTE_SYNC(ptep);
1604                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1605                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1606                                 pmap_tlb_flushID_SE(pm, pv->pv_va);
1607                         else
1608                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1609                                 pmap_tlb_flushD_SE(pm, pv->pv_va);
1610                 }
1611
1612                 PMAP_UNLOCK(pm);
1613
1614         }
1615
1616         if (maskbits & PVF_WRITE)
1617                 vm_page_flag_clear(pg, PG_WRITEABLE);
1618         return (count);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * main pv_entry manipulation functions:
1623  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1624  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1625  *
1626  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1627  *       pmap_remove_pv expects te caller to lock the pvh before calling
1628  */
1629
1630 /*
1631  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page lst
1632  *
1633  * => caller should hold the proper lock on pmap_main_lock
1634  * => caller should have pmap locked
1635  * => we will gain the lock on the vm_page and allocate the new pv_entry
1636  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1637  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1638  */
1639 static void
1640 pmap_enter_pv(struct vm_page *pg, struct pv_entry *pve, pmap_t pm,
1641     vm_offset_t va, u_int flags)
1642 {
1643
1644         int km;
1645
1646         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1647
1648         if (pg->md.pv_kva) {
1649                 /* PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap_kernel()); */
1650                 pve->pv_pmap = pmap_kernel();
1651                 pve->pv_va = pg->md.pv_kva;
1652                 pve->pv_flags = PVF_WRITE | PVF_UNMAN;
1653                 pg->md.pv_kva = 0;
1654
1655                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1656                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1657                 if ((km = PMAP_OWNED(pmap_kernel())))
1658                         PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
1659                 vm_page_unlock_queues();
1660                 if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
1661                         panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");
1662                 vm_page_lock_queues();
1663                 if (km)
1664                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
1665         }
1666
1667         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1668         pve->pv_pmap = pm;
1669         pve->pv_va = va;
1670         pve->pv_flags = flags;
1671
1672         TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1673         TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1674         pg->md.pvh_attrs |= flags & (PVF_REF | PVF_MOD);
1675         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1676                 ++pm->pm_stats.wired_count;
1677         vm_page_flag_set(pg, PG_REFERENCED);
1678 }
1679
1680 /*
1681  *
1682  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1683  *
1684  * => caller should hold lock on vm_page
1685  */
1686 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1687 pmap_find_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1688 {
1689         struct pv_entry *pv;
1690
1691         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1692         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list)
1693             if (pm == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1694                     break;
1695         return (pv);
1696 }
1697
1698 /*
1699  * vector_page_setprot:
1700  *
1701  *      Manipulate the protection of the vector page.
1702  */
1703 void
1704 vector_page_setprot(int prot)
1705 {
1706         struct l2_bucket *l2b;
1707         pt_entry_t *ptep;
1708
1709         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), vector_page);
1710
1711         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1712
1713         *ptep = (*ptep & ~L1_S_PROT_MASK) | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot);
1714         PTE_SYNC(ptep);
1715         cpu_tlb_flushD_SE(vector_page);
1716         cpu_cpwait();
1717 }
1718
1719 /*
1720  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1721  *
1722  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1723  * => pmap should be locked
1724  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1725  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1726  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1727  * => we return the removed pve
1728  */
1729
1730 static void
1731 pmap_nuke_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, struct pv_entry *pve)
1732 {
1733
1734         struct pv_entry *pv;
1735         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1736         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1737         TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1738         TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1739         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1740                 --pm->pm_stats.wired_count;
1741         if (pg->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
1742                 vm_page_dirty(pg);
1743         if (TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list) == NULL)
1744                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1745         else
1746                 vm_page_flag_set(pg, PG_REFERENCED);
1747         if ((pve->pv_flags & PVF_NC) && ((pm == pmap_kernel()) ||
1748              (pve->pv_flags & PVF_WRITE) || !(pve->pv_flags & PVF_MWC)))
1749                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1750         else if (pve->pv_flags & PVF_WRITE) {
1751                 TAILQ_FOREACH(pve, &pg->md.pv_list, pv_list)
1752                     if (pve->pv_flags & PVF_WRITE)
1753                             break;
1754                 if (!pve) {
1755                         pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1756                         vm_page_flag_clear(pg, PG_WRITEABLE);
1757                 }
1758         }
1759         pv = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1760         if (pv != NULL && (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) &&
1761             TAILQ_NEXT(pv, pv_list) == NULL) {
1762                 pg->md.pv_kva = pv->pv_va;
1763                         /* a recursive pmap_nuke_pv */
1764                 TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pv, pv_list);
1765                 TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1766                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
1767                         --pm->pm_stats.wired_count;
1768                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1769                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1770                 vm_page_flag_clear(pg, PG_WRITEABLE);
1771                 pmap_free_pv_entry(pv);
1772         }
1773 }
1774
1775 static struct pv_entry *
1776 pmap_remove_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1777 {
1778         struct pv_entry *pve;
1779
1780         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1781         pve = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1782
1783         while (pve) {
1784                 if (pve->pv_pmap == pm && pve->pv_va == va) {   /* match? */
1785                         pmap_nuke_pv(pg, pm, pve);
1786                         break;
1787                 }
1788                 pve = TAILQ_NEXT(pve, pv_list);
1789         }
1790
1791         if (pve == NULL && pg->md.pv_kva == va)
1792                 pg->md.pv_kva = 0;
1793
1794         return(pve);                            /* return removed pve */
1795 }
1796 /*
1797  *
1798  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1799  *
1800  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1801  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1802  * => we return the old flags
1803  * 
1804  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1805  */
1806 static u_int
1807 pmap_modify_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va,
1808     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1809 {
1810         struct pv_entry *npv;
1811         u_int flags, oflags;
1812
1813         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1814         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1815         if ((npv = pmap_find_pv(pg, pm, va)) == NULL)
1816                 return (0);
1817
1818         /*
1819          * There is at least one VA mapping this page.
1820          */
1821
1822         if (clr_mask & (PVF_REF | PVF_MOD))
1823                 pg->md.pvh_attrs |= set_mask & (PVF_REF | PVF_MOD);
1824
1825         oflags = npv->pv_flags;
1826         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1827
1828         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1829                 if (flags & PVF_WIRED)
1830                         ++pm->pm_stats.wired_count;
1831                 else
1832                         --pm->pm_stats.wired_count;
1833         }
1834
1835         if ((flags ^ oflags) & PVF_WRITE)
1836                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1837
1838         return (oflags);
1839 }
1840
1841 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1842 #ifdef PMAP_DEBUG
1843 void
1844 pmap_debug(int level)
1845 {
1846         pmap_debug_level = level;
1847         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1848 }
1849 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1850
1851 void
1852 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1853 {
1854         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1855
1856         dprintf("pmap_pinit0: pmap = %08x, pm_pdir = %08x\n",
1857                 (u_int32_t) pmap, (u_int32_t) pmap->pm_pdir);
1858         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1859         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1860         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1861 }
1862
1863 /*
1864  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1865  */
1866 void
1867 pmap_page_init(vm_page_t m)
1868 {
1869
1870         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1871 }
1872
1873 /*
1874  *      Initialize the pmap module.
1875  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1876  *      system needs to map virtual memory.
1877  */
1878 void
1879 pmap_init(void)
1880 {
1881         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1882
1883         PDEBUG(1, printf("pmap_init: phys_start = %08x\n"));
1884
1885         /*
1886          * init the pv free list
1887          */
1888         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), NULL, NULL, 
1889             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1890         /*
1891          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1892          */
1893         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1894
1895         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1896         
1897         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1898         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1899         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1900             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1901         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable),
1902             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR,
1903             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1904
1905         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
1906
1907 }
1908
1909 int
1910 pmap_fault_fixup(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1911 {
1912         struct l2_dtable *l2;
1913         struct l2_bucket *l2b;
1914         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1915         pt_entry_t *ptep, pte;
1916         vm_paddr_t pa;
1917         u_int l1idx;
1918         int rv = 0;
1919
1920         l1idx = L1_IDX(va);
1921         vm_page_lock_queues();
1922         PMAP_LOCK(pm);
1923
1924         /*
1925          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1926          * has no business accessing it.
1927          *
1928          * Note: This will catch userland processes trying to access
1929          * kernel addresses.
1930          */
1931         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1932         if (l2 == NULL)
1933                 goto out;
1934
1935         /*
1936          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1937          */
1938         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1939         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1940                 goto out;
1941
1942         /*
1943          * Check the PTE itself.
1944          */
1945         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1946         pte = *ptep;
1947         if (pte == 0)
1948                 goto out;
1949
1950         /*
1951          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1952          */
1953         if (user && (pte & L2_S_PROT_U) == 0)
1954                 goto out;
1955         if (va == vector_page)
1956                 goto out;
1957
1958         pa = l2pte_pa(pte);
1959
1960         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_S_PROT_W) == 0) {
1961                 /*
1962                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1963                  * emulation...
1964                  */
1965                 struct pv_entry *pv;
1966                 struct vm_page *pg;
1967
1968                 /* Extract the physical address of the page */
1969                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1970                         goto out;
1971                 }
1972                 /* Get the current flags for this page. */
1973
1974                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1975                 if (pv == NULL) {
1976                         goto out;
1977                 }
1978
1979                 /*
1980                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1981                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1982                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1983                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1984                  * and also set the modified bit
1985                  */
1986                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1987                         goto out;
1988                 }
1989
1990                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF | PVF_MOD;
1991                 vm_page_dirty(pg);
1992                 pv->pv_flags |= PVF_REF | PVF_MOD;
1993
1994                 /* 
1995                  * Re-enable write permissions for the page.  No need to call
1996                  * pmap_fix_cache(), since this is just a
1997                  * modified-emulation fault, and the PVF_WRITE bit isn't
1998                  * changing. We've already set the cacheable bits based on
1999                  * the assumption that we can write to this page.
2000                  */
2001                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO | L2_S_PROT_W;
2002                 PTE_SYNC(ptep);
2003                 rv = 1;
2004         } else
2005         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_INV) {
2006                 /*
2007                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
2008                  * emulation.
2009                  */
2010                 struct pv_entry *pv;
2011                 struct vm_page *pg;
2012
2013                 /* Extract the physical address of the page */
2014                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
2015                         goto out;
2016                 /* Get the current flags for this page. */
2017
2018                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
2019                 if (pv == NULL)
2020                         goto out;
2021
2022                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF;
2023                 pv->pv_flags |= PVF_REF;
2024
2025
2026                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO;
2027                 PTE_SYNC(ptep);
2028                 rv = 1;
2029         }
2030
2031         /*
2032          * We know there is a valid mapping here, so simply
2033          * fix up the L1 if necessary.
2034          */
2035         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
2036         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_PROTO;
2037         if (*pl1pd != l1pd) {
2038                 *pl1pd = l1pd;
2039                 PTE_SYNC(pl1pd);
2040                 rv = 1;
2041         }
2042
2043 #ifdef CPU_SA110
2044         /*
2045          * There are bugs in the rev K SA110.  This is a check for one
2046          * of them.
2047          */
2048         if (rv == 0 && curcpu()->ci_arm_cputype == CPU_ID_SA110 &&
2049             curcpu()->ci_arm_cpurev < 3) {
2050                 /* Always current pmap */
2051                 if (l2pte_valid(pte)) {
2052                         extern int kernel_debug;
2053                         if (kernel_debug & 1) {
2054                                 struct proc *p = curlwp->l_proc;
2055                                 printf("prefetch_abort: page is already "
2056                                     "mapped - pte=%p *pte=%08x\n", ptep, pte);
2057                                 printf("prefetch_abort: pc=%08lx proc=%p "
2058                                     "process=%s\n", va, p, p->p_comm);
2059                                 printf("prefetch_abort: far=%08x fs=%x\n",
2060                                     cpu_faultaddress(), cpu_faultstatus());
2061                         }
2062 #ifdef DDB
2063                         if (kernel_debug & 2)
2064                                 Debugger();
2065 #endif
2066                         rv = 1;
2067                 }
2068         }
2069 #endif /* CPU_SA110 */
2070
2071 #ifdef DEBUG
2072         /*
2073          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
2074          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
2075          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
2076          * a context switch between such processes, we can take domain faults
2077          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
2078          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
2079          * example.
2080          *
2081          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
2082          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
2083          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
2084          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
2085          * covered by the L1 entry.
2086          *
2087          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
2088          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
2089          *
2090          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
2091          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
2092          * stale TLB entries dynamically.
2093          *
2094          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
2095          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
2096          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
2097          * the TLB.
2098          */
2099         if (rv == 0 && pm->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
2100                 extern int last_fault_code;
2101                 printf("fixup: pm %p, va 0x%lx, ftype %d - nothing to do!\n",
2102                     pm, va, ftype);
2103                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
2104                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
2105                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
2106                     pte, l1pd, last_fault_code);
2107 #ifdef DDB
2108                 Debugger();
2109 #endif
2110         }
2111 #endif
2112
2113         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2114         cpu_cpwait();
2115
2116         rv = 1;
2117
2118 out:
2119         vm_page_unlock_queues();
2120         PMAP_UNLOCK(pm);
2121         return (rv);
2122 }
2123
2124 void
2125 pmap_postinit(void)
2126 {
2127         struct l2_bucket *l2b;
2128         struct l1_ttable *l1;
2129         pd_entry_t *pl1pt;
2130         pt_entry_t *ptep, pte;
2131         vm_offset_t va, eva;
2132         u_int loop, needed;
2133         
2134         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
2135         needed -= 1;
2136         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
2137
2138         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
2139                 /* Allocate a L1 page table */
2140                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
2141                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
2142
2143                 if (va == 0)
2144                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
2145
2146                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
2147                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
2148                 
2149                 while (va < eva) {
2150                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2151                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2152                                 pte = *ptep;
2153                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
2154                                 *ptep = pte;
2155                                 PTE_SYNC(ptep);
2156                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2157                                 
2158                                 va += PAGE_SIZE;
2159                 }
2160                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
2161         }
2162
2163
2164 #ifdef DEBUG
2165         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
2166             needed);
2167 #endif
2168 }
2169
2170 /*
2171  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
2172  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
2173  */
2174 void
2175 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pm, struct pcb *pcb)
2176 {
2177         struct l2_bucket *l2b;
2178
2179         pcb->pcb_pagedir = pm->pm_l1->l1_physaddr;
2180         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
2181             (DOMAIN_CLIENT << (pm->pm_domain * 2));
2182
2183         if (vector_page < KERNBASE) {
2184                 pcb->pcb_pl1vec = &pm->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
2185                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, vector_page);
2186                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
2187                     L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2188         } else
2189                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
2190 }
2191
2192 void
2193 pmap_activate(struct thread *td)
2194 {
2195         pmap_t pm;
2196         struct pcb *pcb;
2197
2198         pm = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
2199         pcb = td->td_pcb;
2200
2201         critical_enter();
2202         pmap_set_pcb_pagedir(pm, pcb);
2203
2204         if (td == curthread) {
2205                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
2206
2207                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
2208                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
2209
2210                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
2211
2212                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
2213                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
2214                         /*
2215                          * No need to switch address spaces.
2216                          */
2217                         critical_exit();
2218                         return;
2219                 }
2220
2221
2222                 /*
2223                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
2224                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
2225                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
2226                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
2227                  */
2228                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
2229
2230                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2231                         /*
2232                          * Don't need to PTE_SYNC() at this point since
2233                          * cpu_setttb() is about to flush both the cache
2234                          * and the TLB.
2235                          */
2236                 }
2237
2238                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2239                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2240         }
2241         critical_exit();
2242 }
2243
2244 static int
2245 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
2246 {
2247         pd_entry_t *pdep, pde;
2248         pt_entry_t *ptep, pte;
2249         vm_offset_t pa;
2250         int rv = 0;
2251
2252         /*
2253          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
2254          */
2255         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
2256         pde = *pdep;
2257
2258         if (l1pte_section_p(pde)) {
2259                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
2260                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
2261                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
2262                         PTE_SYNC(pdep);
2263                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2264                             sizeof(*pdep));
2265                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2266                             sizeof(*pdep));
2267                         rv = 1;
2268                 }
2269         } else {
2270                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2271                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2272                 if (ptep == NULL)
2273                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
2274
2275                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
2276                 pte = *ptep;
2277                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
2278                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
2279                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
2280                         PTE_SYNC(ptep);
2281                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2282                             sizeof(*ptep));
2283                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2284                             sizeof(*ptep));
2285                         rv = 1;
2286                 }
2287         }
2288
2289         return (rv);
2290 }
2291
2292 static void
2293 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap, 
2294     pt_entry_t **ptep)
2295 {
2296         vm_offset_t va = *availp;
2297         struct l2_bucket *l2b;
2298
2299         if (ptep) {
2300                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2301                 if (l2b == NULL)
2302                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
2303
2304                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2305         }
2306
2307         *vap = va;
2308         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
2309 }
2310
2311 /*
2312  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
2313  *
2314  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
2315  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
2316  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
2317  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
2318  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
2319  *      (physical) address starting relative to 0]
2320  */
2321 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
2322 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2323 extern struct mtx smallalloc_mtx;
2324 #endif
2325
2326 void
2327 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, vm_offset_t lastaddr, struct pv_addr *l1pt)
2328 {
2329         static struct l1_ttable static_l1;
2330         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
2331         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
2332         struct l2_dtable *l2;
2333         struct l2_bucket *l2b;
2334         pd_entry_t pde;
2335         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
2336         pt_entry_t *ptep;
2337         vm_paddr_t pa;
2338         vm_offset_t va;
2339         vm_size_t size;
2340         int l1idx, l2idx, l2next = 0;
2341
2342         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, loadaddr = %08x\n",
2343             firstaddr, loadaddr));
2344         
2345         virtual_avail = firstaddr;
2346         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
2347         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
2348         
2349         /*
2350          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
2351          * the required metadata for all valid mappings found in it.
2352          */
2353         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
2354                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
2355
2356                 /*
2357                  * We're only interested in Coarse mappings.
2358                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
2359                  * recourse to checking L2 metadata.
2360                  */
2361                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
2362                         continue;
2363
2364                 /*
2365                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
2366                  */
2367                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2368                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2369                 
2370                 if (ptep == NULL) {
2371                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
2372                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
2373                 }
2374
2375                 /*
2376                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
2377                  * Allocate a new one if necessary.
2378                  */
2379                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2380                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
2381                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
2382                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 = 
2383                             &static_l2[l2next++];
2384                 }
2385
2386                 /*
2387                  * One more L1 slot tracked...
2388                  */
2389                 l2->l2_occupancy++;
2390
2391                 /*
2392                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
2393                  * appropriate bucket.
2394                  */
2395                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2396                 l2b->l2b_kva = ptep;
2397                 l2b->l2b_phys = pa;
2398                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2399
2400                 /*
2401                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
2402                  */
2403                 for (l2idx = 0;
2404                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
2405                     l2idx++) {
2406                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
2407                                 l2b->l2b_occupancy++;
2408                         }
2409                 }
2410
2411                 /*
2412                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
2413                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
2414                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
2415                  * function. :)
2416                  */
2417                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
2418                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2419                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
2420                 }
2421         }
2422
2423         
2424         /*
2425          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
2426          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
2427          */
2428         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
2429             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
2430                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
2431                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2432                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
2433         }
2434
2435         cpu_dcache_wbinv_all();
2436         cpu_l2cache_wbinv_all();
2437         cpu_tlb_flushID();
2438         cpu_cpwait();
2439
2440         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
2441         kernel_pmap->pm_active = -1;
2442         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
2443         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
2444         
2445         /*
2446          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
2447          * mapping of pages.
2448          */
2449 #define SYSMAP(c, p, v, n)                                              \
2450     v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
2451     
2452         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &csrcp, &csrc_pte);
2453         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)csrc_pte);
2454         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &cdstp, &cdst_pte);
2455         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)cdst_pte);
2456         size = ((lastaddr - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) / L1_S_SIZE;
2457         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2458             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
2459             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
2460         
2461         size = (size + (L2_BUCKET_SIZE - 1)) / L2_BUCKET_SIZE;
2462         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2463             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
2464             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
2465
2466         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2467             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
2468         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2469             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
2470         SLIST_INIT(&l1_list);
2471         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
2472         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
2473         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
2474         cpu_dcache_wbinv_all();
2475         cpu_l2cache_wbinv_all();
2476
2477         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
2478         virtual_end = lastaddr;
2479         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2480         arm_nocache_startaddr = lastaddr;
2481         mtx_init(&cmtx, "TMP mappings mtx", NULL, MTX_DEF);
2482
2483 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2484         mtx_init(&smallalloc_mtx, "Small alloc page list", NULL, MTX_DEF);
2485         arm_init_smallalloc();
2486 #endif
2487         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
2488 }
2489
2490 /***************************************************
2491  * Pmap allocation/deallocation routines.
2492  ***************************************************/
2493
2494 /*
2495  * Release any resources held by the given physical map.
2496  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2497  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2498  */
2499 void
2500 pmap_release(pmap_t pmap)
2501 {
2502         struct pcb *pcb;
2503         
2504         pmap_idcache_wbinv_all(pmap);
2505         cpu_l2cache_wbinv_all();
2506         pmap_tlb_flushID(pmap);
2507         cpu_cpwait();
2508         if (vector_page < KERNBASE) {
2509                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2510                 pcb = thread0.td_pcb;
2511                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2512                         /*
2513                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2514                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2515                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2516                          * pull the current vector page out from under us.
2517                          */
2518                         critical_enter();
2519                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2520                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2521                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2522                         critical_exit();
2523                 }
2524                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2525                 /*
2526                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2527                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2528                  */
2529                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2530                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2531                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2532                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2533
2534         }
2535         pmap_free_l1(pmap);
2536         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
2537         
2538         dprintf("pmap_release()\n");
2539 }
2540
2541
2542
2543 /*
2544  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2545  */
2546 static __inline int
2547 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2548 {
2549         struct l2_bucket *l2b;
2550         pt_entry_t *ptep;
2551         vm_paddr_t pa;
2552         struct vm_page *pg;
2553         
2554         pg = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2555         if (pg == NULL)
2556                 return (1);
2557         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(pg);
2558
2559         if (pap)
2560                 *pap = pa;
2561
2562         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2563
2564         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2565         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode |
2566             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2567         PTE_SYNC(ptep);
2568         return (0);
2569 }
2570
2571 /*
2572  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2573  * used by pmap_growkernel().
2574  */
2575 static __inline struct l2_bucket *
2576 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2577 {
2578         struct l2_dtable *l2;
2579         struct l2_bucket *l2b;
2580         struct l1_ttable *l1;
2581         pd_entry_t *pl1pd;
2582         u_short l1idx;
2583         vm_offset_t nva;
2584
2585         l1idx = L1_IDX(va);
2586
2587         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2588                 /*
2589                  * No mapping at this address, as there is
2590                  * no entry in the L1 table.
2591                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2592                  */
2593                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2594                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2595                         /*
2596                          * Need to allocate a backing page
2597                          */
2598                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2599                                 return (NULL);
2600                 }
2601
2602                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2603                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2604
2605                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva & 
2606                     PAGE_MASK)) {
2607                         /*
2608                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2609                          * Map in another page to cover it.
2610                          */
2611                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2612                                 return (NULL);
2613                 }
2614
2615                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2616
2617                 /*
2618                  * Link it into the parent pmap
2619                  */
2620                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2621                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2622         }
2623
2624         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2625
2626         /*
2627          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2628          */
2629         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2630                 pt_entry_t *ptep;
2631
2632                 /*
2633                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2634                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2635                  */
2636                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2637                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2638                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2639                         /*
2640                          * Need to allocate a backing page
2641                          */
2642                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2643                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2644                                 return (NULL);
2645                         PTE_SYNC_RANGE(ptep, PAGE_SIZE / sizeof(pt_entry_t));
2646                 }
2647                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2648                 l2->l2_occupancy++;
2649                 l2b->l2b_kva = ptep;
2650                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2651                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2652
2653                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2654                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2655         }
2656
2657         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2658         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2659                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2660                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2661                             L1_C_PROTO;
2662                         PTE_SYNC(pl1pd);
2663         }
2664
2665         return (l2b);
2666 }
2667
2668
2669 /*
2670  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2671  */
2672 void
2673 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2674 {
2675         pmap_t kpm = pmap_kernel();
2676
2677         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2678                 return;         /* we are OK */
2679
2680         /*
2681          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2682          */
2683
2684         /* Map 1MB at a time */
2685         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2686                 pmap_grow_l2_bucket(kpm, pmap_curmaxkvaddr);
2687
2688         /*
2689          * flush out the cache, expensive but growkernel will happen so
2690          * rarely
2691          */
2692         cpu_dcache_wbinv_all();
2693         cpu_l2cache_wbinv_all();
2694         cpu_tlb_flushD();
2695         cpu_cpwait();
2696         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2697 }
2698
2699
2700 /*
2701  * Remove all pages from specified address space
2702  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2703  * is special cased for current process only, but
2704  * can have the more generic (and slightly slower)
2705  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2706  * in the case of running down an entire address space.
2707  */
2708 void
2709 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2710 {
2711         struct pv_entry *pv, *npv;
2712         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2713         vm_page_t m;
2714         pt_entry_t *pt;
2715         
2716         vm_page_lock_queues();
2717         PMAP_LOCK(pmap);
2718         cpu_idcache_wbinv_all();
2719         cpu_l2cache_wbinv_all();
2720         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2721                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED || pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2722                         /* Cannot remove wired or unmanaged pages now. */
2723                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2724                         continue;
2725                 }
2726                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2727                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2728                 KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2729                 pt = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2730                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pt & L2_ADDR_MASK);
2731 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2732                 KASSERT((vm_offset_t)m >= alloc_firstaddr, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2733 #else
2734                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2735 #endif
2736                 *pt = 0;
2737                 PTE_SYNC(pt);
2738                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2739                 pmap_nuke_pv(m, pmap, pv);
2740                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2741                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2742                 pmap_free_pv_entry(pv);
2743                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2744         }
2745         vm_page_unlock_queues();
2746         cpu_tlb_flushID();
2747         cpu_cpwait();
2748         PMAP_UNLOCK(pmap);
2749 }
2750
2751
2752 /***************************************************
2753  * Low level mapping routines.....
2754  ***************************************************/
2755
2756 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
2757 /* Map a super section into the KVA. */
2758
2759 void
2760 pmap_kenter_supersection(vm_offset_t va, uint64_t pa, int flags)
2761 {
2762         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | L1_S_SUPERSEC | (pa & L1_SUP_FRAME) |
2763             (((pa >> 32) & 0xf) << 20) | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2764             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2765         struct l1_ttable *l1;   
2766         vm_offset_t va0, va_end;
2767
2768         KASSERT(((va | pa) & L1_SUP_OFFSET) == 0,
2769             ("Not a valid super section mapping"));
2770         if (flags & SECTION_CACHE)
2771                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2772         else if (flags & SECTION_PT)
2773                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2774         va0 = va & L1_SUP_FRAME;
2775         va_end = va + L1_SUP_SIZE;
2776         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2777                 va = va0;
2778                 for (; va < va_end; va += L1_S_SIZE) {
2779                         l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2780                         PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2781                 }
2782         }
2783 }
2784 #endif
2785
2786 /* Map a section into the KVA. */
2787
2788 void
2789 pmap_kenter_section(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2790 {
2791         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2792             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2793         struct l1_ttable *l1;
2794
2795         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
2796             ("Not a valid section mapping"));
2797         if (flags & SECTION_CACHE)
2798                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2799         else if (flags & SECTION_PT)
2800                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2801         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2802                 l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2803                 PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2804         }
2805 }
2806
2807 /*
2808  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2809  * to be used for panic dumps.
2810  */
2811 void *
2812 pmap_kenter_temp(vm_paddr_t pa, int i)
2813 {
2814         vm_offset_t va;
2815
2816         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2817         pmap_kenter(va, pa);
2818         return ((void *)crashdumpmap);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * add a wired page to the kva
2823  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2824  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2825  */
2826 static PMAP_INLINE void
2827 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2828 {
2829         struct l2_bucket *l2b;
2830         pt_entry_t *pte;
2831         pt_entry_t opte;
2832         struct pv_entry *pve;
2833         vm_page_t m;
2834
2835         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2836             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2837
2838
2839         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2840         if (l2b == NULL)
2841                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2842         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2843         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2844         opte = *pte;
2845         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2846             (uint32_t) pte, opte, *pte));
2847         if (l2pte_valid(opte)) {
2848                 pmap_kremove(va);
2849         } else {
2850                 if (opte == 0)
2851                         l2b->l2b_occupancy++;
2852         }
2853         *pte = L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, 
2854             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2855         if (flags & KENTER_CACHE)
2856                 *pte |= pte_l2_s_cache_mode;
2857         if (flags & KENTER_USER)
2858                 *pte |= L2_S_PROT_U;
2859         PTE_SYNC(pte);
2860
2861                 /* kernel direct mappings can be shared, so use a pv_entry
2862                  * to ensure proper caching.
2863                  *
2864                  * The pvzone is used to delay the recording of kernel
2865                  * mappings until the VM is running.
2866                  * 
2867                  * This expects the physical memory to have vm_page_array entry.
2868                  */
2869         if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa))) {
2870                 vm_page_lock_queues();
2871                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) || m->md.pv_kva) {
2872                         /* release vm_page lock for pv_entry UMA */
2873                         vm_page_unlock_queues();
2874                         if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
2875                                 panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");   
2876                         vm_page_lock_queues();
2877                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2878                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap_kernel(), va,
2879                             PVF_WRITE | PVF_UNMAN);
2880                         pmap_fix_cache(m, pmap_kernel(), va);
2881                         PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2882                 } else {
2883                         m->md.pv_kva = va;
2884                 }
2885                 vm_page_unlock_queues();
2886         }
2887 }
2888
2889 void
2890 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2891 {
2892         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2893 }
2894
2895 void
2896 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2897 {
2898
2899         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2900 }
2901
2902 void
2903 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2904 {
2905
2906         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2907         /*
2908          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2909          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2910          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2911          */
2912         pmap_fault_fixup(pmap_kernel(), va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2913 }
2914
2915 /*
2916  * remove a page from the kernel pagetables
2917  */
2918 void
2919 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2920 {
2921         struct l2_bucket *l2b;
2922         pt_entry_t *pte, opte;
2923         struct pv_entry *pve;
2924         vm_page_t m;
2925         vm_offset_t pa;
2926                 
2927         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2928         if (!l2b)
2929                 return;
2930         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2931         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2932         opte = *pte;
2933         if (l2pte_valid(opte)) {
2934                         /* pa = vtophs(va) taken from pmap_extract() */
2935                 switch (opte & L2_TYPE_MASK) {
2936                 case L2_TYPE_L:
2937                         pa = (opte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
2938                         break;
2939                 default:
2940                         pa = (opte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
2941                         break;
2942                 }
2943                         /* note: should never have to remove an allocation
2944                          * before the pvzone is initialized.
2945                          */
2946                 vm_page_lock_queues();
2947                 PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2948                 if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) &&
2949                     (pve = pmap_remove_pv(m, pmap_kernel(), va)))
2950                         pmap_free_pv_entry(pve); 
2951                 PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2952                 vm_page_unlock_queues();
2953                 va = va & ~PAGE_MASK;
2954                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2955                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2956                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2957                 cpu_cpwait();
2958                 *pte = 0;
2959         }
2960 }
2961
2962
2963 /*
2964  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2965  *      virtual address space.
2966  *
2967  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2968  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2969  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2970  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2971  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2972  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2973  *      region.
2974  */
2975 vm_offset_t
2976 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2977 {
2978 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2979         return (arm_ptovirt(start));
2980 #else
2981         vm_offset_t sva = *virt;
2982         vm_offset_t va = sva;
2983
2984         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2985             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2986             prot));
2987             
2988         while (start < end) {
2989                 pmap_kenter(va, start);
2990                 va += PAGE_SIZE;
2991                 start += PAGE_SIZE;
2992         }
2993         *virt = va;
2994         return (sva);
2995 #endif
2996 }
2997
2998 static void
2999 pmap_wb_page(vm_page_t m)
3000 {
3001         struct pv_entry *pv;
3002
3003         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
3004             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, FALSE,
3005                 (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
3006 }
3007
3008 static void
3009 pmap_inv_page(vm_page_t m)
3010 {
3011         struct pv_entry *pv;
3012
3013         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
3014             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE, TRUE);
3015 }
3016 /*
3017  * Add a list of wired pages to the kva
3018  * this routine is only used for temporary
3019  * kernel mappings that do not need to have
3020  * page modification or references recorded.
3021  * Note that old mappings are simply written
3022  * over.  The page *must* be wired.
3023  */
3024 void
3025 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
3026 {
3027         int i;
3028
3029         for (i = 0; i < count; i++) {
3030                 pmap_wb_page(m[i]);
3031                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]), 
3032                     KENTER_CACHE);
3033                 va += PAGE_SIZE;
3034         }
3035 }
3036
3037
3038 /*
3039  * this routine jerks page mappings from the
3040  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
3041  */
3042 void
3043 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
3044 {
3045         vm_paddr_t pa;
3046         int i;
3047
3048         for (i = 0; i < count; i++) {
3049                 pa = vtophys(va);
3050                 if (pa) {
3051                         pmap_inv_page(PHYS_TO_VM_PAGE(pa));
3052                         pmap_kremove(va);
3053                 }
3054                 va += PAGE_SIZE;
3055         }
3056 }
3057
3058
3059 /*
3060  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
3061  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
3062  * faults on process startup and immediately after an mmap.
3063  */
3064 void
3065 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
3066     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
3067 {
3068
3069         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3070         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3071             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3072 }
3073
3074
3075 /*
3076  *      pmap_is_prefaultable:
3077  *
3078  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3079  *      for prefault.
3080  */
3081 boolean_t
3082 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3083 {
3084         pd_entry_t *pde;
3085         pt_entry_t *pte;
3086
3087         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pde, &pte))
3088                 return (FALSE);
3089         KASSERT(pte != NULL, ("Valid mapping but no pte ?"));
3090         if (*pte == 0)
3091                 return (TRUE);
3092         return (FALSE);
3093 }
3094
3095 /*
3096  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
3097  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
3098  *
3099  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
3100  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
3101  * in the middle of debugging the pmap anyway...
3102  *
3103  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
3104  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
3105  * state may be inconsistent.
3106  *
3107  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
3108  * a "section" mapping.
3109  */
3110 boolean_t
3111 pmap_get_pde_pte(pmap_t pm, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp, pt_entry_t **ptp)
3112 {
3113         struct l2_dtable *l2;
3114         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3115         pt_entry_t *ptep;
3116         u_short l1idx;
3117
3118         if (pm->pm_l1 == NULL)
3119                 return (FALSE);
3120
3121         l1idx = L1_IDX(va);
3122         *pdp = pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3123         l1pd = *pl1pd;
3124
3125         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3126                 *ptp = NULL;
3127                 return (TRUE);
3128         }
3129
3130         if (pm->pm_l2 == NULL)
3131                 return (FALSE);
3132
3133         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3134
3135         if (l2 == NULL ||
3136             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3137                 return (FALSE);
3138         }
3139
3140         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
3141         return (TRUE);
3142 }
3143
3144 /*
3145  *      Routine:        pmap_remove_all
3146  *      Function:
3147  *              Removes this physical page from
3148  *              all physical maps in which it resides.
3149  *              Reflects back modify bits to the pager.
3150  *
3151  *      Notes:
3152  *              Original versions of this routine were very
3153  *              inefficient because they iteratively called
3154  *              pmap_remove (slow...)
3155  */
3156 void
3157 pmap_remove_all(vm_page_t m)
3158 {
3159         pv_entry_t pv;
3160         pt_entry_t *ptep;
3161         struct l2_bucket *l2b;
3162         boolean_t flush = FALSE;
3163         pmap_t curpm;
3164         int flags = 0;
3165
3166 #if defined(PMAP_DEBUG)
3167         /*
3168          * XXX This makes pmap_remove_all() illegal for non-managed pages!
3169          */
3170         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
3171                 panic("pmap_remove_all: illegal for unmanaged page, va: 0x%x", VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3172         }
3173 #endif
3174
3175         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3176                 return;
3177         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3178         pmap_remove_write(m);
3179         curpm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
3180         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3181                 if (flush == FALSE && (pv->pv_pmap == curpm ||
3182                     pv->pv_pmap == pmap_kernel()))
3183                         flush = TRUE;
3184
3185                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
3186                 /*
3187                  * Cached contents were written-back in pmap_remove_write(),
3188                  * but we still have to invalidate the cache entry to make
3189                  * sure stale data are not retrieved when another page will be
3190                  * mapped under this virtual address.
3191                  */
3192                 if (pmap_is_current(pv->pv_pmap)) {
3193                         cpu_dcache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3194                         if (pmap_has_valid_mapping(pv->pv_pmap, pv->pv_va))
3195                                 cpu_l2cache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3196                 }
3197
3198                 if (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
3199                         /* remove the pv entry, but do not remove the mapping
3200                          * and remember this is a kernel mapped page
3201                          */
3202                         m->md.pv_kva = pv->pv_va;
3203                 } else {
3204                         /* remove the mapping and pv entry */
3205                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3206                         KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
3207                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
3208                         *ptep = 0;
3209                         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
3210                         pmap_free_l2_bucket(pv->pv_pmap, l2b, 1);
3211                         if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
3212                                 pv->pv_pmap->pm_stats.wired_count--;
3213                         pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
3214                         flags |= pv->pv_flags;
3215                 }
3216                 pmap_nuke_pv(m, pv->pv_pmap, pv);
3217                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
3218                 pmap_free_pv_entry(pv);
3219         }
3220
3221         if (flush) {
3222                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3223                         pmap_tlb_flushID(curpm);
3224                 else
3225                         pmap_tlb_flushD(curpm);
3226         }
3227         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3228 }
3229
3230
3231 /*
3232  *      Set the physical protection on the
3233  *      specified range of this map as requested.
3234  */
3235 void
3236 pmap_protect(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
3237 {
3238         struct l2_bucket *l2b;
3239         pt_entry_t *ptep, pte;
3240         vm_offset_t next_bucket;
3241         u_int flags;
3242         int flush;
3243
3244         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap %p sva 0x%08x eva 0x%08x prot %x",
3245             pm, sva, eva, prot);
3246
3247         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
3248                 pmap_remove(pm, sva, eva);
3249                 return;
3250         }
3251
3252         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3253                 /*
3254                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
3255                  * vm_fault() take care of it later.
3256                  */
3257                 return;
3258         }
3259
3260         vm_page_lock_queues();
3261         PMAP_LOCK(pm);
3262
3263         /*
3264          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
3265          * If the pmap is active, write-back the range.
3266          */
3267         pmap_dcache_wb_range(pm, sva, eva - sva, FALSE, FALSE);
3268
3269         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
3270         flags = 0;
3271
3272         while (sva < eva) {
3273                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3274                 if (next_bucket > eva)
3275                         next_bucket = eva;
3276
3277                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3278                 if (l2b == NULL) {
3279                         sva = next_bucket;
3280                         continue;
3281                 }
3282
3283                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3284
3285                 while (sva < next_bucket) {
3286                         if ((pte = *ptep) != 0 && (pte & L2_S_PROT_W) != 0) {
3287                                 struct vm_page *pg;
3288                                 u_int f;
3289
3290                                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3291                                 pte &= ~L2_S_PROT_W;
3292                                 *ptep = pte;
3293                                 PTE_SYNC(ptep);
3294
3295                                 if (pg != NULL) {
3296                                         f = pmap_modify_pv(pg, pm, sva,
3297                                             PVF_WRITE, 0);
3298                                         vm_page_dirty(pg);
3299                                 } else
3300                                         f = PVF_REF | PVF_EXEC;
3301
3302                                 if (flush >= 0) {
3303                                         flush++;
3304                                         flags |= f;
3305                                 } else
3306                                 if (PV_BEEN_EXECD(f))
3307                                         pmap_tlb_flushID_SE(pm, sva);
3308                                 else
3309                                 if (PV_BEEN_REFD(f))
3310                                         pmap_tlb_flushD_SE(pm, sva);
3311                         }
3312
3313                         sva += PAGE_SIZE;
3314                         ptep++;
3315                 }
3316         }
3317
3318
3319         if (flush) {
3320                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3321                         pmap_tlb_flushID(pm);
3322                 else
3323                 if (PV_BEEN_REFD(flags))
3324                         pmap_tlb_flushD(pm);
3325         }
3326         vm_page_unlock_queues();
3327
3328         PMAP_UNLOCK(pm);
3329 }
3330
3331
3332 /*
3333  *      Insert the given physical page (p) at
3334  *      the specified virtual address (v) in the
3335  *      target physical map with the protection requested.
3336  *
3337  *      If specified, the page will be wired down, meaning
3338  *      that the related pte can not be reclaimed.
3339  *
3340  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
3341  *      or lose information.  That is, this routine must actually
3342  *      insert this page into the given map NOW.
3343  */
3344
3345 void
3346 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
3347     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
3348 {
3349
3350         vm_page_lock_queues();
3351         PMAP_LOCK(pmap);
3352         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, wired, M_WAITOK);
3353         vm_page_unlock_queues();
3354         PMAP_UNLOCK(pmap);
3355 }
3356
3357 /*
3358  *      The page queues and pmap must be locked.
3359  */
3360 static void
3361 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
3362     boolean_t wired, int flags)
3363 {
3364         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3365         struct vm_page *opg;
3366         struct pv_entry *pve = NULL;
3367         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
3368         u_int nflags;
3369         u_int oflags;
3370         vm_paddr_t pa;
3371
3372         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3373         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3374         if (va == vector_page) {
3375                 pa = systempage.pv_pa;
3376                 m = NULL;
3377         } else
3378                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3379         nflags = 0;
3380         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3381                 nflags |= PVF_WRITE;
3382         if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
3383                 nflags |= PVF_EXEC;
3384         if (wired)
3385                 nflags |= PVF_WIRED;
3386         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, prot = %x, "
3387             "wired = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m, prot, wired));
3388             
3389         if (pmap == pmap_kernel()) {
3390                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3391                 if (l2b == NULL)
3392                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3393         } else {
3394 do_l2b_alloc:
3395                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3396                 if (l2b == NULL) {
3397                         if (flags & M_WAITOK) {
3398                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3399                                 vm_page_unlock_queues();
3400                                 VM_WAIT;
3401                                 vm_page_lock_queues();
3402                                 PMAP_LOCK(pmap);
3403                                 goto do_l2b_alloc;
3404                         }
3405                         return;
3406                 }
3407         }
3408
3409         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3410                     
3411         opte = *ptep;
3412         npte = pa;
3413         oflags = 0;
3414         if (opte) {
3415                 /*
3416                  * There is already a mapping at this address.
3417                  * If the physical address is different, lookup the
3418                  * vm_page.
3419                  */
3420                 if (l2pte_pa(opte) != pa)
3421                         opg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
3422                 else
3423                         opg = m;
3424         } else
3425                 opg = NULL;
3426
3427         if ((prot & (VM_PROT_ALL)) ||
3428             (!m || m->md.pvh_attrs & PVF_REF)) {
3429                 /*
3430                  * - The access type indicates that we don't need
3431                  *   to do referenced emulation.
3432                  * OR
3433                  * - The physical page has already been referenced
3434                  *   so no need to re-do referenced emulation here.
3435                  */
3436                 npte |= L2_S_PROTO;
3437                 
3438                 nflags |= PVF_REF;
3439                 
3440                 if (m && ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0 ||
3441                     (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))) {
3442                         /*
3443                          * This is a writable mapping, and the
3444                          * page's mod state indicates it has
3445                          * already been modified. Make it
3446                          * writable from the outset.
3447                          */
3448                         nflags |= PVF_MOD;
3449                         if (!(m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))
3450                                 vm_page_dirty(m);
3451                 }
3452                 if (m && opte)
3453                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
3454         } else {
3455                 /*
3456                  * Need to do page referenced emulation.
3457                  */
3458                 npte |= L2_TYPE_INV;
3459         }
3460         
3461         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3462                 npte |= L2_S_PROT_W;
3463                 if (m != NULL)
3464                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
3465         }
3466         npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3467         if (m && m == opg) {
3468                 /*
3469                  * We're changing the attrs of an existing mapping.
3470                  */
3471                 oflags = pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3472                     PVF_WRITE | PVF_EXEC | PVF_WIRED |
3473                     PVF_MOD | PVF_REF, nflags);
3474                 
3475                 /*
3476                  * We may need to flush the cache if we're
3477                  * doing rw-ro...
3478                  */
3479                 if (pmap_is_current(pmap) &&
3480                     (oflags & PVF_NC) == 0 &&
3481                     (opte & L2_S_PROT_W) != 0 &&
3482                     (prot & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
3483                     (opte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
3484                         cpu_dcache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3485                         cpu_l2cache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3486                 }
3487         } else {
3488                 /*
3489                  * New mapping, or changing the backing page
3490                  * of an existing mapping.
3491                  */
3492                 if (opg) {
3493                         /*
3494                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3495                          * It is part of our managed memory so we
3496                          * must remove it from the PV list
3497                          */
3498                         if ((pve = pmap_remove_pv(opg, pmap, va))) {
3499
3500                         /* note for patch: the oflags/invalidation was moved
3501                          * because PG_FICTITIOUS pages could free the pve
3502                          */
3503                             oflags = pve->pv_flags;
3504                         /*
3505                          * If the old mapping was valid (ref/mod
3506                          * emulation creates 'invalid' mappings
3507                          * initially) then make sure to frob
3508                          * the cache.
3509                          */
3510                             if ((oflags & PVF_NC) == 0 && l2pte_valid(opte)) {
3511                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags)) {
3512                                         pmap_idcache_wbinv_range(pmap, va,
3513                                             PAGE_SIZE);
3514                                 } else
3515                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags)) {
3516                                                 pmap_dcache_wb_range(pmap, va,
3517                                                     PAGE_SIZE, TRUE,
3518                                                     (oflags & PVF_WRITE) == 0);
3519                                         }
3520                             }
3521
3522                         /* free/allocate a pv_entry for UNMANAGED pages if
3523                          * this physical page is not/is already mapped.
3524                          */
3525
3526                             if (m && ((m->flags & PG_FICTITIOUS) ||
3527                                 ((m->flags & PG_UNMANAGED) &&
3528                                   !m->md.pv_kva &&
3529                                  TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))) {
3530                                 pmap_free_pv_entry(pve);
3531                                 pve = NULL;
3532                             }
3533                         } else if (m && !(m->flags & PG_FICTITIOUS) &&
3534                                  (!(m->flags & PG_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3535                                   !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3536                                 pve = pmap_get_pv_entry();
3537                 } else if (m && !(m->flags & PG_FICTITIOUS) &&
3538                            (!(m->flags & PG_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3539                            !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3540                         pve = pmap_get_pv_entry();
3541
3542                 if (m && !(m->flags & PG_FICTITIOUS)) {
3543                         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
3544                         ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3545                         if (m->flags & PG_UNMANAGED) {
3546                                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3547                                      m->md.pv_kva) {
3548                                         KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3549                                         nflags |= PVF_UNMAN;
3550                                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3551                                 } else
3552                                         m->md.pv_kva = va;
3553                         } else {
3554                                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3555                                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3556                         }
3557                 }
3558         }
3559         /*
3560          * Make sure userland mappings get the right permissions
3561          */
3562         if (pmap != pmap_kernel() && va != vector_page) {
3563                 npte |= L2_S_PROT_U;
3564         }
3565
3566         /*
3567          * Keep the stats up to date
3568          */
3569         if (opte == 0) {
3570                 l2b->l2b_occupancy++;
3571                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3572         } 
3573
3574
3575         /*
3576          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3577          * identical, so there's no need to update the page table.
3578          */
3579         if (npte != opte) {
3580                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3581
3582                 *ptep = npte;
3583                 if (is_cached) {
3584                         /*
3585                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3586                          * is current
3587                          */
3588                         PTE_SYNC(ptep);
3589                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) && 
3590                             l2pte_valid(npte)) {
3591                                 /*
3592                                  * This mapping is likely to be accessed as
3593                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3594                                  * L1 entry to avoid taking another
3595                                  * page/domain fault.
3596                                  */
3597                                 pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3598
3599                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3600                                 l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) |
3601                                     L1_C_PROTO;
3602                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3603                                         *pl1pd = l1pd;
3604                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3605                                 }
3606                         }
3607                 }
3608
3609                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
3610                         pmap_tlb_flushID_SE(pmap, va);
3611                 else if (PV_BEEN_REFD(oflags))
3612                         pmap_tlb_flushD_SE(pmap, va);
3613
3614
3615                 if (m)
3616                         pmap_fix_cache(m, pmap, va);
3617         }
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3622  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3623  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3624  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3625  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3626  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3627  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3628  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3629  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3630  * corresponding offset from m_start are mapped.
3631  */
3632 void
3633 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3634     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3635 {
3636         vm_page_t m;
3637         vm_pindex_t diff, psize;
3638
3639         psize = atop(end - start);
3640         m = m_start;
3641         PMAP_LOCK(pmap);
3642         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3643                 pmap_enter_locked(pmap, start + ptoa(diff), m, prot &
3644                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE, M_NOWAIT);
3645                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3646         }
3647         PMAP_UNLOCK(pmap);
3648 }
3649
3650 /*
3651  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3652  * 1. Current pmap & pmap exists.
3653  * 2. Not wired.
3654  * 3. Read access.
3655  * 4. No page table pages.
3656  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3657  */
3658
3659 void
3660 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3661 {
3662
3663         PMAP_LOCK(pmap);
3664         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
3665             FALSE, M_NOWAIT);
3666         PMAP_UNLOCK(pmap);
3667 }
3668
3669 /*
3670  *      Routine:        pmap_change_wiring
3671  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3672  *                      pair.
3673  *      In/out conditions:
3674  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3675  */
3676 void
3677 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3678 {
3679         struct l2_bucket *l2b;
3680         pt_entry_t *ptep, pte;
3681         vm_page_t pg;
3682
3683         vm_page_lock_queues();
3684         PMAP_LOCK(pmap);
3685         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3686         KASSERT(l2b, ("No l2b bucket in pmap_change_wiring"));
3687         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3688         pte = *ptep;
3689         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3690         if (pg) 
3691                 pmap_modify_pv(pg, pmap, va, PVF_WIRED, wired);
3692         vm_page_unlock_queues();
3693         PMAP_UNLOCK(pmap);
3694 }
3695
3696
3697 /*
3698  *      Copy the range specified by src_addr/len
3699  *      from the source map to the range dst_addr/len
3700  *      in the destination map.
3701  *
3702  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3703  */
3704 void
3705 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3706     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3707 {
3708 }
3709
3710
3711 /*
3712  *      Routine:        pmap_extract
3713  *      Function:
3714  *              Extract the physical page address associated
3715  *              with the given map/virtual_address pair.
3716  */
3717 vm_paddr_t
3718 pmap_extract(pmap_t pm, vm_offset_t va)
3719 {
3720         struct l2_dtable *l2;
3721         pd_entry_t l1pd;
3722         pt_entry_t *ptep, pte;
3723         vm_paddr_t pa;
3724         u_int l1idx;
3725         l1idx = L1_IDX(va);
3726
3727         PMAP_LOCK(pm);
3728         l1pd = pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3729         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3730                 /*
3731                  * These should only happen for pmap_kernel()
3732                  */
3733                 KASSERT(pm == pmap_kernel(), ("huh"));
3734                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3735                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC) 
3736                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3737                 else
3738                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3739         } else {
3740                 /*
3741                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3742                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3743                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3744                  */
3745                 l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3746
3747                 if (l2 == NULL ||
3748                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3749                         PMAP_UNLOCK(pm);
3750                         return (0);
3751                 }
3752
3753                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3754                 pte = *ptep;
3755
3756                 if (pte == 0) {
3757                         PMAP_UNLOCK(pm);
3758                         return (0);
3759                 }
3760
3761                 switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3762                 case L2_TYPE_L:
3763                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3764                         break;
3765
3766                 default:
3767                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3768                         break;
3769                 }
3770         }
3771
3772         PMAP_UNLOCK(pm);
3773         return (pa);
3774 }
3775
3776 /*
3777  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3778  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3779  * protection.
3780  *
3781  */
3782 vm_page_t
3783 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3784 {
3785         struct l2_dtable *l2;
3786         pd_entry_t l1pd;
3787         pt_entry_t *ptep, pte;
3788         vm_paddr_t pa;
3789         vm_page_t m = NULL;
3790         u_int l1idx;
3791         l1idx = L1_IDX(va);
3792
3793         vm_page_lock_queues();
3794         PMAP_LOCK(pmap);
3795         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3796         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3797                 /*
3798                  * These should only happen for pmap_kernel()
3799                  */
3800                 KASSERT(pmap == pmap_kernel(), ("huh"));
3801                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3802                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC) 
3803                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3804                 else
3805                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3806                 if (l1pd & L1_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3807                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3808                         vm_page_hold(m);
3809                 }
3810                         
3811         } else {
3812                 /*
3813                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3814                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3815                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3816                  */
3817                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3818
3819                 if (l2 == NULL ||
3820                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3821                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3822                         vm_page_unlock_queues();
3823                         return (NULL);
3824                 }
3825
3826                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3827                 pte = *ptep;
3828
3829                 if (pte == 0) {
3830                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3831                         vm_page_unlock_queues();
3832                         return (NULL);
3833                 }
3834                 if (pte & L2_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3835                         switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3836                         case L2_TYPE_L:
3837                                 pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3838                                 break;
3839                                 
3840                         default:
3841                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3842                                 break;
3843                         }
3844                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3845                         vm_page_hold(m);
3846                 }
3847         }
3848
3849         PMAP_UNLOCK(pmap);
3850         vm_page_unlock_queues();
3851         return (m);
3852 }
3853
3854 /*
3855  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3856  * such as one in a vmspace structure.
3857  */
3858
3859 int
3860 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3861 {
3862         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3863         
3864         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
3865         pmap_alloc_l1(pmap);
3866         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3867
3868         pmap->pm_active = 0;
3869                 
3870         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
3871         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3872         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3873         if (vector_page < KERNBASE) {
3874                 pmap_enter(pmap, vector_page,
3875                     VM_PROT_READ, PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa),
3876                     VM_PROT_READ, 1);
3877         } 
3878         return (1);
3879 }
3880
3881
3882 /***************************************************
3883  * page management routines.
3884  ***************************************************/
3885
3886
3887 static void
3888 pmap_free_pv_entry(pv_entry_t pv)
3889 {
3890         pv_entry_count--;
3891         uma_zfree(pvzone, pv);
3892 }
3893
3894
3895 /*
3896  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
3897  * when needed.
3898  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
3899  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
3900  */
3901 static pv_entry_t
3902 pmap_get_pv_entry(void)
3903 {
3904         pv_entry_t ret_value;
3905         
3906         pv_entry_count++;
3907         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3908                 pagedaemon_wakeup();
3909         ret_value = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
3910         return ret_value;
3911 }
3912
3913 /*
3914  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
3915  *
3916  *      It is assumed that the start and end are properly
3917  *      rounded to the page size.
3918  */
3919 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
3920 void
3921 pmap_remove(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3922 {
3923         struct l2_bucket *l2b;
3924         vm_offset_t next_bucket;
3925         pt_entry_t *ptep;
3926         u_int total;
3927         u_int mappings, is_exec, is_refd;
3928         int flushall = 0;
3929
3930
3931         /*
3932          * we lock in the pmap => pv_head direction
3933          */
3934
3935         vm_page_lock_queues();
3936         PMAP_LOCK(pm);
3937         total = 0;
3938         while (sva < eva) {
3939                 /*
3940                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
3941                  */
3942                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3943                 if (next_bucket > eva)
3944                         next_bucket = eva;
3945
3946                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3947                 if (l2b == NULL) {
3948                         sva = next_bucket;
3949                         continue;
3950                 }
3951
3952                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3953                 mappings = 0;
3954
3955                 while (sva < next_bucket) {
3956                         struct vm_page *pg;
3957                         pt_entry_t pte;
3958                         vm_paddr_t pa;
3959
3960                         pte = *ptep;
3961
3962                         if (pte == 0) {
3963                                 /*
3964                                  * Nothing here, move along
3965                                  */
3966                                 sva += PAGE_SIZE;
3967                                 ptep++;
3968                                 continue;
3969                         }
3970
3971                         pm->pm_stats.resident_count--;
3972                         pa = l2pte_pa(pte);
3973                         is_exec = 0;
3974                         is_refd = 1;
3975
3976                         /*
3977                          * Update flags. In a number of circumstances,
3978                          * we could cluster a lot of these and do a
3979                          * number of sequential pages in one go.
3980                          */
3981                         if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
3982                                 struct pv_entry *pve;
3983
3984                                 pve = pmap_remove_pv(pg, pm, sva);
3985                                 if (pve) {
3986                                         is_exec = PV_BEEN_EXECD(pve->pv_flags);
3987                                         is_refd = PV_BEEN_REFD(pve->pv_flags);
3988                                         pmap_free_pv_entry(pve);
3989                                 }
3990                         }
3991
3992                         if (l2pte_valid(pte) && pmap_is_current(pm)) {
3993                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3994                                         total++;
3995                                         if (is_exec) {
3996                                                 cpu_idcache_wbinv_range(sva,
3997                                                     PAGE_SIZE);
3998                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3999                                                     PAGE_SIZE);
4000                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
4001                                         } else if (is_refd) {
4002                                                 cpu_dcache_wbinv_range(sva,
4003                                                     PAGE_SIZE);
4004                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
4005                                                     PAGE_SIZE);
4006                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
4007                                         }
4008                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
4009                                         /* flushall will also only get set for
4010                                          * for a current pmap
4011                                          */
4012                                         cpu_idcache_wbinv_all();
4013                                         cpu_l2cache_wbinv_all();
4014                                         flushall = 1;
4015                                         total++;
4016                                 }
4017                         }
4018                         *ptep = 0;
4019                         PTE_SYNC(ptep);
4020
4021                         sva += PAGE_SIZE;
4022                         ptep++;
4023                         mappings++;
4024                 }
4025
4026                 pmap_free_l2_bucket(pm, l2b, mappings);
4027         }
4028
4029         vm_page_unlock_queues();
4030         if (flushall)
4031                 cpu_tlb_flushID();
4032         PMAP_UNLOCK(pm);
4033 }
4034
4035 /*
4036  * pmap_zero_page()
4037  * 
4038  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
4039  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
4040  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
4041  * _any_ bulk data very slow.
4042  */
4043 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4044 void
4045 pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4046 {
4047 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4048         char *dstpg;
4049 #endif
4050
4051 #ifdef DEBUG
4052         struct vm_page *pg = PHYS_TO_VM_PAGE(phys);
4053
4054         if (pg->md.pvh_list != NULL)
4055                 panic("pmap_zero_page: page has mappings");
4056 #endif
4057
4058         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4059             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4060                 return;
4061
4062 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4063         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4064         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4065                 bzero(dstpg + off, size);
4066                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4067                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4068         } else {
4069                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4070                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4071                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4072         }
4073 #else
4074
4075         mtx_lock(&cmtx);
4076         /*
4077          * Hook in the page, zero it, invalidate the TLB as needed.
4078          *
4079          * Note the temporary zero-page mapping must be a non-cached page in
4080          * order to work without corruption when write-allocate is enabled.
4081          */
4082         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE);
4083         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4084         cpu_cpwait();
4085         if (off || size != PAGE_SIZE)
4086                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4087         else
4088                 bzero_page(cdstp);
4089
4090         mtx_unlock(&cmtx);
4091 #endif
4092 }
4093 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4094
4095 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4096 void
4097 pmap_zero_page_xscale(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4098 {
4099 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4100         char *dstpg;
4101 #endif
4102
4103         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4104             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4105                 return;
4106 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4107         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4108         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4109                 bzero(dstpg + off, size);
4110                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4111         } else {
4112                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4113                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4114         }
4115 #else
4116         mtx_lock(&cmtx);
4117         /*
4118          * Hook in the page, zero it, and purge the cache for that
4119          * zeroed page. Invalidate the TLB as needed.
4120          */
4121         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys |
4122             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4123             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4124         PTE_SYNC(cdst_pte);
4125         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4126         cpu_cpwait();
4127         if (off || size != PAGE_SIZE)
4128                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4129         else
4130                 bzero_page(cdstp);
4131         mtx_unlock(&cmtx);
4132         xscale_cache_clean_minidata();
4133 #endif
4134 }
4135
4136 /*
4137  * Change the PTEs for the specified kernel mappings such that they
4138  * will use the mini data cache instead of the main data cache.
4139  */
4140 void
4141 pmap_use_minicache(vm_offset_t va, vm_size_t size)
4142 {
4143         struct l2_bucket *l2b;
4144         pt_entry_t *ptep, *sptep, pte;
4145         vm_offset_t next_bucket, eva;
4146
4147 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4148         if (xscale_use_minidata == 0)
4149                 return;
4150 #endif
4151
4152         eva = va + size;
4153
4154         while (va < eva) {
4155                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(va);
4156                 if (next_bucket > eva)
4157                         next_bucket = eva;
4158
4159                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
4160
4161                 sptep = ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
4162
4163                 while (va < next_bucket) {
4164                         pte = *ptep;
4165                         if (!l2pte_minidata(pte)) {
4166                                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
4167                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
4168                                 *ptep = pte & ~L2_B;
4169                         }
4170                         ptep++;
4171                         va += PAGE_SIZE;
4172                 }
4173                 PTE_SYNC_RANGE(sptep, (u_int)(ptep - sptep));
4174         }
4175         cpu_cpwait();
4176 }
4177 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4178
4179 /*
4180  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
4181  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4182  */
4183 void
4184 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4185 {
4186         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), 0, PAGE_SIZE);
4187 }
4188
4189
4190 /*
4191  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
4192  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4193  *
4194  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4195  */
4196 void
4197 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4198 {
4199
4200         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), off, size);
4201 }
4202
4203
4204 /*
4205  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
4206  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4207  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4208  *      outside of Giant.
4209  */
4210 void
4211 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4212 {
4213
4214         pmap_zero_page(m);
4215 }
4216
4217 #if 0
4218 /*
4219  * pmap_clean_page()
4220  *
4221  * This is a local function used to work out the best strategy to clean
4222  * a single page referenced by its entry in the PV table. It's used by
4223  * pmap_copy_page, pmap_zero page and maybe some others later on.
4224  *
4225  * Its policy is effectively:
4226  *  o If there are no mappings, we don't bother doing anything with the cache.
4227  *  o If there is one mapping, we clean just that page.
4228  *  o If there are multiple mappings, we clean the entire cache.
4229  *
4230  * So that some functions can be further optimised, it returns 0 if it didn't
4231  * clean the entire cache, or 1 if it did.
4232  *
4233  * XXX One bug in this routine is that if the pv_entry has a single page
4234  * mapped at 0x00000000 a whole cache clean will be performed rather than
4235  * just the 1 page. Since this should not occur in everyday use and if it does
4236  * it will just result in not the most efficient clean for the page.
4237  */
4238 static int
4239 pmap_clean_page(struct pv_entry *pv, boolean_t is_src)
4240 {
4241         pmap_t pm, pm_to_clean = NULL;
4242         struct pv_entry *npv;
4243         u_int cache_needs_cleaning = 0;
4244         u_int flags = 0;
4245         vm_offset_t page_to_clean = 0;
4246
4247         if (pv == NULL) {
4248                 /* nothing mapped in so nothing to flush */
4249                 return (0);
4250         }
4251
4252         /*
4253          * Since we flush the cache each time we change to a different
4254          * user vmspace, we only need to flush the page if it is in the
4255          * current pmap.
4256          */
4257         if (curthread)
4258                 pm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
4259         else
4260                 pm = pmap_kernel();
4261
4262         for (npv = pv; npv; npv = TAILQ_NEXT(npv, pv_list)) {
4263                 if (npv->pv_pmap == pmap_kernel() || npv->pv_pmap == pm) {
4264                         flags |= npv->pv_flags;
4265                         /*
4266                          * The page is mapped non-cacheable in 
4267                          * this map.  No need to flush the cache.
4268                          */
4269                         if (npv->pv_flags & PVF_NC) {
4270 #ifdef DIAGNOSTIC
4271                                 if (cache_needs_cleaning)
4272                                         panic("pmap_clean_page: "
4273                                             "cache inconsistency");
4274 #endif
4275                                 break;
4276                         } else if (is_src && (npv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0)
4277                                 continue;
4278                         if (cache_needs_cleaning) {
4279                                 page_to_clean = 0;
4280                                 break;
4281                         } else {
4282                                 page_to_clean = npv->pv_va;
4283                                 pm_to_clean = npv->pv_pmap;
4284                         }
4285                         cache_needs_cleaning = 1;
4286                 }
4287         }
4288         if (page_to_clean) {
4289                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4290                         pmap_idcache_wbinv_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4291                             PAGE_SIZE);
4292                 else
4293                         pmap_dcache_wb_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4294                             PAGE_SIZE, !is_src, (flags & PVF_WRITE) == 0);
4295         } else if (cache_needs_cleaning) {
4296                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4297                         pmap_idcache_wbinv_all(pm);
4298                 else
4299                         pmap_dcache_wbinv_all(pm);
4300                 return (1);
4301         }
4302         return (0);
4303 }
4304 #endif
4305
4306 /*
4307  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4308  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4309  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4310  *      time.
4311  */
4312
4313 /*
4314  * pmap_copy_page()
4315  *
4316  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
4317  * hook points. The same comment regarding cachability as in
4318  * pmap_zero_page also applies here.
4319  */
4320 #if  (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
4321 void
4322 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4323 {
4324 #if 0
4325         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4326 #endif
4327 #ifdef DEBUG
4328         struct vm_page *dst_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(dst);
4329
4330         if (dst_pg->md.pvh_list != NULL)
4331                 panic("pmap_copy_page: dst page has mappings");
4332 #endif
4333
4334
4335         /*
4336          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4337          * the duration of the copy so that no other mappings can
4338          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4339          */
4340 #if 0
4341         /*
4342          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4343          * pmap_copy_page().
4344          */
4345         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4346 #endif
4347         /*
4348          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4349          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4350          * as required.
4351          */
4352         mtx_lock(&cmtx);
4353         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4354             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4355         PTE_SYNC(csrc_pte);
4356         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4357             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4358         PTE_SYNC(cdst_pte);
4359         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4360         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4361         cpu_cpwait();
4362         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4363         mtx_unlock(&cmtx);
4364         cpu_dcache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4365         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4366         cpu_l2cache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4367         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4368 }
4369 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4370
4371 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4372 void
4373 pmap_copy_page_xscale(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4374 {
4375 #if 0
4376         /* XXX: Only needed for pmap_clean_page(), which is commented out. */
4377         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4378 #endif
4379 #ifdef DEBUG
4380         struct vm_page *dst_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(dst);
4381
4382         if (dst_pg->md.pvh_list != NULL)
4383                 panic("pmap_copy_page: dst page has mappings");
4384 #endif
4385
4386
4387         /*
4388          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4389          * the duration of the copy so that no other mappings can
4390          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4391          */
4392 #if 0
4393         /*
4394          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4395          * pmap_copy_page().
4396          */
4397         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4398 #endif
4399         /*
4400          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4401          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4402          * as required.
4403          */
4404         mtx_lock(&cmtx);
4405         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4406             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4407             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4408         PTE_SYNC(csrc_pte);
4409         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4410             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4411             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4412         PTE_SYNC(cdst_pte);
4413         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4414         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4415         cpu_cpwait();
4416         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4417         mtx_unlock(&cmtx);
4418         xscale_cache_clean_minidata();
4419 }
4420 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4421
4422 void
4423 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4424 {
4425 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4426         vm_offset_t srcpg, dstpg;
4427 #endif
4428
4429         cpu_dcache_wbinv_all();
4430         cpu_l2cache_wbinv_all();
4431         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
4432             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst), 
4433             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
4434                 return;
4435 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4436         srcpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(src));
4437         dstpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4438         bcopy_page(srcpg, dstpg);
4439         cpu_dcache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4440         cpu_l2cache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4441 #else
4442         pmap_copy_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4443 #endif
4444 }
4445
4446
4447
4448
4449 /*
4450  * this routine returns true if a physical page resides
4451  * in the given pmap.
4452  */
4453 boolean_t
4454 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4455 {
4456         pv_entry_t pv;
4457         int loops = 0;
4458         
4459         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
4460                 return (FALSE);
4461                 
4462         /*
4463          * Not found, check current mappings returning immediately
4464          */
4465         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list);
4466             pv;
4467             pv = TAILQ_NEXT(pv, pv_list)) {
4468                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
4469                         return (TRUE);
4470                 }
4471                 loops++;
4472                 if (loops >= 16)
4473                         break;
4474         }
4475         return (FALSE);
4476 }
4477
4478 /*
4479  *      pmap_page_wired_mappings:
4480  *
4481  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4482  *      that are wired.
4483  */
4484 int
4485 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4486 {
4487         pv_entry_t pv;
4488         int count;
4489
4490         count = 0;
4491         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
4492                 return (count);
4493         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
4494         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
4495                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4496                         count++;
4497         return (count);
4498 }
4499
4500 /*
4501  *      pmap_ts_referenced:
4502  *
4503  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4504  */
4505 int
4506 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4507 {
4508
4509         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
4510                 return (0);
4511         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4512 }
4513
4514
4515 boolean_t
4516 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4517 {
4518
4519         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4520                 return (TRUE);
4521         
4522         return(FALSE);
4523 }
4524
4525
4526 /*
4527  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4528  */
4529 void
4530 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4531 {
4532
4533         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4534                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
4535 }
4536
4537
4538 /*
4539  *      pmap_clear_reference:
4540  *
4541  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
4542  */
4543 void
4544 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
4545 {
4546
4547         if (m->md.pvh_attrs & PVF_REF) 
4548                 pmap_clearbit(m, PVF_REF);
4549 }
4550
4551
4552 /*
4553  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4554  */
4555 void
4556 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4557 {
4558
4559         if (m->flags & PG_WRITEABLE)
4560                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
4561 }
4562
4563
4564 /*
4565  * perform the pmap work for mincore
4566  */
4567 int
4568 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
4569 {
4570         printf("pmap_mincore()\n");
4571         
4572         return (0);
4573 }
4574
4575
4576 void
4577 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4578 {
4579 }
4580
4581
4582 /*
4583  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4584  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4585  */
4586 void
4587 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4588     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4589 {
4590 }
4591
4592
4593 /*
4594  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
4595  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
4596  * routine is intended to be used for mapping device memory,
4597  * NOT real memory.
4598  */
4599 void *
4600 pmap_mapdev(vm_offset_t pa, vm_size_t size)
4601 {
4602         vm_offset_t va, tmpva, offset;
4603         
4604         offset = pa & PAGE_MASK;
4605         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
4606         
4607         GIANT_REQUIRED;
4608         
4609         va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
4610         if (!va)
4611                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
4612         for (tmpva = va; size > 0;) {
4613                 pmap_kenter_internal(tmpva, pa, 0);
4614                 size -= PAGE_SIZE;
4615                 tmpva += PAGE_SIZE;
4616                 pa += PAGE_SIZE;
4617         }
4618         
4619         return ((void *)(va + offset));
4620 }
4621
4622 #define BOOTSTRAP_DEBUG
4623
4624 /*
4625  * pmap_map_section:
4626  *
4627  *      Create a single section mapping.
4628  */
4629 void
4630 pmap_map_section(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4631     int prot, int cache)
4632 {
4633         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4634         pd_entry_t fl;
4635
4636         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0, ("ouin2"));
4637
4638         switch (cache) {
4639         case PTE_NOCACHE:
4640         default:
4641                 fl = 0;
4642                 break;
4643
4644         case PTE_CACHE:
4645                 fl = pte_l1_s_cache_mode;
4646                 break;
4647
4648         case PTE_PAGETABLE:
4649                 fl = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4650                 break;
4651         }
4652
4653         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4654             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4655         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4656
4657 }
4658
4659 /*
4660  * pmap_link_l2pt:
4661  *
4662  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
4663  *      page table at the slot for "va".
4664  */
4665 void
4666 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
4667 {
4668         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
4669         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
4670
4671         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
4672
4673 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM     
4674         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
4675 #endif
4676
4677         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
4678
4679         PTE_SYNC(&pde[slot]);
4680
4681         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
4682
4683         
4684 }
4685
4686 /*
4687  * pmap_map_entry
4688  *
4689  *      Create a single page mapping.
4690  */
4691 void
4692 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
4693     int cache)
4694 {
4695         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4696         pt_entry_t fl;
4697         pt_entry_t *pte;
4698
4699         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
4700
4701         switch (cache) {
4702         case PTE_NOCACHE:
4703         default:
4704                 fl = 0;
4705                 break;
4706
4707         case PTE_CACHE:
4708                 fl = pte_l2_s_cache_mode;
4709                 break;
4710
4711         case PTE_PAGETABLE:
4712                 fl = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4713                 break;
4714         }
4715
4716         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4717                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4718
4719         pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4720
4721         if (pte == NULL)
4722                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
4723
4724         pte[l2pte_index(va)] =
4725             L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl;
4726         PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4727 }
4728
4729 /*
4730  * pmap_map_chunk:
4731  *
4732  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
4733  *      possible (section. large page, small page) into the
4734  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
4735  */
4736 vm_size_t
4737 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4738     vm_size_t size, int prot, int cache)
4739 {
4740         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4741         pt_entry_t *pte, f1, f2s, f2l;
4742         vm_size_t resid;  
4743         int i;
4744
4745         resid = (size + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
4746
4747         if (l1pt == 0)
4748                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
4749
4750 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM     
4751         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
4752             "prot=0x%x cache=%d\n", pa, va, size, resid, prot, cache);
4753 #endif
4754
4755         switch (cache) {
4756         case PTE_NOCACHE:
4757         default:
4758                 f1 = 0;
4759                 f2l = 0;
4760                 f2s = 0;
4761                 break;
4762
4763         case PTE_CACHE:
4764                 f1 = pte_l1_s_cache_mode;
4765                 f2l = pte_l2_l_cache_mode;
4766                 f2s = pte_l2_s_cache_mode;
4767                 break;
4768
4769         case PTE_PAGETABLE:
4770                 f1 = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4771                 f2l = pte_l2_l_cache_mode_pt;
4772                 f2s = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4773                 break;
4774         }
4775
4776         size = resid;
4777
4778         while (resid > 0) {
4779                 /* See if we can use a section mapping. */
4780                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4781 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4782                         printf("S");
4783 #endif
4784                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4785                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f1 |
4786                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4787                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4788                         va += L1_S_SIZE;
4789                         pa += L1_S_SIZE;
4790                         resid -= L1_S_SIZE;
4791                         continue;
4792                 }
4793
4794                 /*
4795                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
4796                  * one is actually in the corresponding L1 slot
4797                  * for the current VA.
4798                  */
4799                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4800                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4801
4802                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
4803                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4804                 if (pte == NULL)
4805                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
4806                             "0x%08x", va);
4807                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
4808                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4809 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4810                         printf("L");
4811 #endif
4812                         for (i = 0; i < 16; i++) {
4813                                 pte[l2pte_index(va) + i] =
4814                                     L2_L_PROTO | pa |
4815                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
4816                                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va) + i]);
4817                         }
4818                         va += L2_L_SIZE;
4819                         pa += L2_L_SIZE;
4820                         resid -= L2_L_SIZE;
4821                         continue;
4822                 }
4823
4824                 /* Use a small page mapping. */
4825 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4826                 printf("P");
4827 #endif
4828                 pte[l2pte_index(va)] =
4829                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2s;
4830                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4831                 va += PAGE_SIZE;
4832                 pa += PAGE_SIZE;
4833                 resid -= PAGE_SIZE;
4834         }
4835 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4836         printf("\n");
4837 #endif
4838         return (size);
4839
4840 }
4841
4842 /********************** Static device map routines ***************************/
4843
4844 static const struct pmap_devmap *pmap_devmap_table;
4845
4846 /*
4847  * Register the devmap table.  This is provided in case early console
4848  * initialization needs to register mappings created by bootstrap code
4849  * before pmap_devmap_bootstrap() is called.
4850  */
4851 void
4852 pmap_devmap_register(const struct pmap_devmap *table)
4853 {
4854
4855         pmap_devmap_table = table;
4856 }
4857
4858 /*
4859  * Map all of the static regions in the devmap table, and remember
4860  * the devmap table so other parts of the kernel can look up entries
4861  * later.
4862  */
4863 void
4864 pmap_devmap_bootstrap(vm_offset_t l1pt, const struct pmap_devmap *table)
4865 {
4866         int i;
4867
4868         pmap_devmap_table = table;
4869
4870         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4871 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4872                 printf("devmap: %08x -> %08x @ %08x\n",
4873                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4874                     pmap_devmap_table[i].pd_pa +
4875                         pmap_devmap_table[i].pd_size - 1,
4876                     pmap_devmap_table[i].pd_va);
4877 #endif
4878                 pmap_map_chunk(l1pt, pmap_devmap_table[i].pd_va,
4879                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4880                     pmap_devmap_table[i].pd_size,
4881                     pmap_devmap_table[i].pd_prot,
4882                     pmap_devmap_table[i].pd_cache);
4883         }
4884 }
4885
4886 const struct pmap_devmap *
4887 pmap_devmap_find_pa(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
4888 {
4889         int i;
4890
4891         if (pmap_devmap_table == NULL)
4892                 return (NULL);
4893
4894         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4895                 if (pa >= pmap_devmap_table[i].pd_pa &&
4896                     pa + size <= pmap_devmap_table[i].pd_pa +
4897                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
4898                         return (&pmap_devmap_table[i]);
4899         }
4900
4901         return (NULL);
4902 }
4903
4904 const struct pmap_devmap *
4905 pmap_devmap_find_va(vm_offset_t va, vm_size_t size)
4906 {
4907         int i;
4908
4909         if (pmap_devmap_table == NULL)
4910                 return (NULL);
4911
4912         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4913                 if (va >= pmap_devmap_table[i].pd_va &&
4914                     va + size <= pmap_devmap_table[i].pd_va +
4915                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
4916                         return (&pmap_devmap_table[i]);
4917         }
4918
4919         return (NULL);
4920 }
4921