]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.1.git/blob - sys/i386/xen/pmap.c
Copy stable/8 to releng/8.1 in preparation for 8.1-RC1.
[FreeBSD/releng/8.1.git] / sys / i386 / xen / pmap.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
7  * All rights reserved.
8  * Copyright (c) 2005 Alan L. Cox <alc@cs.rice.edu>
9  * All rights reserved.
10  *
11  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
12  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
13  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
14  *
15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
16  * modification, are permitted provided that the following conditions
17  * are met:
18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
24  *    must display the following acknowledgement:
25  *      This product includes software developed by the University of
26  *      California, Berkeley and its contributors.
27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
29  *    without specific prior written permission.
30  *
31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
41  * SUCH DAMAGE.
42  *
43  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
44  */
45 /*-
46  * Copyright (c) 2003 Networks Associates Technology, Inc.
47  * All rights reserved.
48  *
49  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jake Burkholder,
50  * Safeport Network Services, and Network Associates Laboratories, the
51  * Security Research Division of Network Associates, Inc. under
52  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA
53  * CHATS research program.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  *
64  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
65  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
66  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
67  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
68  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
69  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
70  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
71  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
72  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
73  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
74  * SUCH DAMAGE.
75  */
76
77 #include <sys/cdefs.h>
78 __FBSDID("$FreeBSD$");
79
80 /*
81  *      Manages physical address maps.
82  *
83  *      In addition to hardware address maps, this
84  *      module is called upon to provide software-use-only
85  *      maps which may or may not be stored in the same
86  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
87  *      used to store intermediate results from copy
88  *      operations to and from address spaces.
89  *
90  *      Since the information managed by this module is
91  *      also stored by the logical address mapping module,
92  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
93  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
94  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
95  *      requested.
96  *
97  *      In order to cope with hardware architectures which
98  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
99  *      this module may delay invalidate or reduced protection
100  *      operations until such time as they are actually
101  *      necessary.  This module is given full information as
102  *      to which processors are currently using which maps,
103  *      and to when physical maps must be made correct.
104  */
105
106 #define PMAP_DIAGNOSTIC
107
108 #include "opt_cpu.h"
109 #include "opt_pmap.h"
110 #include "opt_msgbuf.h"
111 #include "opt_smp.h"
112 #include "opt_xbox.h"
113
114 #include <sys/param.h>
115 #include <sys/systm.h>
116 #include <sys/kernel.h>
117 #include <sys/ktr.h>
118 #include <sys/lock.h>
119 #include <sys/malloc.h>
120 #include <sys/mman.h>
121 #include <sys/msgbuf.h>
122 #include <sys/mutex.h>
123 #include <sys/proc.h>
124 #include <sys/sf_buf.h>
125 #include <sys/sx.h>
126 #include <sys/vmmeter.h>
127 #include <sys/sched.h>
128 #include <sys/sysctl.h>
129 #ifdef SMP
130 #include <sys/smp.h>
131 #endif
132
133 #include <vm/vm.h>
134 #include <vm/vm_param.h>
135 #include <vm/vm_kern.h>
136 #include <vm/vm_page.h>
137 #include <vm/vm_map.h>
138 #include <vm/vm_object.h>
139 #include <vm/vm_extern.h>
140 #include <vm/vm_pageout.h>
141 #include <vm/vm_pager.h>
142 #include <vm/uma.h>
143
144 #include <machine/cpu.h>
145 #include <machine/cputypes.h>
146 #include <machine/md_var.h>
147 #include <machine/pcb.h>
148 #include <machine/specialreg.h>
149 #ifdef SMP
150 #include <machine/smp.h>
151 #endif
152
153 #ifdef XBOX
154 #include <machine/xbox.h>
155 #endif
156
157 #include <xen/interface/xen.h>
158 #include <xen/hypervisor.h>
159 #include <machine/xen/hypercall.h>
160 #include <machine/xen/xenvar.h>
161 #include <machine/xen/xenfunc.h>
162
163 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
164 #define CPU_ENABLE_SSE
165 #endif
166
167 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
168 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
169 #endif
170
171 #if defined(DIAGNOSTIC)
172 #define PMAP_DIAGNOSTIC
173 #endif
174
175 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
176 #define PMAP_INLINE     __gnu89_inline
177 #else
178 #define PMAP_INLINE
179 #endif
180
181 #define PV_STATS
182 #ifdef PV_STATS
183 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
184 #else
185 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
186 #endif
187
188 #define pa_index(pa)    ((pa) >> PDRSHIFT)
189 #define pa_to_pvh(pa)   (&pv_table[pa_index(pa)])
190
191 /*
192  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
193  */
194 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
195 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
196
197 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
198 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
199 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
200 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
201 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
202
203 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
204
205 struct pmap kernel_pmap_store;
206 LIST_HEAD(pmaplist, pmap);
207 static struct pmaplist allpmaps;
208 static struct mtx allpmaps_lock;
209
210 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
211 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
212 int pgeflag = 0;                /* PG_G or-in */
213 int pseflag = 0;                /* PG_PS or-in */
214
215 int nkpt;
216 vm_offset_t kernel_vm_end;
217 extern u_int32_t KERNend;
218
219 #ifdef PAE
220 pt_entry_t pg_nx;
221 #if !defined(XEN) 
222 static uma_zone_t pdptzone;
223 #endif
224 #endif
225
226 static int pat_works;                   /* Is page attribute table sane? */
227
228 /*
229  * Data for the pv entry allocation mechanism
230  */
231 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
232 static struct md_page *pv_table;
233 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
234
235 struct pv_chunk *pv_chunkbase;          /* KVA block for pv_chunks */
236 int pv_maxchunks;                       /* How many chunks we have KVA for */
237 vm_offset_t pv_vafree;                  /* freelist stored in the PTE */
238
239 /*
240  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
241  */
242 struct sysmaps {
243         struct  mtx lock;
244         pt_entry_t *CMAP1;
245         pt_entry_t *CMAP2;
246         caddr_t CADDR1;
247         caddr_t CADDR2;
248 };
249 static struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
250 pt_entry_t *CMAP1 = 0;
251 static pt_entry_t *CMAP3;
252 caddr_t CADDR1 = 0, ptvmmap = 0;
253 static caddr_t CADDR3;
254 struct msgbuf *msgbufp = 0;
255
256 /*
257  * Crashdump maps.
258  */
259 static caddr_t crashdumpmap;
260
261 static pt_entry_t *PMAP1 = 0, *PMAP2;
262 static pt_entry_t *PADDR1 = 0, *PADDR2;
263 #ifdef SMP
264 static int PMAP1cpu;
265 static int PMAP1changedcpu;
266 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changedcpu, CTLFLAG_RD, 
267            &PMAP1changedcpu, 0,
268            "Number of times pmap_pte_quick changed CPU with same PMAP1");
269 #endif
270 static int PMAP1changed;
271 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changed, CTLFLAG_RD, 
272            &PMAP1changed, 0,
273            "Number of times pmap_pte_quick changed PMAP1");
274 static int PMAP1unchanged;
275 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1unchanged, CTLFLAG_RD, 
276            &PMAP1unchanged, 0,
277            "Number of times pmap_pte_quick didn't change PMAP1");
278 static struct mtx PMAP2mutex;
279
280 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, pmap, CTLFLAG_RD, 0, "VM/pmap parameters");
281 static int pg_ps_enabled;
282 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pg_ps_enabled, CTLFLAG_RDTUN, &pg_ps_enabled, 0,
283     "Are large page mappings enabled?");
284
285 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_max, CTLFLAG_RD, &pv_entry_max, 0,
286         "Max number of PV entries");
287 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, shpgperproc, CTLFLAG_RD, &shpgperproc, 0,
288         "Page share factor per proc");
289
290 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
291 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap, int try);
292
293 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mcl, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
294     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
295 static int pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t sva,
296     vm_page_t *free);
297 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va,
298     vm_page_t *free);
299 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
300                                         vm_offset_t va);
301 static void pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
302 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
303     vm_page_t m);
304
305 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
306
307 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
308 static int _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free);
309 static pt_entry_t *pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
310 static void pmap_pte_release(pt_entry_t *pte);
311 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t *);
312 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
313 static boolean_t pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr);
314 static void pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode);
315
316 static __inline void pagezero(void *page);
317
318 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
319 static void *pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait);
320 #endif
321
322 CTASSERT(1 << PDESHIFT == sizeof(pd_entry_t));
323 CTASSERT(1 << PTESHIFT == sizeof(pt_entry_t));
324
325 /*
326  * If you get an error here, then you set KVA_PAGES wrong! See the
327  * description of KVA_PAGES in sys/i386/include/pmap.h. It must be
328  * multiple of 4 for a normal kernel, or a multiple of 8 for a PAE.
329  */
330 CTASSERT(KERNBASE % (1 << 24) == 0);
331
332
333
334 void 
335 pd_set(struct pmap *pmap, int ptepindex, vm_paddr_t val, int type)
336 {
337         vm_paddr_t pdir_ma = vtomach(&pmap->pm_pdir[ptepindex]);
338         
339         switch (type) {
340         case SH_PD_SET_VA:
341 #if 0           
342                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
343                                     xpmap_ptom(val & ~(PG_RW)));
344 #endif          
345                 xen_queue_pt_update(pdir_ma,
346                                     xpmap_ptom(val));   
347                 break;
348         case SH_PD_SET_VA_MA:
349 #if 0           
350                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
351                                     val & ~(PG_RW));
352 #endif          
353                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, val);      
354                 break;
355         case SH_PD_SET_VA_CLEAR:
356 #if 0
357                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma, 0);
358 #endif          
359                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, 0);        
360                 break;
361         }
362 }
363
364 /*
365  * Move the kernel virtual free pointer to the next
366  * 4MB.  This is used to help improve performance
367  * by using a large (4MB) page for much of the kernel
368  * (.text, .data, .bss)
369  */
370 static vm_offset_t
371 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
372 {
373         vm_offset_t newaddr = addr;
374
375 #ifndef DISABLE_PSE
376         if (cpu_feature & CPUID_PSE)
377                 newaddr = (addr + PDRMASK) & ~PDRMASK;
378 #endif
379         return newaddr;
380 }
381
382 /*
383  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
384  *
385  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
386  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
387  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
388  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
389  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
390  *      (physical) address starting relative to 0]
391  */
392 void
393 pmap_bootstrap(vm_paddr_t firstaddr)
394 {
395         vm_offset_t va;
396         pt_entry_t *pte, *unused;
397         struct sysmaps *sysmaps;
398         int i;
399
400         /*
401          * XXX The calculation of virtual_avail is wrong. It's NKPT*PAGE_SIZE too
402          * large. It should instead be correctly calculated in locore.s and
403          * not based on 'first' (which is a physical address, not a virtual
404          * address, for the start of unused physical memory). The kernel
405          * page tables are NOT double mapped and thus should not be included
406          * in this calculation.
407          */
408         virtual_avail = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
409         virtual_avail = pmap_kmem_choose(virtual_avail);
410
411         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
412
413         /*
414          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
415          */
416         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
417         kernel_pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
418 #ifdef PAE
419         kernel_pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePDPT);
420 #endif
421         kernel_pmap->pm_active = -1;    /* don't allow deactivation */
422         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
423         LIST_INIT(&allpmaps);
424         mtx_init(&allpmaps_lock, "allpmaps", NULL, MTX_SPIN);
425         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
426         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, kernel_pmap, pm_list);
427         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
428         if (nkpt == 0)
429                 nkpt = NKPT;
430
431         /*
432          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
433          * mapping of pages.
434          */
435 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
436         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
437
438         va = virtual_avail;
439         pte = vtopte(va);
440
441         /*
442          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
443          * CMAP3 is used for the idle process page zeroing.
444          */
445         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
446                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
447                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
448                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP1, sysmaps->CADDR1, 1)
449                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP2, sysmaps->CADDR2, 1)
450         }
451         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
452         SYSMAP(caddr_t, CMAP3, CADDR3, 1)
453         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
454
455         /*
456          * Crashdump maps.
457          */
458         SYSMAP(caddr_t, unused, crashdumpmap, MAXDUMPPGS)
459
460         /*
461          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via /dev/mem.
462          */
463         SYSMAP(caddr_t, unused, ptvmmap, 1)
464
465         /*
466          * msgbufp is used to map the system message buffer.
467          */
468         SYSMAP(struct msgbuf *, unused, msgbufp, atop(round_page(MSGBUF_SIZE)))
469
470         /*
471          * ptemap is used for pmap_pte_quick
472          */
473         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP1, PADDR1, 1);
474         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP2, PADDR2, 1);
475
476         mtx_init(&PMAP2mutex, "PMAP2", NULL, MTX_DEF);
477
478         virtual_avail = va;
479         PT_SET_MA(CADDR1, 0);
480
481         /*
482          * Leave in place an identity mapping (virt == phys) for the low 1 MB
483          * physical memory region that is used by the ACPI wakeup code.  This
484          * mapping must not have PG_G set. 
485          */
486 #ifndef XEN
487         /*
488          * leave here deliberately to show that this is not supported
489          */
490 #ifdef XBOX
491         /* FIXME: This is gross, but needed for the XBOX. Since we are in such
492          * an early stadium, we cannot yet neatly map video memory ... :-(
493          * Better fixes are very welcome! */
494         if (!arch_i386_is_xbox)
495 #endif
496         for (i = 1; i < NKPT; i++)
497                 PTD[i] = 0;
498
499         /* Initialize the PAT MSR if present. */
500         pmap_init_pat();
501
502         /* Turn on PG_G on kernel page(s) */
503         pmap_set_pg();
504 #endif
505 }
506
507 /*
508  * Setup the PAT MSR.
509  */
510 void
511 pmap_init_pat(void)
512 {
513         uint64_t pat_msr;
514
515         /* Bail if this CPU doesn't implement PAT. */
516         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT))
517                 return;
518
519         if (cpu_vendor_id != CPU_VENDOR_INTEL ||
520             (CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 6 && CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xe)) {
521                 /*
522                  * Leave the indices 0-3 at the default of WB, WT, UC, and UC-.
523                  * Program 4 and 5 as WP and WC.
524                  * Leave 6 and 7 as UC and UC-.
525                  */
526                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
527                 pat_msr &= ~(PAT_MASK(4) | PAT_MASK(5));
528                 pat_msr |= PAT_VALUE(4, PAT_WRITE_PROTECTED) |
529                     PAT_VALUE(5, PAT_WRITE_COMBINING);
530                 pat_works = 1;
531         } else {
532                 /*
533                  * Due to some Intel errata, we can only safely use the lower 4
534                  * PAT entries.  Thus, just replace PAT Index 2 with WC instead
535                  * of UC-.
536                  *
537                  *   Intel Pentium III Processor Specification Update
538                  * Errata E.27 (Upper Four PAT Entries Not Usable With Mode B
539                  * or Mode C Paging)
540                  *
541                  *   Intel Pentium IV  Processor Specification Update
542                  * Errata N46 (PAT Index MSB May Be Calculated Incorrectly)
543                  */
544                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
545                 pat_msr &= ~PAT_MASK(2);
546                 pat_msr |= PAT_VALUE(2, PAT_WRITE_COMBINING);
547                 pat_works = 0;
548         }
549         wrmsr(MSR_PAT, pat_msr);
550 }
551
552 /*
553  * Set PG_G on kernel pages.  Only the BSP calls this when SMP is turned on.
554  */
555 void
556 pmap_set_pg(void)
557 {
558         pd_entry_t pdir;
559         pt_entry_t *pte;
560         vm_offset_t va, endva;
561         int i; 
562
563         if (pgeflag == 0)
564                 return;
565
566         i = KERNLOAD/NBPDR;
567         endva = KERNBASE + KERNend;
568
569         if (pseflag) {
570                 va = KERNBASE + KERNLOAD;
571                 while (va  < endva) {
572                         pdir = kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i];
573                         pdir |= pgeflag;
574                         kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i] = PTD[KPTDI+i] = pdir;
575                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
576                         i++;
577                         va += NBPDR;
578                 }
579         } else {
580                 va = (vm_offset_t)btext;
581                 while (va < endva) {
582                         pte = vtopte(va);
583                         if (*pte & PG_V)
584                                 *pte |= pgeflag;
585                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
586                         va += PAGE_SIZE;
587                 }
588         }
589 }
590
591 /*
592  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
593  */
594 void
595 pmap_page_init(vm_page_t m)
596 {
597
598         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
599         m->md.pat_mode = PAT_WRITE_BACK;
600 }
601
602 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
603 static void *
604 pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
605 {
606
607         /* Inform UMA that this allocator uses kernel_map/object. */
608         *flags = UMA_SLAB_KERNEL;
609         return ((void *)kmem_alloc_contig(kernel_map, bytes, wait, 0x0ULL,
610             0xffffffffULL, 1, 0, VM_MEMATTR_DEFAULT));
611 }
612 #endif
613
614 /*
615  * ABuse the pte nodes for unmapped kva to thread a kva freelist through.
616  * Requirements:
617  *  - Must deal with pages in order to ensure that none of the PG_* bits
618  *    are ever set, PG_V in particular.
619  *  - Assumes we can write to ptes without pte_store() atomic ops, even
620  *    on PAE systems.  This should be ok.
621  *  - Assumes nothing will ever test these addresses for 0 to indicate
622  *    no mapping instead of correctly checking PG_V.
623  *  - Assumes a vm_offset_t will fit in a pte (true for i386).
624  * Because PG_V is never set, there can be no mappings to invalidate.
625  */
626 static int ptelist_count = 0;
627 static vm_offset_t
628 pmap_ptelist_alloc(vm_offset_t *head)
629 {
630         vm_offset_t va;
631         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
632         
633         if (ptelist_count == 0) {
634                 printf("out of memory!!!!!!\n");
635                 return (0);     /* Out of memory */
636         }
637         ptelist_count--;
638         va = phead[ptelist_count];
639         return (va);
640 }
641
642 static void
643 pmap_ptelist_free(vm_offset_t *head, vm_offset_t va)
644 {
645         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
646
647         phead[ptelist_count++] = va;
648 }
649
650 static void
651 pmap_ptelist_init(vm_offset_t *head, void *base, int npages)
652 {
653         int i, nstackpages;
654         vm_offset_t va;
655         vm_page_t m;
656         
657         nstackpages = (npages + PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t) - 1)/ (PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t));
658         for (i = 0; i < nstackpages; i++) {
659                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
660                 m = vm_page_alloc(NULL, i,
661                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
662                     VM_ALLOC_ZERO);
663                 pmap_qenter(va, &m, 1);
664         }
665
666         *head = (vm_offset_t)base;
667         for (i = npages - 1; i >= nstackpages; i--) {
668                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
669                 pmap_ptelist_free(head, va);
670         }
671 }
672
673
674 /*
675  *      Initialize the pmap module.
676  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
677  *      system needs to map virtual memory.
678  */
679 void
680 pmap_init(void)
681 {
682         vm_page_t mpte;
683         vm_size_t s;
684         int i, pv_npg;
685
686         /*
687          * Initialize the vm page array entries for the kernel pmap's
688          * page table pages.
689          */ 
690         for (i = 0; i < nkpt; i++) {
691                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME));
692                 KASSERT(mpte >= vm_page_array &&
693                     mpte < &vm_page_array[vm_page_array_size],
694                     ("pmap_init: page table page is out of range"));
695                 mpte->pindex = i + KPTDI;
696                 mpte->phys_addr = xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME);
697         }
698
699         /*
700          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
701          * high water mark so that the system can recover from excessive
702          * numbers of pv entries.
703          */
704         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
705         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
706         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
707         pv_entry_max = roundup(pv_entry_max, _NPCPV);
708         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
709
710         /*
711          * Are large page mappings enabled?
712          */
713         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pg_ps_enabled", &pg_ps_enabled);
714
715         /*
716          * Calculate the size of the pv head table for superpages.
717          */
718         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2);
719         pv_npg = round_4mpage(phys_avail[(i - 2) + 1]) / NBPDR;
720
721         /*
722          * Allocate memory for the pv head table for superpages.
723          */
724         s = (vm_size_t)(pv_npg * sizeof(struct md_page));
725         s = round_page(s);
726         pv_table = (struct md_page *)kmem_alloc(kernel_map, s);
727         for (i = 0; i < pv_npg; i++)
728                 TAILQ_INIT(&pv_table[i].pv_list);
729
730         pv_maxchunks = MAX(pv_entry_max / _NPCPV, maxproc);
731         pv_chunkbase = (struct pv_chunk *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
732             PAGE_SIZE * pv_maxchunks);
733         if (pv_chunkbase == NULL)
734                 panic("pmap_init: not enough kvm for pv chunks");
735         pmap_ptelist_init(&pv_vafree, pv_chunkbase, pv_maxchunks);
736 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
737         pdptzone = uma_zcreate("PDPT", NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t), NULL,
738             NULL, NULL, NULL, (NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1,
739             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
740         uma_zone_set_allocf(pdptzone, pmap_pdpt_allocf);
741 #endif
742 }
743
744
745 /***************************************************
746  * Low level helper routines.....
747  ***************************************************/
748
749 /*
750  * Determine the appropriate bits to set in a PTE or PDE for a specified
751  * caching mode.
752  */
753 int
754 pmap_cache_bits(int mode, boolean_t is_pde)
755 {
756         int pat_flag, pat_index, cache_bits;
757
758         /* The PAT bit is different for PTE's and PDE's. */
759         pat_flag = is_pde ? PG_PDE_PAT : PG_PTE_PAT;
760
761         /* If we don't support PAT, map extended modes to older ones. */
762         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT)) {
763                 switch (mode) {
764                 case PAT_UNCACHEABLE:
765                 case PAT_WRITE_THROUGH:
766                 case PAT_WRITE_BACK:
767                         break;
768                 case PAT_UNCACHED:
769                 case PAT_WRITE_COMBINING:
770                 case PAT_WRITE_PROTECTED:
771                         mode = PAT_UNCACHEABLE;
772                         break;
773                 }
774         }
775         
776         /* Map the caching mode to a PAT index. */
777         if (pat_works) {
778                 switch (mode) {
779                         case PAT_UNCACHEABLE:
780                                 pat_index = 3;
781                                 break;
782                         case PAT_WRITE_THROUGH:
783                                 pat_index = 1;
784                                 break;
785                         case PAT_WRITE_BACK:
786                                 pat_index = 0;
787                                 break;
788                         case PAT_UNCACHED:
789                                 pat_index = 2;
790                                 break;
791                         case PAT_WRITE_COMBINING:
792                                 pat_index = 5;
793                                 break;
794                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
795                                 pat_index = 4;
796                                 break;
797                         default:
798                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
799                 }
800         } else {
801                 switch (mode) {
802                         case PAT_UNCACHED:
803                         case PAT_UNCACHEABLE:
804                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
805                                 pat_index = 3;
806                                 break;
807                         case PAT_WRITE_THROUGH:
808                                 pat_index = 1;
809                                 break;
810                         case PAT_WRITE_BACK:
811                                 pat_index = 0;
812                                 break;
813                         case PAT_WRITE_COMBINING:
814                                 pat_index = 2;
815                                 break;
816                         default:
817                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
818                 }
819         }       
820
821         /* Map the 3-bit index value into the PAT, PCD, and PWT bits. */
822         cache_bits = 0;
823         if (pat_index & 0x4)
824                 cache_bits |= pat_flag;
825         if (pat_index & 0x2)
826                 cache_bits |= PG_NC_PCD;
827         if (pat_index & 0x1)
828                 cache_bits |= PG_NC_PWT;
829         return (cache_bits);
830 }
831 #ifdef SMP
832 /*
833  * For SMP, these functions have to use the IPI mechanism for coherence.
834  *
835  * N.B.: Before calling any of the following TLB invalidation functions,
836  * the calling processor must ensure that all stores updating a non-
837  * kernel page table are globally performed.  Otherwise, another
838  * processor could cache an old, pre-update entry without being
839  * invalidated.  This can happen one of two ways: (1) The pmap becomes
840  * active on another processor after its pm_active field is checked by
841  * one of the following functions but before a store updating the page
842  * table is globally performed. (2) The pmap becomes active on another
843  * processor before its pm_active field is checked but due to
844  * speculative loads one of the following functions stills reads the
845  * pmap as inactive on the other processor.
846  * 
847  * The kernel page table is exempt because its pm_active field is
848  * immutable.  The kernel page table is always active on every
849  * processor.
850  */
851 void
852 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
853 {
854         u_int cpumask;
855         u_int other_cpus;
856
857         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
858             pmap, va);
859         
860         sched_pin();
861         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
862                 invlpg(va);
863                 smp_invlpg(va);
864         } else {
865                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
866                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
867                 if (pmap->pm_active & cpumask)
868                         invlpg(va);
869                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
870                         smp_masked_invlpg(pmap->pm_active & other_cpus, va);
871         }
872         sched_unpin();
873         PT_UPDATES_FLUSH();
874 }
875
876 void
877 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
878 {
879         u_int cpumask;
880         u_int other_cpus;
881         vm_offset_t addr;
882
883         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p eva=0x%x sva=0x%x",
884             pmap, sva, eva);
885
886         sched_pin();
887         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
888                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
889                         invlpg(addr);
890                 smp_invlpg_range(sva, eva);
891         } else {
892                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
893                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
894                 if (pmap->pm_active & cpumask)
895                         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
896                                 invlpg(addr);
897                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
898                         smp_masked_invlpg_range(pmap->pm_active & other_cpus,
899                             sva, eva);
900         }
901         sched_unpin();
902         PT_UPDATES_FLUSH();
903 }
904
905 void
906 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
907 {
908         u_int cpumask;
909         u_int other_cpus;
910
911         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p", pmap);
912
913         sched_pin();
914         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
915                 invltlb();
916                 smp_invltlb();
917         } else {
918                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
919                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
920                 if (pmap->pm_active & cpumask)
921                         invltlb();
922                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
923                         smp_masked_invltlb(pmap->pm_active & other_cpus);
924         }
925         sched_unpin();
926 }
927
928 void
929 pmap_invalidate_cache(void)
930 {
931
932         sched_pin();
933         wbinvd();
934         smp_cache_flush();
935         sched_unpin();
936 }
937 #else /* !SMP */
938 /*
939  * Normal, non-SMP, 486+ invalidation functions.
940  * We inline these within pmap.c for speed.
941  */
942 PMAP_INLINE void
943 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
944 {
945         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
946             pmap, va);
947
948         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
949                 invlpg(va);
950         PT_UPDATES_FLUSH();
951 }
952
953 PMAP_INLINE void
954 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
955 {
956         vm_offset_t addr;
957
958         if (eva - sva > PAGE_SIZE)
959                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_range: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
960                     pmap, sva, eva);
961
962         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
963                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
964                         invlpg(addr);
965         PT_UPDATES_FLUSH();
966 }
967
968 PMAP_INLINE void
969 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
970 {
971
972         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_all: pmap=%p", pmap);
973         
974         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
975                 invltlb();
976 }
977
978 PMAP_INLINE void
979 pmap_invalidate_cache(void)
980 {
981
982         wbinvd();
983 }
984 #endif /* !SMP */
985
986 void
987 pmap_invalidate_cache_range(vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
988 {
989
990         KASSERT((sva & PAGE_MASK) == 0,
991             ("pmap_invalidate_cache_range: sva not page-aligned"));
992         KASSERT((eva & PAGE_MASK) == 0,
993             ("pmap_invalidate_cache_range: eva not page-aligned"));
994
995         if (cpu_feature & CPUID_SS)
996                 ; /* If "Self Snoop" is supported, do nothing. */
997         else if (cpu_feature & CPUID_CLFSH) {
998
999                 /*
1000                  * Otherwise, do per-cache line flush.  Use the mfence
1001                  * instruction to insure that previous stores are
1002                  * included in the write-back.  The processor
1003                  * propagates flush to other processors in the cache
1004                  * coherence domain.
1005                  */
1006                 mfence();
1007                 for (; sva < eva; sva += cpu_clflush_line_size)
1008                         clflush(sva);
1009                 mfence();
1010         } else {
1011
1012                 /*
1013                  * No targeted cache flush methods are supported by CPU,
1014                  * globally invalidate cache as a last resort.
1015                  */
1016                 pmap_invalidate_cache();
1017         }
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Are we current address space or kernel?  N.B. We return FALSE when
1022  * a pmap's page table is in use because a kernel thread is borrowing
1023  * it.  The borrowed page table can change spontaneously, making any
1024  * dependence on its continued use subject to a race condition.
1025  */
1026 static __inline int
1027 pmap_is_current(pmap_t pmap)
1028 {
1029
1030         return (pmap == kernel_pmap ||
1031             (pmap == vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace) &&
1032                 (pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] & PG_FRAME)));
1033 }
1034
1035 /*
1036  * If the given pmap is not the current or kernel pmap, the returned pte must
1037  * be released by passing it to pmap_pte_release().
1038  */
1039 pt_entry_t *
1040 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1041 {
1042         pd_entry_t newpf;
1043         pd_entry_t *pde;
1044
1045         pde = pmap_pde(pmap, va);
1046         if (*pde & PG_PS)
1047                 return (pde);
1048         if (*pde != 0) {
1049                 /* are we current address space or kernel? */
1050                 if (pmap_is_current(pmap))
1051                         return (vtopte(va));
1052                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
1053                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1054                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != newpf) {
1055                         PT_SET_MA(PADDR2, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1056                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1057                             pmap, va, (*PMAP2 & 0xffffffff));
1058                 }
1059                 
1060                 return (PADDR2 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1061         }
1062         return (0);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Releases a pte that was obtained from pmap_pte().  Be prepared for the pte
1067  * being NULL.
1068  */
1069 static __inline void
1070 pmap_pte_release(pt_entry_t *pte)
1071 {
1072
1073         if ((pt_entry_t *)((vm_offset_t)pte & ~PAGE_MASK) == PADDR2) {
1074                 CTR1(KTR_PMAP, "pmap_pte_release: pte=0x%jx",
1075                     *PMAP2);
1076                 PT_SET_VA(PMAP2, 0, TRUE);
1077                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
1078         }
1079 }
1080
1081 static __inline void
1082 invlcaddr(void *caddr)
1083 {
1084
1085         invlpg((u_int)caddr);
1086         PT_UPDATES_FLUSH();
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
1091  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
1092  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
1093  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
1094  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
1095  *
1096  * If the given pmap is not the current pmap, vm_page_queue_mtx
1097  * must be held and curthread pinned to a CPU.
1098  */
1099 static pt_entry_t *
1100 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1101 {
1102         pd_entry_t newpf;
1103         pd_entry_t *pde;
1104
1105         pde = pmap_pde(pmap, va);
1106         if (*pde & PG_PS)
1107                 return (pde);
1108         if (*pde != 0) {
1109                 /* are we current address space or kernel? */
1110                 if (pmap_is_current(pmap))
1111                         return (vtopte(va));
1112                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1113                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1114                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1115                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
1116                         PT_SET_MA(PADDR1, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1117                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte_quick: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1118                             pmap, va, (u_long)*PMAP1);
1119                         
1120 #ifdef SMP
1121                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1122 #endif
1123                         PMAP1changed++;
1124                 } else
1125 #ifdef SMP
1126                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
1127                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1128                         invlcaddr(PADDR1);
1129                         PMAP1changedcpu++;
1130                 } else
1131 #endif
1132                         PMAP1unchanged++;
1133                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1134         }
1135         return (0);
1136 }
1137
1138 /*
1139  *      Routine:        pmap_extract
1140  *      Function:
1141  *              Extract the physical page address associated
1142  *              with the given map/virtual_address pair.
1143  */
1144 vm_paddr_t 
1145 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1146 {
1147         vm_paddr_t rtval;
1148         pt_entry_t *pte;
1149         pd_entry_t pde;
1150         pt_entry_t pteval;
1151         
1152         rtval = 0;
1153         PMAP_LOCK(pmap);
1154         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1155         if (pde != 0) {
1156                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1157                         rtval = xpmap_mtop(pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
1158                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1159                         return rtval;
1160                 }
1161                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1162                 pteval = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
1163                 rtval = (pteval & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1164                 pmap_pte_release(pte);
1165         }
1166         PMAP_UNLOCK(pmap);
1167         return (rtval);
1168 }
1169
1170 /*
1171  *      Routine:        pmap_extract_ma
1172  *      Function:
1173  *              Like pmap_extract, but returns machine address
1174  */
1175 vm_paddr_t 
1176 pmap_extract_ma(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1177 {
1178         vm_paddr_t rtval;
1179         pt_entry_t *pte;
1180         pd_entry_t pde;
1181
1182         rtval = 0;
1183         PMAP_LOCK(pmap);
1184         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1185         if (pde != 0) {
1186                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1187                         rtval = (pde & ~PDRMASK) | (va & PDRMASK);
1188                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1189                         return rtval;
1190                 }
1191                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1192                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1193                 pmap_pte_release(pte);
1194         }
1195         PMAP_UNLOCK(pmap);
1196         return (rtval);
1197 }
1198
1199 /*
1200  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
1201  *      Function:
1202  *              Atomically extract and hold the physical page
1203  *              with the given pmap and virtual address pair
1204  *              if that mapping permits the given protection.
1205  */
1206 vm_page_t
1207 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1208 {
1209         pd_entry_t pde;
1210         pt_entry_t pte;
1211         vm_page_t m;
1212
1213         m = NULL;
1214         vm_page_lock_queues();
1215         PMAP_LOCK(pmap);
1216         pde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1217         if (pde != 0) {
1218                 if (pde & PG_PS) {
1219                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
1220                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & PG_PS_FRAME) |
1221                                     (va & PDRMASK));
1222                                 vm_page_hold(m);
1223                         }
1224                 } else {
1225                         sched_pin();
1226                         pte = PT_GET(pmap_pte_quick(pmap, va));
1227                         if (*PMAP1)
1228                                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
1229                         if ((pte & PG_V) &&
1230                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
1231                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
1232                                 vm_page_hold(m);
1233                         }
1234                         sched_unpin();
1235                 }
1236         }
1237         vm_page_unlock_queues();
1238         PMAP_UNLOCK(pmap);
1239         return (m);
1240 }
1241
1242 /***************************************************
1243  * Low level mapping routines.....
1244  ***************************************************/
1245
1246 /*
1247  * Add a wired page to the kva.
1248  * Note: not SMP coherent.
1249  */
1250 void 
1251 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1252 {
1253         PT_SET_MA(va, xpmap_ptom(pa)| PG_RW | PG_V | pgeflag);
1254 }
1255
1256 void 
1257 pmap_kenter_ma(vm_offset_t va, vm_paddr_t ma)
1258 {
1259         pt_entry_t *pte;
1260
1261         pte = vtopte(va);
1262         pte_store_ma(pte, ma | PG_RW | PG_V | pgeflag);
1263 }
1264
1265
1266 static __inline void 
1267 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode)
1268 {
1269         PT_SET_MA(va, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag | pmap_cache_bits(mode, 0));
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Remove a page from the kernel pagetables.
1274  * Note: not SMP coherent.
1275  */
1276 PMAP_INLINE void
1277 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1278 {
1279         pt_entry_t *pte;
1280
1281         pte = vtopte(va);
1282         PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
1283 }
1284
1285 /*
1286  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1287  *      virtual address space.
1288  *
1289  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1290  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1291  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1292  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1293  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1294  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1295  *      region.
1296  */
1297 vm_offset_t
1298 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1299 {
1300         vm_offset_t va, sva;
1301
1302         va = sva = *virt;
1303         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_map: va=0x%x start=0x%jx end=0x%jx prot=0x%x",
1304             va, start, end, prot);
1305         while (start < end) {
1306                 pmap_kenter(va, start);
1307                 va += PAGE_SIZE;
1308                 start += PAGE_SIZE;
1309         }
1310         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1311         *virt = va;
1312         return (sva);
1313 }
1314
1315
1316 /*
1317  * Add a list of wired pages to the kva
1318  * this routine is only used for temporary
1319  * kernel mappings that do not need to have
1320  * page modification or references recorded.
1321  * Note that old mappings are simply written
1322  * over.  The page *must* be wired.
1323  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1324  */
1325 void
1326 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1327 {
1328         pt_entry_t *endpte, *pte;
1329         vm_paddr_t pa;
1330         vm_offset_t va = sva;
1331         int mclcount = 0;
1332         multicall_entry_t mcl[16];
1333         multicall_entry_t *mclp = mcl;
1334         int error;
1335
1336         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qenter:sva=0x%x count=%d", va, count);
1337         pte = vtopte(sva);
1338         endpte = pte + count;
1339         while (pte < endpte) {
1340                 pa = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(*ma)) | pgeflag | PG_RW | PG_V | PG_M | PG_A;
1341
1342                 mclp->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
1343                 mclp->args[0] = va;
1344                 mclp->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
1345                 mclp->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
1346                 mclp->args[3] = (*pte & PG_V) ? UVMF_INVLPG|UVMF_ALL : 0;
1347         
1348                 va += PAGE_SIZE;
1349                 pte++;
1350                 ma++;
1351                 mclp++;
1352                 mclcount++;
1353                 if (mclcount == 16) {
1354                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1355                         mclp = mcl;
1356                         mclcount = 0;
1357                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1358                 }               
1359         }
1360         if (mclcount) {
1361                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1362                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1363         }
1364         
1365 #ifdef INVARIANTS
1366         for (pte = vtopte(sva), mclcount = 0; mclcount < count; mclcount++, pte++)
1367                 KASSERT(*pte, ("pte not set for va=0x%x", sva + mclcount*PAGE_SIZE));
1368 #endif  
1369 }
1370
1371
1372 /*
1373  * This routine tears out page mappings from the
1374  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1375  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1376  */
1377 void
1378 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1379 {
1380         vm_offset_t va;
1381
1382         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qremove: sva=0x%x count=%d", sva, count);
1383         va = sva;
1384         vm_page_lock_queues();
1385         critical_enter();
1386         while (count-- > 0) {
1387                 pmap_kremove(va);
1388                 va += PAGE_SIZE;
1389         }
1390         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1391         critical_exit();
1392         vm_page_unlock_queues();
1393 }
1394
1395 /***************************************************
1396  * Page table page management routines.....
1397  ***************************************************/
1398 static __inline void
1399 pmap_free_zero_pages(vm_page_t free)
1400 {
1401         vm_page_t m;
1402
1403         while (free != NULL) {
1404                 m = free;
1405                 free = m->right;
1406                 vm_page_free_zero(m);
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1412  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1413  */
1414 static __inline int
1415 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1416 {
1417
1418         --m->wire_count;
1419         if (m->wire_count == 0)
1420                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, free);
1421         else
1422                 return 0;
1423 }
1424
1425 static int 
1426 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1427 {
1428         vm_offset_t pteva;
1429
1430         PT_UPDATES_FLUSH();
1431         /*
1432          * unmap the page table page
1433          */
1434         xen_pt_unpin(pmap->pm_pdir[m->pindex]);
1435         /*
1436          * page *might* contain residual mapping :-/  
1437          */
1438         PD_CLEAR_VA(pmap, m->pindex, TRUE);
1439         pmap_zero_page(m);
1440         --pmap->pm_stats.resident_count;
1441
1442         /*
1443          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1444          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1445          * down is begun.
1446          */
1447         atomic_subtract_rel_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1448
1449         /*
1450          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1451          * take effect immediately.
1452          */
1453         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1454         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1455
1456         /* 
1457          * Put page on a list so that it is released after
1458          * *ALL* TLB shootdown is done
1459          */
1460         m->right = *free;
1461         *free = m;
1462
1463         return 1;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * After removing a page table entry, this routine is used to
1468  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1469  */
1470 static int
1471 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
1472 {
1473         pd_entry_t ptepde;
1474         vm_page_t mpte;
1475
1476         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1477                 return 0;
1478         ptepde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1479         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1480         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, free);
1481 }
1482
1483 void
1484 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1485 {
1486
1487         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1488         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1489 #ifdef PAE
1490         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1491 #endif
1492         pmap->pm_active = 0;
1493         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1494         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1495         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1496         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1497         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1498         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1503  * such as one in a vmspace structure.
1504  */
1505 int
1506 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1507 {
1508         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD + 1];
1509         int npgptd = NPGPTD + 1;
1510         static int color;
1511         int i;
1512
1513         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1514
1515         /*
1516          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1517          * page directory table.
1518          */
1519         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1520                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1521                     NBPTD);
1522                 if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1523                         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1524                         return (0);
1525                 }
1526 #if defined(XEN) && defined(PAE)        
1527                 pmap->pm_pdpt = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map, 1);
1528 #endif
1529                 
1530 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
1531                 pmap->pm_pdpt = uma_zalloc(pdptzone, M_WAITOK | M_ZERO);
1532                 KASSERT(((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt &
1533                     ((NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1)) == 0,
1534                     ("pmap_pinit: pdpt misaligned"));
1535                 KASSERT(pmap_kextract((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) < (4ULL<<30),
1536                     ("pmap_pinit: pdpt above 4g"));
1537 #endif
1538         }
1539
1540         /*
1541          * allocate the page directory page(s)
1542          */
1543         for (i = 0; i < npgptd;) {
1544                 m = vm_page_alloc(NULL, color++,
1545                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1546                     VM_ALLOC_ZERO);
1547                 if (m == NULL)
1548                         VM_WAIT;
1549                 else {
1550                         ptdpg[i++] = m;
1551                 }
1552         }
1553         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1554         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1555                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1556                         pagezero(&pmap->pm_pdir[i*NPTEPG]);
1557         }
1558
1559         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1560         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1561         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1562         /* Wire in kernel global address entries. */
1563
1564         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1565 #ifdef PAE
1566 #ifdef XEN
1567         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, &ptdpg[NPGPTD], 1);
1568         if ((ptdpg[NPGPTD]->flags & PG_ZERO) == 0)
1569                 bzero(pmap->pm_pdpt, PAGE_SIZE);
1570 #endif  
1571         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1572                 vm_paddr_t ma;
1573                 
1574                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1575                 pmap->pm_pdpt[i] = ma | PG_V;
1576
1577         }
1578 #endif  
1579 #ifdef XEN
1580         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1581                 pt_entry_t *pd;
1582                 vm_paddr_t ma;
1583                 
1584                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1585                 pd = pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG);
1586                 PT_SET_MA(pd, *vtopte((vm_offset_t)pd) & ~(PG_M|PG_A|PG_U|PG_RW));
1587 #if 0           
1588                 xen_pgd_pin(ma);
1589 #endif          
1590         }
1591         
1592 #ifdef PAE      
1593         PT_SET_MA(pmap->pm_pdpt, *vtopte((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) & ~PG_RW);
1594 #endif
1595         vm_page_lock_queues();
1596         xen_flush_queue();
1597         xen_pgdpt_pin(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[NPGPTD])));
1598         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1599                 vm_paddr_t ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1600                 PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i], ma | PG_V | PG_A, FALSE);
1601         }
1602         xen_flush_queue();
1603         vm_page_unlock_queues();
1604 #endif
1605         pmap->pm_active = 0;
1606         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1607         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1608
1609         return (1);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * this routine is called if the page table page is not
1614  * mapped correctly.
1615  */
1616 static vm_page_t
1617 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned int ptepindex, int flags)
1618 {
1619         vm_paddr_t ptema;
1620         vm_page_t m;
1621
1622         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1623             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1624             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1625
1626         /*
1627          * Allocate a page table page.
1628          */
1629         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1630             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1631                 if (flags & M_WAITOK) {
1632                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1633                         vm_page_unlock_queues();
1634                         VM_WAIT;
1635                         vm_page_lock_queues();
1636                         PMAP_LOCK(pmap);
1637                 }
1638
1639                 /*
1640                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1641                  * page may have been allocated.
1642                  */
1643                 return (NULL);
1644         }
1645         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1646                 pmap_zero_page(m);
1647
1648         /*
1649          * Map the pagetable page into the process address space, if
1650          * it isn't already there.
1651          */
1652         pmap->pm_stats.resident_count++;
1653
1654         ptema = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1655         xen_pt_pin(ptema);
1656         PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[ptepindex],
1657                 (ptema | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M), TRUE);
1658         
1659         KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex],
1660             ("_pmap_allocpte: ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1661         return (m);
1662 }
1663
1664 static vm_page_t
1665 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1666 {
1667         unsigned ptepindex;
1668         pd_entry_t ptema;
1669         vm_page_t m;
1670
1671         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1672             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1673             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1674
1675         /*
1676          * Calculate pagetable page index
1677          */
1678         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1679 retry:
1680         /*
1681          * Get the page directory entry
1682          */
1683         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1684
1685         /*
1686          * This supports switching from a 4MB page to a
1687          * normal 4K page.
1688          */
1689         if (ptema & PG_PS) {
1690                 /*
1691                  * XXX 
1692                  */
1693                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1694                 ptema = 0;
1695                 pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1696                 pmap_invalidate_all(kernel_pmap);
1697         }
1698
1699         /*
1700          * If the page table page is mapped, we just increment the
1701          * hold count, and activate it.
1702          */
1703         if (ptema & PG_V) {
1704                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
1705                 m->wire_count++;
1706         } else {
1707                 /*
1708                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1709                  * been deallocated. 
1710                  */
1711                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_allocpte: pmap=%p va=0x%08x flags=0x%x",
1712                     pmap, va, flags);
1713                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1714                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1715                         goto retry;
1716
1717                 KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex], ("ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1718         }
1719         return (m);
1720 }
1721
1722
1723 /***************************************************
1724 * Pmap allocation/deallocation routines.
1725  ***************************************************/
1726
1727 #ifdef SMP
1728 /*
1729  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1730  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1731  */
1732 static cpumask_t *lazymask;
1733 static u_int lazyptd;
1734 static volatile u_int lazywait;
1735
1736 void pmap_lazyfix_action(void);
1737
1738 void
1739 pmap_lazyfix_action(void)
1740 {
1741         cpumask_t mymask = PCPU_GET(cpumask);
1742
1743 #ifdef COUNT_IPIS
1744         (*ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
1745 #endif
1746         if (rcr3() == lazyptd)
1747                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1748         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1749         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1750 }
1751
1752 static void
1753 pmap_lazyfix_self(cpumask_t mymask)
1754 {
1755
1756         if (rcr3() == lazyptd)
1757                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1758         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1759 }
1760
1761
1762 static void
1763 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1764 {
1765         cpumask_t mymask, mask;
1766         u_int spins;
1767
1768         while ((mask = pmap->pm_active) != 0) {
1769                 spins = 50000000;
1770                 mask = mask & -mask;    /* Find least significant set bit */
1771                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1772 #ifdef PAE
1773                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1774 #else
1775                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
1776 #endif
1777                 mymask = PCPU_GET(cpumask);
1778                 if (mask == mymask) {
1779                         lazymask = &pmap->pm_active;
1780                         pmap_lazyfix_self(mymask);
1781                 } else {
1782                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
1783                             (u_int)&pmap->pm_active);
1784                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
1785                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
1786                         while (lazywait == 0) {
1787                                 ia32_pause();
1788                                 if (--spins == 0)
1789                                         break;
1790                         }
1791                 }
1792                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
1793                 if (spins == 0)
1794                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
1795         }
1796 }
1797
1798 #else   /* SMP */
1799
1800 /*
1801  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
1802  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
1803  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
1804  * means that another userland process has run.
1805  */
1806 static void
1807 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1808 {
1809         u_int cr3;
1810
1811         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
1812         if (cr3 == rcr3()) {
1813                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1814                 pmap->pm_active &= ~(PCPU_GET(cpumask));
1815         }
1816 }
1817 #endif  /* SMP */
1818
1819 /*
1820  * Release any resources held by the given physical map.
1821  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1822  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1823  */
1824 void
1825 pmap_release(pmap_t pmap)
1826 {
1827         vm_page_t m, ptdpg[2*NPGPTD+1];
1828         vm_paddr_t ma;
1829         int i;
1830 #ifdef XEN
1831 #ifdef PAE      
1832         int npgptd = NPGPTD + 1;
1833 #else
1834         int npgptd = NPGPTD;
1835 #endif
1836 #else 
1837         int npgptd = NPGPTD;
1838 #endif  
1839         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1840             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1841             pmap->pm_stats.resident_count));
1842         PT_UPDATES_FLUSH();
1843
1844         pmap_lazyfix(pmap);
1845         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1846         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
1847         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1848
1849         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1850                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdir + (i*NPDEPG)) & PG_FRAME);
1851         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
1852 #if defined(PAE) && defined(XEN)
1853         ptdpg[NPGPTD] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdpt));
1854 #endif  
1855
1856         for (i = 0; i < npgptd; i++) {
1857                 m = ptdpg[i];
1858                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1859                 /* unpinning L1 and L2 treated the same */
1860                 xen_pgd_unpin(ma);
1861 #ifdef PAE
1862                 KASSERT(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
1863                     ("pmap_release: got wrong ptd page"));
1864 #endif
1865                 m->wire_count--;
1866                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1867                 vm_page_free(m);
1868         }
1869         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1870 }
1871 \f
1872 static int
1873 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1874 {
1875         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
1876
1877         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1878 }
1879 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1880     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
1881
1882 static int
1883 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1884 {
1885         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1886
1887         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1888 }
1889 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1890     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
1891
1892 /*
1893  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1894  */
1895 void
1896 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1897 {
1898         struct pmap *pmap;
1899         vm_paddr_t ptppaddr;
1900         vm_page_t nkpg;
1901         pd_entry_t newpdir;
1902
1903         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1904         if (kernel_vm_end == 0) {
1905                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1906                 nkpt = 0;
1907                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1908                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1909                         nkpt++;
1910                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1911                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1912                                 break;
1913                         }
1914                 }
1915         }
1916         addr = roundup2(addr, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1917         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1918                 addr = kernel_map->max_offset;
1919         while (kernel_vm_end < addr) {
1920                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1921                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1922                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1923                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1924                                 break;
1925                         }
1926                         continue;
1927                 }
1928
1929                 /*
1930                  * This index is bogus, but out of the way
1931                  */
1932                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt,
1933                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
1934                 if (!nkpg)
1935                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1936
1937                 nkpt++;
1938
1939                 pmap_zero_page(nkpg);
1940                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1941                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1942                 vm_page_lock_queues();
1943                 PD_SET_VA(kernel_pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1944                 mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1945                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list)
1946                         PD_SET_VA(pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1947
1948                 mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1949                 vm_page_unlock_queues();
1950
1951                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1952                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1953                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1954                         break;
1955                 }
1956         }
1957 }
1958
1959
1960 /***************************************************
1961  * page management routines.
1962  ***************************************************/
1963
1964 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1965 CTASSERT(_NPCM == 11);
1966
1967 static __inline struct pv_chunk *
1968 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1969 {
1970
1971         return (struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK);
1972 }
1973
1974 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1975
1976 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
1977 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
1978
1979 static uint32_t pc_freemask[11] = {
1980         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1981         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1982         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1983         PC_FREE0_9, PC_FREE10
1984 };
1985
1986 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1987         "Current number of pv entries");
1988
1989 #ifdef PV_STATS
1990 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1991
1992 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
1993         "Current number of pv entry chunks");
1994 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
1995         "Current number of pv entry chunks allocated");
1996 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
1997         "Current number of pv entry chunks frees");
1998 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
1999         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
2000
2001 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
2002 static int pv_entry_spare;
2003
2004 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
2005         "Current number of pv entry frees");
2006 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
2007         "Current number of pv entry allocs");
2008 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
2009         "Current number of spare pv entries");
2010
2011 static int pmap_collect_inactive, pmap_collect_active;
2012
2013 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_inactive, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_inactive, 0,
2014         "Current number times pmap_collect called on inactive queue");
2015 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_active, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_active, 0,
2016         "Current number times pmap_collect called on active queue");
2017 #endif
2018
2019 /*
2020  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
2021  * drastic measures to free some pages so we can allocate
2022  * another pv entry chunk.  This is normally called to
2023  * unmap inactive pages, and if necessary, active pages.
2024  */
2025 static void
2026 pmap_collect(pmap_t locked_pmap, struct vpgqueues *vpq)
2027 {
2028         pmap_t pmap;
2029         pt_entry_t *pte, tpte;
2030         pv_entry_t next_pv, pv;
2031         vm_offset_t va;
2032         vm_page_t m, free;
2033
2034         sched_pin();
2035         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
2036                 if (m->hold_count || m->busy)
2037                         continue;
2038                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
2039                         va = pv->pv_va;
2040                         pmap = PV_PMAP(pv);
2041                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
2042                         if (pmap > locked_pmap)
2043                                 PMAP_LOCK(pmap);
2044                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
2045                                 continue;
2046                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2047                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2048                         tpte = pte_load_clear(pte);
2049                         KASSERT((tpte & PG_W) == 0,
2050                             ("pmap_collect: wired pte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2051                         if (tpte & PG_A)
2052                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2053                         if (tpte & PG_M) {
2054                                 KASSERT((tpte & PG_RW),
2055         ("pmap_collect: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2056                                     va, (uintmax_t)tpte));
2057                                 vm_page_dirty(m);
2058                         }
2059                         free = NULL;
2060                         pmap_unuse_pt(pmap, va, &free);
2061                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2062                         pmap_free_zero_pages(free);
2063                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2064                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2065                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2066                         free_pv_entry(pmap, pv);
2067                         if (pmap != locked_pmap)
2068                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2069                 }
2070         }
2071         sched_unpin();
2072 }
2073
2074
2075 /*
2076  * free the pv_entry back to the free list
2077  */
2078 static void
2079 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
2080 {
2081         vm_page_t m;
2082         struct pv_chunk *pc;
2083         int idx, field, bit;
2084
2085         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2086         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2087         PV_STAT(pv_entry_frees++);
2088         PV_STAT(pv_entry_spare++);
2089         pv_entry_count--;
2090         pc = pv_to_chunk(pv);
2091         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
2092         field = idx / 32;
2093         bit = idx % 32;
2094         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
2095         /* move to head of list */
2096         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2097         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2098         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
2099                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx])
2100                         return;
2101         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2102         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2103         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2104         /* entire chunk is free, return it */
2105         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2106         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2107         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2108         vm_page_unwire(m, 0);
2109         vm_page_free(m);
2110         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2111 }
2112
2113 /*
2114  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2115  * when needed.
2116  */
2117 static pv_entry_t
2118 get_pv_entry(pmap_t pmap, int try)
2119 {
2120         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
2121         static struct timeval lastprint;
2122         static vm_pindex_t colour;
2123         struct vpgqueues *pq;
2124         int bit, field;
2125         pv_entry_t pv;
2126         struct pv_chunk *pc;
2127         vm_page_t m;
2128
2129         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2130         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2131         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
2132         pv_entry_count++;
2133         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2134                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
2135                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider "
2136                             "increasing either the vm.pmap.shpgperproc or the "
2137                             "vm.pmap.pv_entry_max tunable.\n");
2138         pq = NULL;
2139 retry:
2140         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
2141         if (pc != NULL) {
2142                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2143                         if (pc->pc_map[field]) {
2144                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
2145                                 break;
2146                         }
2147                 }
2148                 if (field < _NPCM) {
2149                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2150                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
2151                         /* If this was the last item, move it to tail */
2152                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2153                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
2154                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2155                                         return (pv);    /* not full, return */
2156                                 }
2157                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2158                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2159                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2160                         return (pv);
2161                 }
2162         }
2163         /*
2164          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the page
2165          * queues lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
2166          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
2167          */
2168         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, colour, (pq ==
2169             &vm_page_queues[PQ_ACTIVE] ? VM_ALLOC_SYSTEM : VM_ALLOC_NORMAL) |
2170             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2171                 if (try) {
2172                         pv_entry_count--;
2173                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
2174                         return (NULL);
2175                 }
2176                 /*
2177                  * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to
2178                  * inactive pages.  After that, if a pv chunk entry
2179                  * is still needed, destroy mappings to active pages.
2180                  */
2181                 if (pq == NULL) {
2182                         PV_STAT(pmap_collect_inactive++);
2183                         pq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
2184                 } else if (pq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
2185                         PV_STAT(pmap_collect_active++);
2186                         pq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
2187                 } else
2188                         panic("get_pv_entry: increase vm.pmap.shpgperproc");
2189                 pmap_collect(pmap, pq);
2190                 goto retry;
2191         }
2192         PV_STAT(pc_chunk_count++);
2193         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
2194         colour++;
2195         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
2196         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
2197         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
2198                 pagezero(pc);
2199         pc->pc_pmap = pmap;
2200         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
2201         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
2202                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
2203         pv = &pc->pc_pventry[0];
2204         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2205         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
2206         return (pv);
2207 }
2208
2209 static void
2210 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
2211 {
2212         pv_entry_t pv;
2213
2214         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2215         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2216         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2217                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va)
2218                         break;
2219         }
2220         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_remove_entry: pv not found"));
2221         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2222         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2223                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2224         free_pv_entry(pmap, pv);
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Create a pv entry for page at pa for
2229  * (pmap, va).
2230  */
2231 static void
2232 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2233 {
2234         pv_entry_t pv;
2235
2236         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2237         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2238         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
2239         pv->pv_va = va;
2240         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Conditionally create a pv entry.
2245  */
2246 static boolean_t
2247 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2248 {
2249         pv_entry_t pv;
2250
2251         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2252         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2253         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2254             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2255                 pv->pv_va = va;
2256                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2257                 return (TRUE);
2258         } else
2259                 return (FALSE);
2260 }
2261
2262 /*
2263  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2264  */
2265 static int
2266 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2267 {
2268         pt_entry_t oldpte;
2269         vm_page_t m;
2270
2271         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove_pte: pmap=%p *ptq=0x%x va=0x%x",
2272             pmap, (u_long)*ptq, va);
2273         
2274         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2275         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2276         oldpte = *ptq;
2277         PT_SET_VA_MA(ptq, 0, TRUE);
2278         if (oldpte & PG_W)
2279                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2280         /*
2281          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2282          * PG_G.
2283          */
2284         if (oldpte & PG_G)
2285                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
2286         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
2287         /*
2288          * XXX This is not strictly correctly, but somewhere along the line
2289          * we are losing the managed bit on some pages. It is unclear to me
2290          * why, but I think the most likely explanation is that xen's writable
2291          * page table implementation doesn't respect the unused bits.
2292          */
2293         if ((oldpte & PG_MANAGED) || ((oldpte & PG_V) && (va < VM_MAXUSER_ADDRESS))
2294                 ) {
2295                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(oldpte) & PG_FRAME);
2296
2297                 if (!(oldpte & PG_MANAGED))
2298                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( pte=0x%llx\n", va, oldpte);
2299
2300                 if (oldpte & PG_M) {
2301                         KASSERT((oldpte & PG_RW),
2302         ("pmap_remove_pte: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2303                             va, (uintmax_t)oldpte));
2304                         vm_page_dirty(m);
2305                 }
2306                 if (oldpte & PG_A)
2307                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2308                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
2309         } else if ((va < VM_MAXUSER_ADDRESS) && (oldpte & PG_V))
2310                 printf("va=0x%x is unmanaged :-( pte=0x%llx\n", va, oldpte);
2311
2312         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, free));
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Remove a single page from a process address space
2317  */
2318 static void
2319 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2320 {
2321         pt_entry_t *pte;
2322
2323         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_remove_page: pmap=%p va=0x%x",
2324             pmap, va);
2325         
2326         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2327         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
2328         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2329         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || (*pte & PG_V) == 0)
2330                 return;
2331         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, free);
2332         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2333         if (*PMAP1)
2334                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2335
2336 }
2337
2338 /*
2339  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2340  *
2341  *      It is assumed that the start and end are properly
2342  *      rounded to the page size.
2343  */
2344 void
2345 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2346 {
2347         vm_offset_t pdnxt;
2348         pd_entry_t ptpaddr;
2349         pt_entry_t *pte;
2350         vm_page_t free = NULL;
2351         int anyvalid;
2352         
2353         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
2354             pmap, sva, eva);
2355         
2356         /*
2357          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2358          */
2359         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2360                 return;
2361
2362         anyvalid = 0;
2363
2364         vm_page_lock_queues();
2365         sched_pin();
2366         PMAP_LOCK(pmap);
2367
2368         /*
2369          * special handling of removing one page.  a very
2370          * common operation and easy to short circuit some
2371          * code.
2372          */
2373         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
2374             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
2375                 pmap_remove_page(pmap, sva, &free);
2376                 goto out;
2377         }
2378
2379         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2380                 unsigned pdirindex;
2381
2382                 /*
2383                  * Calculate index for next page table.
2384                  */
2385                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2386                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2387                         break;
2388
2389                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2390                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2391
2392                 /*
2393                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2394                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2395                  */
2396                 if (ptpaddr == 0)
2397                         continue;
2398
2399                 /*
2400                  * Check for large page.
2401                  */
2402                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2403                         PD_CLEAR_VA(pmap, pdirindex, TRUE);
2404                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2405                         anyvalid = 1;
2406                         continue;
2407                 }
2408
2409                 /*
2410                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2411                  * by the current page table page, or to the end of the
2412                  * range being removed.
2413                  */
2414                 if (pdnxt > eva)
2415                         pdnxt = eva;
2416
2417                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2418                     sva += PAGE_SIZE) {
2419                         if ((*pte & PG_V) == 0)
2420                                 continue;
2421
2422                         /*
2423                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
2424                          * by pmap_remove_pte().
2425                          */
2426                         if ((*pte & PG_G) == 0)
2427                                 anyvalid = 1;
2428                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &free))
2429                                 break;
2430                 }
2431         }
2432         PT_UPDATES_FLUSH();
2433         if (*PMAP1)
2434                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2435 out:
2436         if (anyvalid)
2437                 pmap_invalidate_all(pmap);
2438         sched_unpin();
2439         vm_page_unlock_queues();
2440         PMAP_UNLOCK(pmap);
2441         pmap_free_zero_pages(free);
2442 }
2443
2444 /*
2445  *      Routine:        pmap_remove_all
2446  *      Function:
2447  *              Removes this physical page from
2448  *              all physical maps in which it resides.
2449  *              Reflects back modify bits to the pager.
2450  *
2451  *      Notes:
2452  *              Original versions of this routine were very
2453  *              inefficient because they iteratively called
2454  *              pmap_remove (slow...)
2455  */
2456
2457 void
2458 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2459 {
2460         pv_entry_t pv;
2461         pmap_t pmap;
2462         pt_entry_t *pte, tpte;
2463         vm_page_t free;
2464
2465 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2466         /*
2467          * XXX This makes pmap_remove_all() illegal for non-managed pages!
2468          */
2469         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
2470                 panic("pmap_remove_all: illegal for unmanaged page, va: 0x%jx",
2471                     VM_PAGE_TO_PHYS(m) & 0xffffffff);
2472         }
2473 #endif
2474         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2475         sched_pin();
2476         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2477                 pmap = PV_PMAP(pv);
2478                 PMAP_LOCK(pmap);
2479                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2480                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2481
2482                 tpte = *pte;
2483                 PT_SET_VA_MA(pte, 0, TRUE);
2484                 if (tpte & PG_W)
2485                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2486                 if (tpte & PG_A)
2487                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2488
2489                 /*
2490                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2491                  */
2492                 if (tpte & PG_M) {
2493                         KASSERT((tpte & PG_RW),
2494         ("pmap_remove_all: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2495                             pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
2496                         vm_page_dirty(m);
2497                 }
2498                 free = NULL;
2499                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
2500                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2501                 pmap_free_zero_pages(free);
2502                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2503                 free_pv_entry(pmap, pv);
2504                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2505         }
2506         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2507         PT_UPDATES_FLUSH();
2508         if (*PMAP1)
2509                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2510         sched_unpin();
2511 }
2512
2513 /*
2514  *      Set the physical protection on the
2515  *      specified range of this map as requested.
2516  */
2517 void
2518 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2519 {
2520         vm_offset_t pdnxt;
2521         pd_entry_t ptpaddr;
2522         pt_entry_t *pte;
2523         int anychanged;
2524
2525         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x prot=0x%x",
2526             pmap, sva, eva, prot);
2527         
2528         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2529                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2530                 return;
2531         }
2532
2533 #ifdef PAE
2534         if ((prot & (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)) ==
2535             (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE))
2536                 return;
2537 #else
2538         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2539                 return;
2540 #endif
2541
2542         anychanged = 0;
2543
2544         vm_page_lock_queues();
2545         sched_pin();
2546         PMAP_LOCK(pmap);
2547         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2548                 pt_entry_t obits, pbits;
2549                 unsigned pdirindex;
2550
2551                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2552
2553                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2554                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2555
2556                 /*
2557                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2558                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2559                  */
2560                 if (ptpaddr == 0)
2561                         continue;
2562
2563                 /*
2564                  * Check for large page.
2565                  */
2566                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2567                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2568                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
2569 #ifdef PAE
2570                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2571                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] |= pg_nx;
2572 #endif
2573                         anychanged = 1;
2574                         continue;
2575                 }
2576
2577                 if (pdnxt > eva)
2578                         pdnxt = eva;
2579
2580                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2581                     sva += PAGE_SIZE) {
2582                         vm_page_t m;
2583
2584 retry:
2585                         /*
2586                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
2587                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
2588                          * significant 32 bits.
2589                          */
2590                         obits = pbits = *pte;
2591                         if ((pbits & PG_V) == 0)
2592                                 continue;
2593                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2594                                 m = NULL;
2595                                 if (pbits & PG_A) {
2596                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2597                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2598                                         pbits &= ~PG_A;
2599                                 }
2600                                 if ((pbits & PG_M) != 0) {
2601                                         if (m == NULL)
2602                                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2603                                         vm_page_dirty(m);
2604                                 }
2605                         }
2606
2607                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2608                                 pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
2609 #ifdef PAE
2610                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2611                                 pbits |= pg_nx;
2612 #endif
2613
2614                         if (pbits != obits) {
2615 #ifdef XEN
2616                                 obits = *pte;
2617                                 PT_SET_VA_MA(pte, pbits, TRUE);
2618                                 if (*pte != pbits)
2619                                         goto retry;
2620 #else                           
2621 #ifdef PAE
2622                                 if (!atomic_cmpset_64(pte, obits, pbits))
2623                                         goto retry;
2624 #else
2625                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits,
2626                                     pbits))
2627                                         goto retry;
2628 #endif
2629 #endif
2630                                 if (obits & PG_G)
2631                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
2632                                 else
2633                                         anychanged = 1;
2634                         }
2635                 }
2636         }
2637         PT_UPDATES_FLUSH();
2638         if (*PMAP1)
2639                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2640         if (anychanged)
2641                 pmap_invalidate_all(pmap);
2642         sched_unpin();
2643         vm_page_unlock_queues();
2644         PMAP_UNLOCK(pmap);
2645 }
2646
2647 /*
2648  *      Insert the given physical page (p) at
2649  *      the specified virtual address (v) in the
2650  *      target physical map with the protection requested.
2651  *
2652  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2653  *      that the related pte can not be reclaimed.
2654  *
2655  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2656  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2657  *      insert this page into the given map NOW.
2658  */
2659 void
2660 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
2661     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
2662 {
2663         vm_paddr_t pa;
2664         pd_entry_t *pde;
2665         pt_entry_t *pte;
2666         vm_paddr_t opa;
2667         pt_entry_t origpte, newpte;
2668         vm_page_t mpte, om;
2669         boolean_t invlva;
2670
2671         CTR6(KTR_PMAP, "pmap_enter: pmap=%08p va=0x%08x access=0x%x ma=0x%08x prot=0x%x wired=%d",
2672             pmap, va, access, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)), prot, wired);
2673         va = trunc_page(va);
2674 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2675         if (va > VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)
2676                 panic("pmap_enter: toobig");
2677         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS))
2678                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)", va);
2679 #endif
2680
2681         mpte = NULL;
2682
2683         vm_page_lock_queues();
2684         PMAP_LOCK(pmap);
2685         sched_pin();
2686
2687         /*
2688          * In the case that a page table page is not
2689          * resident, we are creating it here.
2690          */
2691         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2692                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
2693         }
2694 #if 0 && defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2695         else {
2696                 pd_entry_t *pdeaddr = pmap_pde(pmap, va);
2697                 origpte = *pdeaddr;
2698                 if ((origpte & PG_V) == 0) { 
2699                         panic("pmap_enter: invalid kernel page table page, pdir=%p, pde=%p, va=%p\n",
2700                                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI], origpte, va);
2701                 }
2702         }
2703 #endif
2704
2705         pde = pmap_pde(pmap, va);
2706         if ((*pde & PG_PS) != 0)
2707                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2708         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2709
2710         /*
2711          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2712          */
2713         if (pte == NULL) {
2714                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x\n",
2715                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT], va);
2716         }
2717
2718         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2719         om = NULL;
2720         opa = origpte = 0;
2721
2722 #if 0
2723         KASSERT((*pte & PG_V) || (*pte == 0), ("address set but not valid pte=%p *pte=0x%016jx",
2724                 pte, *pte));
2725 #endif
2726         origpte = *pte;
2727         if (origpte)
2728                 origpte = xpmap_mtop(origpte);
2729         opa = origpte & PG_FRAME;
2730
2731         /*
2732          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2733          */
2734         if (origpte && (opa == pa)) {
2735                 /*
2736                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2737                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2738                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2739                  * the PT page will be also.
2740                  */
2741                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2742                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2743                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2744                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2745
2746                 /*
2747                  * Remove extra pte reference
2748                  */
2749                 if (mpte)
2750                         mpte->wire_count--;
2751
2752                 /*
2753                  * We might be turning off write access to the page,
2754                  * so we go ahead and sense modify status.
2755                  */
2756                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2757                         om = m;
2758                         pa |= PG_MANAGED;
2759                 }
2760                 goto validate;
2761         } 
2762         /*
2763          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2764          * handle validating new mapping.
2765          */
2766         if (opa) {
2767                 if (origpte & PG_W)
2768                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2769                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2770                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2771                         pmap_remove_entry(pmap, om, va);
2772                 } else if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) 
2773                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( \n", va);
2774                         
2775                 if (mpte != NULL) {
2776                         mpte->wire_count--;
2777                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2778                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2779                              " va: 0x%x", va));
2780                 }
2781         } else
2782                 pmap->pm_stats.resident_count++;
2783
2784         /*
2785          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2786          */
2787         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0) {
2788                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
2789                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
2790                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2791                 pa |= PG_MANAGED;
2792         }
2793
2794         /*
2795          * Increment counters
2796          */
2797         if (wired)
2798                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2799
2800 validate:
2801         /*
2802          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2803          */
2804         newpte = (pt_entry_t)(pa | PG_V);
2805         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0) {
2806                 newpte |= PG_RW;
2807                 vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
2808         }
2809 #ifdef PAE
2810         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2811                 newpte |= pg_nx;
2812 #endif
2813         if (wired)
2814                 newpte |= PG_W;
2815         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2816                 newpte |= PG_U;
2817         if (pmap == kernel_pmap)
2818                 newpte |= pgeflag;
2819
2820         critical_enter();
2821         /*
2822          * if the mapping or permission bits are different, we need
2823          * to update the pte.
2824          */
2825         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2826                 if (origpte) {
2827                         invlva = FALSE;
2828                         origpte = *pte;
2829                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2830                         if (origpte & PG_A) {
2831                                 if (origpte & PG_MANAGED)
2832                                         vm_page_flag_set(om, PG_REFERENCED);
2833                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
2834                                         invlva = TRUE;
2835 #ifdef PAE
2836                                 if ((origpte & PG_NX) == 0 &&
2837                                     (newpte & PG_NX) != 0)
2838                                         invlva = TRUE;
2839 #endif
2840                         }
2841                         if (origpte & PG_M) {
2842                                 KASSERT((origpte & PG_RW),
2843         ("pmap_enter: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2844                                     va, (uintmax_t)origpte));
2845                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
2846                                         vm_page_dirty(om);
2847                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2848                                         invlva = TRUE;
2849                         }
2850                         if (invlva)
2851                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2852                 } else{
2853                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2854                 }
2855                 
2856         }
2857         PT_UPDATES_FLUSH();
2858         critical_exit();
2859         if (*PMAP1)
2860                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2861         sched_unpin();
2862         vm_page_unlock_queues();
2863         PMAP_UNLOCK(pmap);
2864 }
2865
2866 /*
2867  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2868  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2869  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2870  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2871  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2872  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2873  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2874  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2875  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2876  * corresponding offset from m_start are mapped.
2877  */
2878 void
2879 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2880     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2881 {
2882         vm_page_t m, mpte;
2883         vm_pindex_t diff, psize;
2884         multicall_entry_t mcl[16];
2885         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2886         int error, count = 0;
2887         
2888         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2889         psize = atop(end - start);
2890             
2891         mpte = NULL;
2892         m = m_start;
2893         PMAP_LOCK(pmap);
2894         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2895                 mpte = pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, start + ptoa(diff), m,
2896                     prot, mpte);
2897                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2898                 if (count == 16) {
2899                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2900                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2901                         mclp = mcl;
2902                         count = 0;
2903                 }
2904         }
2905         if (count) {
2906                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2907                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2908         }
2909         
2910         PMAP_UNLOCK(pmap);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2915  * 1. Current pmap & pmap exists.
2916  * 2. Not wired.
2917  * 3. Read access.
2918  * 4. No page table pages.
2919  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2920  */
2921
2922 void
2923 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2924 {
2925         multicall_entry_t mcl, *mclp;
2926         int count = 0;
2927         mclp = &mcl;
2928         
2929         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick: pmap=%p va=0x%x m=%p prot=0x%x",
2930             pmap, va, m, prot);
2931         
2932         PMAP_LOCK(pmap);
2933         (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, va, m, prot, NULL);
2934         if (count)
2935                 HYPERVISOR_multicall(&mcl, count);
2936         PMAP_UNLOCK(pmap);
2937 }
2938
2939 #ifdef notyet
2940 void
2941 pmap_enter_quick_range(pmap_t pmap, vm_offset_t *addrs, vm_page_t *pages, vm_prot_t *prots, int count)
2942 {
2943         int i, error, index = 0;
2944         multicall_entry_t mcl[16];
2945         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2946                 
2947         PMAP_LOCK(pmap);
2948         for (i = 0; i < count; i++, addrs++, pages++, prots++) {
2949                 if (!pmap_is_prefaultable_locked(pmap, *addrs))
2950                         continue;
2951
2952                 (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &index, pmap, *addrs, *pages, *prots, NULL);
2953                 if (index == 16) {
2954                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2955                         mclp = mcl;
2956                         index = 0;
2957                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2958                 }
2959         }
2960         if (index) {
2961                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2962                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2963         }
2964         
2965         PMAP_UNLOCK(pmap);
2966 }
2967 #endif
2968
2969 static vm_page_t
2970 pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mclpp, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2971     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2972 {
2973         pt_entry_t *pte;
2974         vm_paddr_t pa;
2975         vm_page_t free;
2976         multicall_entry_t *mcl = *mclpp;
2977         
2978         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2979             (m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0,
2980             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2981         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2982         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2983
2984         /*
2985          * In the case that a page table page is not
2986          * resident, we are creating it here.
2987          */
2988         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2989                 unsigned ptepindex;
2990                 pd_entry_t ptema;
2991
2992                 /*
2993                  * Calculate pagetable page index
2994                  */
2995                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
2996                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2997                         mpte->wire_count++;
2998                 } else {
2999                         /*
3000                          * Get the page directory entry
3001                          */
3002                         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
3003
3004                         /*
3005                          * If the page table page is mapped, we just increment
3006                          * the hold count, and activate it.
3007                          */
3008                         if (ptema & PG_V) {
3009                                 if (ptema & PG_PS)
3010                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
3011                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
3012                                 mpte->wire_count++;
3013                         } else {
3014                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
3015                                     M_NOWAIT);
3016                                 if (mpte == NULL)
3017                                         return (mpte);
3018                         }
3019                 }
3020         } else {
3021                 mpte = NULL;
3022         }
3023
3024         /*
3025          * This call to vtopte makes the assumption that we are
3026          * entering the page into the current pmap.  In order to support
3027          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
3028          * But that isn't as quick as vtopte.
3029          */
3030         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("entering pages in non-current pmap"));
3031         pte = vtopte(va);
3032         if (*pte & PG_V) {
3033                 if (mpte != NULL) {
3034                         mpte->wire_count--;
3035                         mpte = NULL;
3036                 }
3037                 return (mpte);
3038         }
3039
3040         /*
3041          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3042          */
3043         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0 &&
3044             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m)) {
3045                 if (mpte != NULL) {
3046                         free = NULL;
3047                         if (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &free)) {
3048                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
3049                                 pmap_free_zero_pages(free);
3050                         }
3051                         
3052                         mpte = NULL;
3053                 }
3054                 return (mpte);
3055         }
3056
3057         /*
3058          * Increment counters
3059          */
3060         pmap->pm_stats.resident_count++;
3061
3062         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3063 #ifdef PAE
3064         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3065                 pa |= pg_nx;
3066 #endif
3067
3068 #if 0
3069         /*
3070          * Now validate mapping with RO protection
3071          */
3072         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3073                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
3074         else
3075                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3076 #else
3077         /*
3078          * Now validate mapping with RO protection
3079          */
3080         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3081                 pa =    xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U);
3082         else
3083                 pa = xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3084
3085         mcl->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
3086         mcl->args[0] = va;
3087         mcl->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
3088         mcl->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
3089         mcl->args[3] = 0;
3090         *mclpp = mcl + 1;
3091         *count = *count + 1;
3092 #endif  
3093         return mpte;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
3098  * to be used for panic dumps.
3099  */
3100 void *
3101 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
3102 {
3103         vm_offset_t va;
3104
3105         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
3106         PT_SET_MA(va, (pa & ~PAGE_MASK) | PG_V | pgeflag);
3107         invlpg(va);
3108         return ((void *)crashdumpmap);
3109 }
3110
3111 /*
3112  * This code maps large physical mmap regions into the
3113  * processor address space.  Note that some shortcuts
3114  * are taken, but the code works.
3115  */
3116 void
3117 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
3118                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
3119                     vm_size_t size)
3120 {
3121         vm_page_t p;
3122
3123         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3124         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3125             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3126         if (pseflag && 
3127             ((addr & (NBPDR - 1)) == 0) && ((size & (NBPDR - 1)) == 0)) {
3128                 int i;
3129                 vm_page_t m[1];
3130                 unsigned int ptepindex;
3131                 int npdes;
3132                 pd_entry_t ptepa;
3133
3134                 PMAP_LOCK(pmap);
3135                 if (pmap->pm_pdir[ptepindex = (addr >> PDRSHIFT)])
3136                         goto out;
3137                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3138 retry:
3139                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
3140                 if (p != NULL) {
3141                         if (vm_page_sleep_if_busy(p, FALSE, "init4p"))
3142                                 goto retry;
3143                 } else {
3144                         p = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
3145                         if (p == NULL)
3146                                 return;
3147                         m[0] = p;
3148
3149                         if (vm_pager_get_pages(object, m, 1, 0) != VM_PAGER_OK) {
3150                                 vm_page_lock_queues();
3151                                 vm_page_free(p);
3152                                 vm_page_unlock_queues();
3153                                 return;
3154                         }
3155
3156                         p = vm_page_lookup(object, pindex);
3157                         vm_page_wakeup(p);
3158                 }
3159
3160                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
3161                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
3162                         return;
3163
3164                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3165
3166                 PMAP_LOCK(pmap);
3167                 pmap->pm_stats.resident_count += size >> PAGE_SHIFT;
3168                 npdes = size >> PDRSHIFT;
3169                 critical_enter();
3170                 for(i = 0; i < npdes; i++) {
3171                         PD_SET_VA(pmap, ptepindex,
3172                             ptepa | PG_U | PG_M | PG_RW | PG_V | PG_PS, FALSE);
3173                         ptepa += NBPDR;
3174                         ptepindex += 1;
3175                 }
3176                 pmap_invalidate_all(pmap);
3177                 critical_exit();
3178 out:
3179                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3180         }
3181 }
3182
3183 /*
3184  *      Routine:        pmap_change_wiring
3185  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3186  *                      pair.
3187  *      In/out conditions:
3188  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3189  */
3190 void
3191 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3192 {
3193         pt_entry_t *pte;
3194
3195         vm_page_lock_queues();
3196         PMAP_LOCK(pmap);
3197         pte = pmap_pte(pmap, va);
3198
3199         if (wired && !pmap_pte_w(pte)) {
3200                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) | PG_W, TRUE);
3201                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3202         } else if (!wired && pmap_pte_w(pte)) {
3203                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) & ~PG_W, TRUE);
3204                 pmap->pm_stats.wired_count--;
3205         }
3206         
3207         /*
3208          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
3209          * invalidate TLB.
3210          */
3211         pmap_pte_release(pte);
3212         PMAP_UNLOCK(pmap);
3213         vm_page_unlock_queues();
3214 }
3215
3216
3217
3218 /*
3219  *      Copy the range specified by src_addr/len
3220  *      from the source map to the range dst_addr/len
3221  *      in the destination map.
3222  *
3223  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3224  */
3225
3226 void
3227 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
3228           vm_offset_t src_addr)
3229 {
3230         vm_page_t   free;
3231         vm_offset_t addr;
3232         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
3233         vm_offset_t pdnxt;
3234
3235         if (dst_addr != src_addr)
3236                 return;
3237
3238         if (!pmap_is_current(src_pmap)) {
3239                 CTR2(KTR_PMAP,
3240                     "pmap_copy, skipping: pdir[PTDPTDI]=0x%jx PTDpde[0]=0x%jx",
3241                     (src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME), (PTDpde[0] & PG_FRAME));
3242                 
3243                 return;
3244         }
3245         CTR5(KTR_PMAP, "pmap_copy:  dst_pmap=%p src_pmap=%p dst_addr=0x%x len=%d src_addr=0x%x",
3246             dst_pmap, src_pmap, dst_addr, len, src_addr);
3247         
3248         vm_page_lock_queues();
3249         if (dst_pmap < src_pmap) {
3250                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3251                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3252         } else {
3253                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3254                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3255         }
3256         sched_pin();
3257         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
3258                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
3259                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
3260                 pd_entry_t srcptepaddr;
3261                 unsigned ptepindex;
3262
3263                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
3264                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables");
3265
3266                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
3267                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
3268
3269                 srcptepaddr = PT_GET(&src_pmap->pm_pdir[ptepindex]);
3270                 if (srcptepaddr == 0)
3271                         continue;
3272                         
3273                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
3274                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
3275                                 PD_SET_VA(dst_pmap, ptepindex, srcptepaddr & ~PG_W, TRUE);
3276                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
3277                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
3278                         }
3279                         continue;
3280                 }
3281
3282                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr & PG_FRAME);
3283                 if (srcmpte->wire_count == 0)
3284                         panic("pmap_copy: source page table page is unused");
3285
3286                 if (pdnxt > end_addr)
3287                         pdnxt = end_addr;
3288
3289                 src_pte = vtopte(addr);
3290                 while (addr < pdnxt) {
3291                         pt_entry_t ptetemp;
3292                         ptetemp = *src_pte;
3293                         /*
3294                          * we only virtual copy managed pages
3295                          */
3296                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
3297                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
3298                                     M_NOWAIT);
3299                                 if (dstmpte == NULL)
3300                                         break;
3301                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
3302                                 if (*dst_pte == 0 &&
3303                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
3304                                     PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptetemp) & PG_FRAME))) {
3305                                         /*
3306                                          * Clear the wired, modified, and
3307                                          * accessed (referenced) bits
3308                                          * during the copy.
3309                                          */
3310                                         KASSERT(ptetemp != 0, ("src_pte not set"));
3311                                         PT_SET_VA_MA(dst_pte, ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A), TRUE /* XXX debug */);
3312                                         KASSERT(*dst_pte == (ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A)),
3313                                             ("no pmap copy expected: 0x%jx saw: 0x%jx",
3314                                                 ptetemp &  ~(PG_W | PG_M | PG_A), *dst_pte));
3315                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
3316                                 } else {
3317                                         free = NULL;
3318                                         if (pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap,
3319                                             dstmpte, &free)) {
3320                                                 pmap_invalidate_page(dst_pmap,
3321                                                     addr);
3322                                                 pmap_free_zero_pages(free);
3323                                         }
3324                                 }
3325                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
3326                                         break;
3327                         }
3328                         addr += PAGE_SIZE;
3329                         src_pte++;
3330                 }
3331         }
3332         PT_UPDATES_FLUSH();
3333         sched_unpin();
3334         vm_page_unlock_queues();
3335         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
3336         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
3337 }       
3338
3339 static __inline void
3340 pagezero(void *page)
3341 {
3342 #if defined(I686_CPU)
3343         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
3344 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
3345                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
3346                         sse2_pagezero(page);
3347                 else
3348 #endif
3349                         i686_pagezero(page);
3350         } else
3351 #endif
3352                 bzero(page, PAGE_SIZE);
3353 }
3354
3355 /*
3356  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
3357  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3358  */
3359 void
3360 pmap_zero_page(vm_page_t m)
3361 {
3362         struct sysmaps *sysmaps;
3363
3364         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3365         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3366         if (*sysmaps->CMAP2)
3367                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3368         sched_pin();
3369         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3370         pagezero(sysmaps->CADDR2);
3371         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3372         sched_unpin();
3373         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3374 }
3375
3376 /*
3377  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
3378  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3379  *
3380  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3381  */
3382 void
3383 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
3384 {
3385         struct sysmaps *sysmaps;
3386
3387         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3388         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3389         if (*sysmaps->CMAP2)
3390                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3391         sched_pin();
3392         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3393
3394         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
3395                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
3396         else
3397                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
3398         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3399         sched_unpin();
3400         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3401 }
3402
3403 /*
3404  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
3405  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
3406  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
3407  *      outside of Giant.
3408  */
3409 void
3410 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
3411 {
3412
3413         if (*CMAP3)
3414                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
3415         sched_pin();
3416         PT_SET_MA(CADDR3, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3417         pagezero(CADDR3);
3418         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
3419         sched_unpin();
3420 }
3421
3422 /*
3423  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
3424  *      page by mapping the page into virtual memory and using
3425  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
3426  *      time.
3427  */
3428 void
3429 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
3430 {
3431         struct sysmaps *sysmaps;
3432
3433         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3434         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3435         if (*sysmaps->CMAP1)
3436                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
3437         if (*sysmaps->CMAP2)
3438                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
3439         sched_pin();
3440         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, PG_V | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(src)) | PG_A);
3441         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(dst)) | PG_A | PG_M);
3442         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
3443         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, 0);
3444         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3445         sched_unpin();
3446         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3447 }
3448
3449 /*
3450  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
3451  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
3452  * be changed upwards or downwards in the future; it
3453  * is only necessary that true be returned for a small
3454  * subset of pmaps for proper page aging.
3455  */
3456 boolean_t
3457 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
3458 {
3459         pv_entry_t pv;
3460         int loops = 0;
3461
3462         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3463                 return (FALSE);
3464
3465         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3466         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3467                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
3468                         return TRUE;
3469                 }
3470                 loops++;
3471                 if (loops >= 16)
3472                         break;
3473         }
3474         return (FALSE);
3475 }
3476
3477 /*
3478  *      pmap_page_wired_mappings:
3479  *
3480  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
3481  *      that are wired.
3482  */
3483 int
3484 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
3485 {
3486         pv_entry_t pv;
3487         pt_entry_t *pte;
3488         pmap_t pmap;
3489         int count;
3490
3491         count = 0;
3492         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3493                 return (count);
3494         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3495         sched_pin();
3496         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3497                 pmap = PV_PMAP(pv);
3498                 PMAP_LOCK(pmap);
3499                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3500                 if ((*pte & PG_W) != 0)
3501                         count++;
3502                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3503         }
3504         sched_unpin();
3505         return (count);
3506 }
3507
3508 /*
3509  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
3510  * a 4mpage.  Otherwise, returns FALSE.
3511  */
3512 boolean_t
3513 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
3514 {
3515         struct md_page *pvh;
3516
3517         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
3518                 return (FALSE);
3519         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3520         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3521                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3522                 return (!TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list));
3523         } else
3524                 return (TRUE);
3525 }
3526
3527 /*
3528  * Remove all pages from specified address space
3529  * this aids process exit speeds.  Also, this code
3530  * is special cased for current process only, but
3531  * can have the more generic (and slightly slower)
3532  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
3533  * in the case of running down an entire address space.
3534  */
3535 void
3536 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
3537 {
3538         pt_entry_t *pte, tpte;
3539         vm_page_t m, free = NULL;
3540         pv_entry_t pv;
3541         struct pv_chunk *pc, *npc;
3542         int field, idx;
3543         int32_t bit;
3544         uint32_t inuse, bitmask;
3545         int allfree;
3546
3547         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_remove_pages: pmap=%p", pmap);
3548         
3549         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
3550                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
3551                 return;
3552         }
3553         vm_page_lock_queues();
3554         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("removing pages from non-current pmap"));
3555         PMAP_LOCK(pmap);
3556         sched_pin();
3557         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
3558                 allfree = 1;
3559                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
3560                         inuse = (~(pc->pc_map[field])) & pc_freemask[field];
3561                         while (inuse != 0) {
3562                                 bit = bsfl(inuse);
3563                                 bitmask = 1UL << bit;
3564                                 idx = field * 32 + bit;
3565                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
3566                                 inuse &= ~bitmask;
3567
3568                                 pte = vtopte(pv->pv_va);
3569                                 tpte = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
3570
3571                                 if (tpte == 0) {
3572                                         printf(
3573                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
3574                                             pte, pv->pv_va);
3575                                         panic("bad pte");
3576                                 }
3577
3578 /*
3579  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
3580  */
3581                                 if (tpte & PG_W) {
3582                                         allfree = 0;
3583                                         continue;
3584                                 }
3585
3586                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
3587                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
3588                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
3589                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
3590                                     (uintmax_t)tpte));
3591
3592                                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3593                                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
3594                                         (uintmax_t)tpte));
3595
3596
3597                                 PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
3598                                 
3599                                 /*
3600                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
3601                                  */
3602                                 if (tpte & PG_M)
3603                                         vm_page_dirty(m);
3604
3605                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3606                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3607                                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3608
3609                                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
3610
3611                                 /* Mark free */
3612                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
3613                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
3614                                 pv_entry_count--;
3615                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
3616                                 pmap->pm_stats.resident_count--;                        
3617                         }
3618                 }
3619                 PT_UPDATES_FLUSH();
3620                 if (allfree) {
3621                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
3622                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
3623                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
3624                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3625                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
3626                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
3627                         vm_page_unwire(m, 0);
3628                         vm_page_free(m);
3629                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
3630                 }
3631         }
3632         PT_UPDATES_FLUSH();
3633         if (*PMAP1)
3634                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3635
3636         sched_unpin();
3637         pmap_invalidate_all(pmap);
3638         vm_page_unlock_queues();
3639         PMAP_UNLOCK(pmap);
3640         pmap_free_zero_pages(free);
3641 }
3642
3643 /*
3644  *      pmap_is_modified:
3645  *
3646  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3647  *      in any physical maps.
3648  */
3649 boolean_t
3650 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3651 {
3652         pv_entry_t pv;
3653         pt_entry_t *pte;
3654         pmap_t pmap;
3655         boolean_t rv;
3656
3657         rv = FALSE;
3658         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3659                 return (rv);
3660
3661         sched_pin();
3662         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3663         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3664                 pmap = PV_PMAP(pv);
3665                 PMAP_LOCK(pmap);
3666                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3667                 rv = (*pte & PG_M) != 0;
3668                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3669                 if (rv)
3670                         break;
3671         }
3672         if (*PMAP1)
3673                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3674         sched_unpin();
3675         return (rv);
3676 }
3677
3678 /*
3679  *      pmap_is_prefaultable:
3680  *
3681  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3682  *      for prefault.
3683  */
3684 static boolean_t
3685 pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3686 {
3687         pt_entry_t *pte;
3688         boolean_t rv = FALSE;
3689
3690         return (rv);
3691         
3692         if (pmap_is_current(pmap) && *pmap_pde(pmap, addr)) {
3693                 pte = vtopte(addr);
3694                 rv = (*pte == 0);
3695         }
3696         return (rv);
3697 }
3698
3699 boolean_t
3700 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3701 {
3702         boolean_t rv;
3703         
3704         PMAP_LOCK(pmap);
3705         rv = pmap_is_prefaultable_locked(pmap, addr);
3706         PMAP_UNLOCK(pmap);
3707         return (rv);
3708 }
3709
3710 void
3711 pmap_map_readonly(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3712 {
3713         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3714         for (i = 0; i < npages; i++) {
3715                 pt_entry_t *pte;
3716                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3717                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte & ~(PG_RW|PG_M)));
3718                 PMAP_MARK_PRIV(xpmap_mtop(*pte));
3719                 pmap_pte_release(pte);
3720         }
3721 }
3722
3723 void
3724 pmap_map_readwrite(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3725 {
3726         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3727         for (i = 0; i < npages; i++) {
3728                 pt_entry_t *pte;
3729                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3730                 PMAP_MARK_UNPRIV(xpmap_mtop(*pte));
3731                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte) | (PG_RW|PG_M));
3732                 pmap_pte_release(pte);
3733         }
3734 }
3735
3736 /*
3737  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3738  */
3739 void
3740 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3741 {
3742         pv_entry_t pv;
3743         pmap_t pmap;
3744         pt_entry_t oldpte, *pte;
3745
3746         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3747         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
3748             (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
3749                 return;
3750         sched_pin();
3751         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3752                 pmap = PV_PMAP(pv);
3753                 PMAP_LOCK(pmap);
3754                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3755 retry:
3756                 oldpte = *pte;
3757                 if ((oldpte & PG_RW) != 0) {
3758                         vm_paddr_t newpte = oldpte & ~(PG_RW | PG_M);
3759                         
3760                         /*
3761                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3762                          * in size, PG_RW and PG_M are among the least
3763                          * significant 32 bits.
3764                          */
3765                         PT_SET_VA_MA(pte, newpte, TRUE);
3766                         if (*pte != newpte)
3767                                 goto retry;
3768                         
3769                         if ((oldpte & PG_M) != 0)
3770                                 vm_page_dirty(m);
3771                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3772                 }
3773                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3774         }
3775         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3776         PT_UPDATES_FLUSH();
3777         if (*PMAP1)
3778                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3779         sched_unpin();
3780 }
3781
3782 /*
3783  *      pmap_ts_referenced:
3784  *
3785  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3786  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3787  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3788  *      reference bits set.
3789  *
3790  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3791  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3792  *      optimal aging of shared pages.
3793  */
3794 int
3795 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3796 {
3797         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3798         pmap_t pmap;
3799         pt_entry_t *pte;
3800         int rtval = 0;
3801
3802         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3803                 return (rtval);
3804         sched_pin();
3805         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3806         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3807                 pvf = pv;
3808                 do {
3809                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3810                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3811                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3812                         pmap = PV_PMAP(pv);
3813                         PMAP_LOCK(pmap);
3814                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3815                         if ((*pte & PG_A) != 0) {
3816                                 PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3817                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3818                                 rtval++;
3819                                 if (rtval > 4)
3820                                         pvn = NULL;
3821                         }
3822                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3823                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3824         }
3825         PT_UPDATES_FLUSH();
3826         if (*PMAP1)
3827                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3828
3829         sched_unpin();
3830         return (rtval);
3831 }
3832
3833 /*
3834  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3835  */
3836 void
3837 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3838 {
3839         pv_entry_t pv;
3840         pmap_t pmap;
3841         pt_entry_t *pte;
3842
3843         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3844         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3845                 return;
3846         sched_pin();
3847         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3848                 pmap = PV_PMAP(pv);
3849                 PMAP_LOCK(pmap);
3850                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3851                 if ((*pte & PG_M) != 0) {
3852                         /*
3853                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3854                          * in size, PG_M is among the least significant
3855                          * 32 bits. 
3856                          */
3857                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_M, FALSE);
3858                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3859                 }
3860                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3861         }
3862         sched_unpin();
3863 }
3864
3865 /*
3866  *      pmap_clear_reference:
3867  *
3868  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3869  */
3870 void
3871 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3872 {
3873         pv_entry_t pv;
3874         pmap_t pmap;
3875         pt_entry_t *pte;
3876
3877         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3878         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3879                 return;
3880         sched_pin();
3881         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3882                 pmap = PV_PMAP(pv);
3883                 PMAP_LOCK(pmap);
3884                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3885                 if ((*pte & PG_A) != 0) {
3886                         /*
3887                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3888                          * in size, PG_A is among the least significant
3889                          * 32 bits. 
3890                          */
3891                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3892                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3893                 }
3894                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3895         }
3896         sched_unpin();
3897 }
3898
3899 /*
3900  * Miscellaneous support routines follow
3901  */
3902
3903 /*
3904  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3905  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3906  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3907  * NOT real memory.
3908  */
3909 void *
3910 pmap_mapdev_attr(vm_paddr_t pa, vm_size_t size, int mode)
3911 {
3912         vm_offset_t va, offset;
3913         vm_size_t tmpsize;
3914
3915         offset = pa & PAGE_MASK;
3916         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3917         pa = pa & PG_FRAME;
3918
3919         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
3920                 va = KERNBASE + pa;
3921         else
3922                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
3923         if (!va)
3924                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3925
3926         for (tmpsize = 0; tmpsize < size; tmpsize += PAGE_SIZE)
3927                 pmap_kenter_attr(va + tmpsize, pa + tmpsize, mode);
3928         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, va + tmpsize);
3929         pmap_invalidate_cache_range(va, va + size);
3930         return ((void *)(va + offset));
3931 }
3932
3933 void *
3934 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3935 {
3936
3937         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_UNCACHEABLE));
3938 }
3939
3940 void *
3941 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3942 {
3943
3944         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_WRITE_BACK));
3945 }
3946
3947 void
3948 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3949 {
3950         vm_offset_t base, offset, tmpva;
3951
3952         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
3953                 return;
3954         base = trunc_page(va);
3955         offset = va & PAGE_MASK;
3956         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3957         critical_enter();
3958         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
3959                 pmap_kremove(tmpva);
3960         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3961         critical_exit();
3962         kmem_free(kernel_map, base, size);
3963 }
3964
3965 /*
3966  * Sets the memory attribute for the specified page.
3967  */
3968 void
3969 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3970 {
3971         struct sysmaps *sysmaps;
3972         vm_offset_t sva, eva;
3973
3974         m->md.pat_mode = ma;
3975         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3976                 return;
3977
3978         /*
3979          * If "m" is a normal page, flush it from the cache.
3980          * See pmap_invalidate_cache_range().
3981          *
3982          * First, try to find an existing mapping of the page by sf
3983          * buffer. sf_buf_invalidate_cache() modifies mapping and
3984          * flushes the cache.
3985          */    
3986         if (sf_buf_invalidate_cache(m))
3987                 return;
3988
3989         /*
3990          * If page is not mapped by sf buffer, but CPU does not
3991          * support self snoop, map the page transient and do
3992          * invalidation. In the worst case, whole cache is flushed by
3993          * pmap_invalidate_cache_range().
3994          */
3995         if ((cpu_feature & (CPUID_SS|CPUID_CLFSH)) == CPUID_CLFSH) {
3996                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3997                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
3998                 if (*sysmaps->CMAP2)
3999                         panic("pmap_page_set_memattr: CMAP2 busy");
4000                 sched_pin();
4001                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW |
4002                     xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M |
4003                     pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
4004                 invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4005                 sva = (vm_offset_t)sysmaps->CADDR2;
4006                 eva = sva + PAGE_SIZE;
4007         } else
4008                 sva = eva = 0; /* gcc */
4009         pmap_invalidate_cache_range(sva, eva);
4010         if (sva != 0) {
4011                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
4012                 sched_unpin();
4013                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4014         }
4015 }
4016
4017 int
4018 pmap_change_attr(va, size, mode)
4019         vm_offset_t va;
4020         vm_size_t size;
4021         int mode;
4022 {
4023         vm_offset_t base, offset, tmpva;
4024         pt_entry_t *pte;
4025         u_int opte, npte;
4026         pd_entry_t *pde;
4027         boolean_t changed;
4028
4029         base = trunc_page(va);
4030         offset = va & PAGE_MASK;
4031         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
4032
4033         /* Only supported on kernel virtual addresses. */
4034         if (base <= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4035                 return (EINVAL);
4036
4037         /* 4MB pages and pages that aren't mapped aren't supported. */
4038         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE) {
4039                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
4040                 if (*pde & PG_PS)
4041                         return (EINVAL);
4042                 if ((*pde & PG_V) == 0)
4043                         return (EINVAL);
4044                 pte = vtopte(va);
4045                 if ((*pte & PG_V) == 0)
4046                         return (EINVAL);
4047         }
4048
4049         changed = FALSE;
4050
4051         /*
4052          * Ok, all the pages exist and are 4k, so run through them updating
4053          * their cache mode.
4054          */
4055         for (tmpva = base; size > 0; ) {
4056                 pte = vtopte(tmpva);
4057
4058                 /*
4059                  * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4060                  * PTE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4061                  */
4062                 do {
4063                         opte = *(u_int *)pte;
4064                         npte = opte & ~(PG_PTE_PAT | PG_NC_PCD | PG_NC_PWT);
4065                         npte |= pmap_cache_bits(mode, 0);
4066                         PT_SET_VA_MA(pte, npte, TRUE);
4067                 } while (npte != opte && (*pte != npte));
4068                 if (npte != opte)
4069                         changed = TRUE;
4070                 tmpva += PAGE_SIZE;
4071                 size -= PAGE_SIZE;
4072         }
4073
4074         /*
4075          * Flush CPU caches to make sure any data isn't cached that shouldn't
4076          * be, etc.
4077          */
4078         if (changed) {
4079                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, base, tmpva);
4080                 pmap_invalidate_cache_range(base, tmpva);
4081         }
4082         return (0);
4083 }
4084
4085 /*
4086  * perform the pmap work for mincore
4087  */
4088 int
4089 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
4090 {
4091         pt_entry_t *ptep, pte;
4092         vm_page_t m;
4093         int val = 0;
4094         
4095         PMAP_LOCK(pmap);
4096         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
4097         pte = (ptep != NULL) ? PT_GET(ptep) : 0;
4098         pmap_pte_release(ptep);
4099         PMAP_UNLOCK(pmap);
4100
4101         if (pte != 0) {
4102                 vm_paddr_t pa;
4103
4104                 val = MINCORE_INCORE;
4105                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
4106                         return val;
4107
4108                 pa = pte & PG_FRAME;
4109
4110                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4111
4112                 /*
4113                  * Modified by us
4114                  */
4115                 if (pte & PG_M)
4116                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4117                 else {
4118                         /*
4119                          * Modified by someone else
4120                          */
4121                         vm_page_lock_queues();
4122                         if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
4123                                 val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4124                         vm_page_unlock_queues();
4125                 }
4126                 /*
4127                  * Referenced by us
4128                  */
4129                 if (pte & PG_A)
4130                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4131                 else {
4132                         /*
4133                          * Referenced by someone else
4134                          */
4135                         vm_page_lock_queues();
4136                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
4137                             pmap_ts_referenced(m)) {
4138                                 val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4139                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
4140                         }
4141                         vm_page_unlock_queues();
4142                 }
4143         } 
4144         return val;
4145 }
4146
4147 void
4148 pmap_activate(struct thread *td)
4149 {
4150         pmap_t  pmap, oldpmap;
4151         u_int32_t  cr3;
4152
4153         critical_enter();
4154         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
4155         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
4156 #if defined(SMP)
4157         atomic_clear_int(&oldpmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4158         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4159 #else
4160         oldpmap->pm_active &= ~1;
4161         pmap->pm_active |= 1;
4162 #endif
4163 #ifdef PAE
4164         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
4165 #else
4166         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
4167 #endif
4168         /*
4169          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
4170          */
4171         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
4172         PT_UPDATES_FLUSH();
4173         load_cr3(cr3);
4174         PCPU_SET(curpmap, pmap);
4175         critical_exit();
4176 }
4177
4178 void
4179 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4180 {
4181 }
4182
4183 /*
4184  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4185  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4186  */
4187 void
4188 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4189     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4190 {
4191         vm_offset_t superpage_offset;
4192
4193         if (size < NBPDR)
4194                 return;
4195         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
4196                 offset += ptoa(object->pg_color);
4197         superpage_offset = offset & PDRMASK;
4198         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
4199             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
4200                 return;
4201         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
4202                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4203         else
4204                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4205 }
4206
4207 #ifdef XEN
4208
4209 void
4210 pmap_suspend()
4211 {
4212         pmap_t pmap;
4213         int i, pdir, offset;
4214         vm_paddr_t pdirma;
4215         mmu_update_t mu[4];
4216
4217         /*
4218          * We need to remove the recursive mapping structure from all
4219          * our pmaps so that Xen doesn't get confused when it restores
4220          * the page tables. The recursive map lives at page directory
4221          * index PTDPTDI. We assume that the suspend code has stopped
4222          * the other vcpus (if any).
4223          */
4224         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4225                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4226                         /*
4227                          * Figure out which page directory (L2) page
4228                          * contains this bit of the recursive map and
4229                          * the offset within that page of the map
4230                          * entry
4231                          */
4232                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4233                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4234                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4235                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4236                         mu[i].val = 0;
4237                 }
4238                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4239         }
4240 }
4241
4242 void
4243 pmap_resume()
4244 {
4245         pmap_t pmap;
4246         int i, pdir, offset;
4247         vm_paddr_t pdirma;
4248         mmu_update_t mu[4];
4249
4250         /*
4251          * Restore the recursive map that we removed on suspend.
4252          */
4253         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4254                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4255                         /*
4256                          * Figure out which page directory (L2) page
4257                          * contains this bit of the recursive map and
4258                          * the offset within that page of the map
4259                          * entry
4260                          */
4261                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4262                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4263                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4264                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4265                         mu[i].val = (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME) | PG_V;
4266                 }
4267                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4268         }
4269 }
4270
4271 #endif
4272
4273 #if defined(PMAP_DEBUG)
4274 pmap_pid_dump(int pid)
4275 {
4276         pmap_t pmap;
4277         struct proc *p;
4278         int npte = 0;
4279         int index;
4280
4281         sx_slock(&allproc_lock);
4282         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4283                 if (p->p_pid != pid)
4284                         continue;
4285
4286                 if (p->p_vmspace) {
4287                         int i,j;
4288                         index = 0;
4289                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
4290                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
4291                                 pd_entry_t *pde;
4292                                 pt_entry_t *pte;
4293                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
4294                                 
4295                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
4296                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
4297                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4298                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
4299                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
4300                                                         if (index) {
4301                                                                 index = 0;
4302                                                                 printf("\n");
4303                                                         }
4304                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
4305                                                         return npte;
4306                                                 }
4307                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
4308                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
4309                                                         pt_entry_t pa;
4310                                                         vm_page_t m;
4311                                                         pa = PT_GET(pte);
4312                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa & PG_FRAME);
4313                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
4314                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
4315                                                         npte++;
4316                                                         index++;
4317                                                         if (index >= 2) {
4318                                                                 index = 0;
4319                                                                 printf("\n");
4320                                                         } else {
4321                                                                 printf(" ");
4322                                                         }
4323                                                 }
4324                                         }
4325                                 }
4326                         }
4327                 }
4328         }
4329         sx_sunlock(&allproc_lock);
4330         return npte;
4331 }
4332 #endif
4333
4334 #if defined(DEBUG)
4335
4336 static void     pads(pmap_t pm);
4337 void            pmap_pvdump(vm_paddr_t pa);
4338
4339 /* print address space of pmap*/
4340 static void
4341 pads(pmap_t pm)
4342 {
4343         int i, j;
4344         vm_paddr_t va;
4345         pt_entry_t *ptep;
4346
4347         if (pm == kernel_pmap)
4348                 return;
4349         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
4350                 if (pm->pm_pdir[i])
4351                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4352                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
4353                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
4354                                         continue;
4355                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
4356                                         continue;
4357                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
4358                                 if (pmap_pte_v(ptep))
4359                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
4360                         };
4361
4362 }
4363
4364 void
4365 pmap_pvdump(vm_paddr_t pa)
4366 {
4367         pv_entry_t pv;
4368         pmap_t pmap;
4369         vm_page_t m;
4370
4371         printf("pa %x", pa);
4372         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4373         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4374                 pmap = PV_PMAP(pv);
4375                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
4376                 pads(pmap);
4377         }
4378         printf(" ");
4379 }
4380 #endif