]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.1.git/blob - sys/powerpc/booke/pmap.c
Copy stable/8 to releng/8.1 in preparation for 8.1-RC1.
[FreeBSD/releng/8.1.git] / sys / powerpc / booke / pmap.c
1 /*-
2  * Copyright (C) 2007-2009 Semihalf, Rafal Jaworowski <raj@semihalf.com>
3  * Copyright (C) 2006 Semihalf, Marian Balakowicz <m8@semihalf.com>
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN
18  * NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
19  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
20  * TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
21  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
22  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
23  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
24  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  *
26  * Some hw specific parts of this pmap were derived or influenced
27  * by NetBSD's ibm4xx pmap module. More generic code is shared with
28  * a few other pmap modules from the FreeBSD tree.
29  */
30
31  /*
32   * VM layout notes:
33   *
34   * Kernel and user threads run within one common virtual address space
35   * defined by AS=0.
36   *
37   * Virtual address space layout:
38   * -----------------------------
39   * 0x0000_0000 - 0xafff_ffff   : user process
40   * 0xb000_0000 - 0xbfff_ffff   : pmap_mapdev()-ed area (PCI/PCIE etc.)
41   * 0xc000_0000 - 0xc0ff_ffff   : kernel reserved
42   *   0xc000_0000 - data_end    : kernel code+data, env, metadata etc.
43   * 0xc100_0000 - 0xfeef_ffff   : KVA
44   *   0xc100_0000 - 0xc100_3fff : reserved for page zero/copy
45   *   0xc100_4000 - 0xc200_3fff : reserved for ptbl bufs
46   *   0xc200_4000 - 0xc200_8fff : guard page + kstack0
47   *   0xc200_9000 - 0xfeef_ffff : actual free KVA space
48   * 0xfef0_0000 - 0xffff_ffff   : I/O devices region
49   */
50
51 #include <sys/cdefs.h>
52 __FBSDID("$FreeBSD$");
53
54 #include <sys/types.h>
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/malloc.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58 #include <sys/proc.h>
59 #include <sys/user.h>
60 #include <sys/queue.h>
61 #include <sys/systm.h>
62 #include <sys/kernel.h>
63 #include <sys/msgbuf.h>
64 #include <sys/lock.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/smp.h>
67 #include <sys/vmmeter.h>
68
69 #include <vm/vm.h>
70 #include <vm/vm_page.h>
71 #include <vm/vm_kern.h>
72 #include <vm/vm_pageout.h>
73 #include <vm/vm_extern.h>
74 #include <vm/vm_object.h>
75 #include <vm/vm_param.h>
76 #include <vm/vm_map.h>
77 #include <vm/vm_pager.h>
78 #include <vm/uma.h>
79
80 #include <machine/bootinfo.h>
81 #include <machine/cpu.h>
82 #include <machine/pcb.h>
83 #include <machine/platform.h>
84
85 #include <machine/tlb.h>
86 #include <machine/spr.h>
87 #include <machine/vmparam.h>
88 #include <machine/md_var.h>
89 #include <machine/mmuvar.h>
90 #include <machine/pmap.h>
91 #include <machine/pte.h>
92
93 #include "mmu_if.h"
94
95 #define DEBUG
96 #undef DEBUG
97
98 #ifdef  DEBUG
99 #define debugf(fmt, args...) printf(fmt, ##args)
100 #else
101 #define debugf(fmt, args...)
102 #endif
103
104 #define TODO                    panic("%s: not implemented", __func__);
105
106 #include "opt_sched.h"
107 #ifndef SCHED_4BSD
108 #error "e500 only works with SCHED_4BSD which uses a global scheduler lock."
109 #endif
110 extern struct mtx sched_lock;
111
112 extern int dumpsys_minidump;
113
114 extern unsigned char _etext[];
115 extern unsigned char _end[];
116
117 /* Kernel physical load address. */
118 extern uint32_t kernload;
119 vm_offset_t kernstart;
120 vm_size_t kernsize;
121
122 /* Message buffer and tables. */
123 static vm_offset_t data_start;
124 static vm_size_t data_end;
125
126 /* Phys/avail memory regions. */
127 static struct mem_region *availmem_regions;
128 static int availmem_regions_sz;
129 static struct mem_region *physmem_regions;
130 static int physmem_regions_sz;
131
132 /* Reserved KVA space and mutex for mmu_booke_zero_page. */
133 static vm_offset_t zero_page_va;
134 static struct mtx zero_page_mutex;
135
136 static struct mtx tlbivax_mutex;
137
138 /*
139  * Reserved KVA space for mmu_booke_zero_page_idle. This is used
140  * by idle thred only, no lock required.
141  */
142 static vm_offset_t zero_page_idle_va;
143
144 /* Reserved KVA space and mutex for mmu_booke_copy_page. */
145 static vm_offset_t copy_page_src_va;
146 static vm_offset_t copy_page_dst_va;
147 static struct mtx copy_page_mutex;
148
149 /**************************************************************************/
150 /* PMAP */
151 /**************************************************************************/
152
153 static void mmu_booke_enter_locked(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
154     vm_prot_t, boolean_t);
155
156 unsigned int kptbl_min;         /* Index of the first kernel ptbl. */
157 unsigned int kernel_ptbls;      /* Number of KVA ptbls. */
158
159 /*
160  * If user pmap is processed with mmu_booke_remove and the resident count
161  * drops to 0, there are no more pages to remove, so we need not continue.
162  */
163 #define PMAP_REMOVE_DONE(pmap) \
164         ((pmap) != kernel_pmap && (pmap)->pm_stats.resident_count == 0)
165
166 extern void tlb_lock(uint32_t *);
167 extern void tlb_unlock(uint32_t *);
168 extern void tid_flush(tlbtid_t);
169
170 /**************************************************************************/
171 /* TLB and TID handling */
172 /**************************************************************************/
173
174 /* Translation ID busy table */
175 static volatile pmap_t tidbusy[MAXCPU][TID_MAX + 1];
176
177 /*
178  * TLB0 capabilities (entry, way numbers etc.). These can vary between e500
179  * core revisions and should be read from h/w registers during early config.
180  */
181 uint32_t tlb0_entries;
182 uint32_t tlb0_ways;
183 uint32_t tlb0_entries_per_way;
184
185 #define TLB0_ENTRIES            (tlb0_entries)
186 #define TLB0_WAYS               (tlb0_ways)
187 #define TLB0_ENTRIES_PER_WAY    (tlb0_entries_per_way)
188
189 #define TLB1_ENTRIES 16
190
191 /* In-ram copy of the TLB1 */
192 static tlb_entry_t tlb1[TLB1_ENTRIES];
193
194 /* Next free entry in the TLB1 */
195 static unsigned int tlb1_idx;
196
197 static tlbtid_t tid_alloc(struct pmap *);
198
199 static void tlb_print_entry(int, uint32_t, uint32_t, uint32_t, uint32_t);
200
201 static int tlb1_set_entry(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_size_t, uint32_t);
202 static void tlb1_write_entry(unsigned int);
203 static int tlb1_iomapped(int, vm_paddr_t, vm_size_t, vm_offset_t *);
204 static vm_size_t tlb1_mapin_region(vm_offset_t, vm_offset_t, vm_size_t);
205
206 static vm_size_t tsize2size(unsigned int);
207 static unsigned int size2tsize(vm_size_t);
208 static unsigned int ilog2(unsigned int);
209
210 static void set_mas4_defaults(void);
211
212 static inline void tlb0_flush_entry(vm_offset_t);
213 static inline unsigned int tlb0_tableidx(vm_offset_t, unsigned int);
214
215 /**************************************************************************/
216 /* Page table management */
217 /**************************************************************************/
218
219 /* Data for the pv entry allocation mechanism */
220 static uma_zone_t pvzone;
221 static struct vm_object pvzone_obj;
222 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
223
224 #define PV_ENTRY_ZONE_MIN       2048    /* min pv entries in uma zone */
225
226 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
227 #define PMAP_SHPGPERPROC        200
228 #endif
229
230 static void ptbl_init(void);
231 static struct ptbl_buf *ptbl_buf_alloc(void);
232 static void ptbl_buf_free(struct ptbl_buf *);
233 static void ptbl_free_pmap_ptbl(pmap_t, pte_t *);
234
235 static pte_t *ptbl_alloc(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
236 static void ptbl_free(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
237 static void ptbl_hold(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
238 static int ptbl_unhold(mmu_t, pmap_t, unsigned int);
239
240 static vm_paddr_t pte_vatopa(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
241 static pte_t *pte_find(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
242 static void pte_enter(mmu_t, pmap_t, vm_page_t, vm_offset_t, uint32_t);
243 static int pte_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, uint8_t);
244
245 static pv_entry_t pv_alloc(void);
246 static void pv_free(pv_entry_t);
247 static void pv_insert(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
248 static void pv_remove(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t);
249
250 /* Number of kva ptbl buffers, each covering one ptbl (PTBL_PAGES). */
251 #define PTBL_BUFS               (128 * 16)
252
253 struct ptbl_buf {
254         TAILQ_ENTRY(ptbl_buf) link;     /* list link */
255         vm_offset_t kva;                /* va of mapping */
256 };
257
258 /* ptbl free list and a lock used for access synchronization. */
259 static TAILQ_HEAD(, ptbl_buf) ptbl_buf_freelist;
260 static struct mtx ptbl_buf_freelist_lock;
261
262 /* Base address of kva space allocated fot ptbl bufs. */
263 static vm_offset_t ptbl_buf_pool_vabase;
264
265 /* Pointer to ptbl_buf structures. */
266 static struct ptbl_buf *ptbl_bufs;
267
268 void pmap_bootstrap_ap(volatile uint32_t *);
269
270 /*
271  * Kernel MMU interface
272  */
273 static void             mmu_booke_change_wiring(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, boolean_t);
274 static void             mmu_booke_clear_modify(mmu_t, vm_page_t);
275 static void             mmu_booke_clear_reference(mmu_t, vm_page_t);
276 static void             mmu_booke_copy(mmu_t, pmap_t, pmap_t, vm_offset_t,
277     vm_size_t, vm_offset_t);
278 static void             mmu_booke_copy_page(mmu_t, vm_page_t, vm_page_t);
279 static void             mmu_booke_enter(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
280     vm_prot_t, boolean_t);
281 static void             mmu_booke_enter_object(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t,
282     vm_page_t, vm_prot_t);
283 static void             mmu_booke_enter_quick(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
284     vm_prot_t);
285 static vm_paddr_t       mmu_booke_extract(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
286 static vm_page_t        mmu_booke_extract_and_hold(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t,
287     vm_prot_t);
288 static void             mmu_booke_init(mmu_t);
289 static boolean_t        mmu_booke_is_modified(mmu_t, vm_page_t);
290 static boolean_t        mmu_booke_is_prefaultable(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
291 static boolean_t        mmu_booke_ts_referenced(mmu_t, vm_page_t);
292 static vm_offset_t      mmu_booke_map(mmu_t, vm_offset_t *, vm_offset_t, vm_offset_t,
293     int);
294 static int              mmu_booke_mincore(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t);
295 static void             mmu_booke_object_init_pt(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t,
296     vm_object_t, vm_pindex_t, vm_size_t);
297 static boolean_t        mmu_booke_page_exists_quick(mmu_t, pmap_t, vm_page_t);
298 static void             mmu_booke_page_init(mmu_t, vm_page_t);
299 static int              mmu_booke_page_wired_mappings(mmu_t, vm_page_t);
300 static void             mmu_booke_pinit(mmu_t, pmap_t);
301 static void             mmu_booke_pinit0(mmu_t, pmap_t);
302 static void             mmu_booke_protect(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t,
303     vm_prot_t);
304 static void             mmu_booke_qenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_page_t *, int);
305 static void             mmu_booke_qremove(mmu_t, vm_offset_t, int);
306 static void             mmu_booke_release(mmu_t, pmap_t);
307 static void             mmu_booke_remove(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
308 static void             mmu_booke_remove_all(mmu_t, vm_page_t);
309 static void             mmu_booke_remove_write(mmu_t, vm_page_t);
310 static void             mmu_booke_zero_page(mmu_t, vm_page_t);
311 static void             mmu_booke_zero_page_area(mmu_t, vm_page_t, int, int);
312 static void             mmu_booke_zero_page_idle(mmu_t, vm_page_t);
313 static void             mmu_booke_activate(mmu_t, struct thread *);
314 static void             mmu_booke_deactivate(mmu_t, struct thread *);
315 static void             mmu_booke_bootstrap(mmu_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
316 static void             *mmu_booke_mapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
317 static void             mmu_booke_unmapdev(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
318 static vm_offset_t      mmu_booke_kextract(mmu_t, vm_offset_t);
319 static void             mmu_booke_kenter(mmu_t, vm_offset_t, vm_offset_t);
320 static void             mmu_booke_kremove(mmu_t, vm_offset_t);
321 static boolean_t        mmu_booke_dev_direct_mapped(mmu_t, vm_offset_t, vm_size_t);
322 static void             mmu_booke_sync_icache(mmu_t, pmap_t, vm_offset_t,
323     vm_size_t);
324 static vm_offset_t      mmu_booke_dumpsys_map(mmu_t, struct pmap_md *,
325     vm_size_t, vm_size_t *);
326 static void             mmu_booke_dumpsys_unmap(mmu_t, struct pmap_md *,
327     vm_size_t, vm_offset_t);
328 static struct pmap_md   *mmu_booke_scan_md(mmu_t, struct pmap_md *);
329
330 static mmu_method_t mmu_booke_methods[] = {
331         /* pmap dispatcher interface */
332         MMUMETHOD(mmu_change_wiring,    mmu_booke_change_wiring),
333         MMUMETHOD(mmu_clear_modify,     mmu_booke_clear_modify),
334         MMUMETHOD(mmu_clear_reference,  mmu_booke_clear_reference),
335         MMUMETHOD(mmu_copy,             mmu_booke_copy),
336         MMUMETHOD(mmu_copy_page,        mmu_booke_copy_page),
337         MMUMETHOD(mmu_enter,            mmu_booke_enter),
338         MMUMETHOD(mmu_enter_object,     mmu_booke_enter_object),
339         MMUMETHOD(mmu_enter_quick,      mmu_booke_enter_quick),
340         MMUMETHOD(mmu_extract,          mmu_booke_extract),
341         MMUMETHOD(mmu_extract_and_hold, mmu_booke_extract_and_hold),
342         MMUMETHOD(mmu_init,             mmu_booke_init),
343         MMUMETHOD(mmu_is_modified,      mmu_booke_is_modified),
344         MMUMETHOD(mmu_is_prefaultable,  mmu_booke_is_prefaultable),
345         MMUMETHOD(mmu_ts_referenced,    mmu_booke_ts_referenced),
346         MMUMETHOD(mmu_map,              mmu_booke_map),
347         MMUMETHOD(mmu_mincore,          mmu_booke_mincore),
348         MMUMETHOD(mmu_object_init_pt,   mmu_booke_object_init_pt),
349         MMUMETHOD(mmu_page_exists_quick,mmu_booke_page_exists_quick),
350         MMUMETHOD(mmu_page_init,        mmu_booke_page_init),
351         MMUMETHOD(mmu_page_wired_mappings, mmu_booke_page_wired_mappings),
352         MMUMETHOD(mmu_pinit,            mmu_booke_pinit),
353         MMUMETHOD(mmu_pinit0,           mmu_booke_pinit0),
354         MMUMETHOD(mmu_protect,          mmu_booke_protect),
355         MMUMETHOD(mmu_qenter,           mmu_booke_qenter),
356         MMUMETHOD(mmu_qremove,          mmu_booke_qremove),
357         MMUMETHOD(mmu_release,          mmu_booke_release),
358         MMUMETHOD(mmu_remove,           mmu_booke_remove),
359         MMUMETHOD(mmu_remove_all,       mmu_booke_remove_all),
360         MMUMETHOD(mmu_remove_write,     mmu_booke_remove_write),
361         MMUMETHOD(mmu_sync_icache,      mmu_booke_sync_icache),
362         MMUMETHOD(mmu_zero_page,        mmu_booke_zero_page),
363         MMUMETHOD(mmu_zero_page_area,   mmu_booke_zero_page_area),
364         MMUMETHOD(mmu_zero_page_idle,   mmu_booke_zero_page_idle),
365         MMUMETHOD(mmu_activate,         mmu_booke_activate),
366         MMUMETHOD(mmu_deactivate,       mmu_booke_deactivate),
367
368         /* Internal interfaces */
369         MMUMETHOD(mmu_bootstrap,        mmu_booke_bootstrap),
370         MMUMETHOD(mmu_dev_direct_mapped,mmu_booke_dev_direct_mapped),
371         MMUMETHOD(mmu_mapdev,           mmu_booke_mapdev),
372         MMUMETHOD(mmu_kenter,           mmu_booke_kenter),
373         MMUMETHOD(mmu_kextract,         mmu_booke_kextract),
374 /*      MMUMETHOD(mmu_kremove,          mmu_booke_kremove),     */
375         MMUMETHOD(mmu_unmapdev,         mmu_booke_unmapdev),
376
377         /* dumpsys() support */
378         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_map,      mmu_booke_dumpsys_map),
379         MMUMETHOD(mmu_dumpsys_unmap,    mmu_booke_dumpsys_unmap),
380         MMUMETHOD(mmu_scan_md,          mmu_booke_scan_md),
381
382         { 0, 0 }
383 };
384
385 static mmu_def_t booke_mmu = {
386         MMU_TYPE_BOOKE,
387         mmu_booke_methods,
388         0
389 };
390 MMU_DEF(booke_mmu);
391
392 static inline void
393 tlb_miss_lock(void)
394 {
395 #ifdef SMP
396         struct pcpu *pc;
397
398         if (!smp_started)
399                 return;
400
401         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
402                 if (pc != pcpup) {
403
404                         CTR3(KTR_PMAP, "%s: tlb miss LOCK of CPU=%d, "
405                             "tlb_lock=%p", __func__, pc->pc_cpuid, pc->pc_booke_tlb_lock);
406
407                         KASSERT((pc->pc_cpuid != PCPU_GET(cpuid)),
408                             ("tlb_miss_lock: tried to lock self"));
409
410                         tlb_lock(pc->pc_booke_tlb_lock);
411
412                         CTR1(KTR_PMAP, "%s: locked", __func__);
413                 }
414         }
415 #endif
416 }
417
418 static inline void
419 tlb_miss_unlock(void)
420 {
421 #ifdef SMP
422         struct pcpu *pc;
423
424         if (!smp_started)
425                 return;
426
427         SLIST_FOREACH(pc, &cpuhead, pc_allcpu) {
428                 if (pc != pcpup) {
429                         CTR2(KTR_PMAP, "%s: tlb miss UNLOCK of CPU=%d",
430                             __func__, pc->pc_cpuid);
431
432                         tlb_unlock(pc->pc_booke_tlb_lock);
433
434                         CTR1(KTR_PMAP, "%s: unlocked", __func__);
435                 }
436         }
437 #endif
438 }
439
440 /* Return number of entries in TLB0. */
441 static __inline void
442 tlb0_get_tlbconf(void)
443 {
444         uint32_t tlb0_cfg;
445
446         tlb0_cfg = mfspr(SPR_TLB0CFG);
447         tlb0_entries = tlb0_cfg & TLBCFG_NENTRY_MASK;
448         tlb0_ways = (tlb0_cfg & TLBCFG_ASSOC_MASK) >> TLBCFG_ASSOC_SHIFT;
449         tlb0_entries_per_way = tlb0_entries / tlb0_ways;
450 }
451
452 /* Initialize pool of kva ptbl buffers. */
453 static void
454 ptbl_init(void)
455 {
456         int i;
457
458         CTR3(KTR_PMAP, "%s: s (ptbl_bufs = 0x%08x size 0x%08x)", __func__,
459             (uint32_t)ptbl_bufs, sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_BUFS);
460         CTR3(KTR_PMAP, "%s: s (ptbl_buf_pool_vabase = 0x%08x size = 0x%08x)",
461             __func__, ptbl_buf_pool_vabase, PTBL_BUFS * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
462
463         mtx_init(&ptbl_buf_freelist_lock, "ptbl bufs lock", NULL, MTX_DEF);
464         TAILQ_INIT(&ptbl_buf_freelist);
465
466         for (i = 0; i < PTBL_BUFS; i++) {
467                 ptbl_bufs[i].kva = ptbl_buf_pool_vabase + i * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
468                 TAILQ_INSERT_TAIL(&ptbl_buf_freelist, &ptbl_bufs[i], link);
469         }
470 }
471
472 /* Get a ptbl_buf from the freelist. */
473 static struct ptbl_buf *
474 ptbl_buf_alloc(void)
475 {
476         struct ptbl_buf *buf;
477
478         mtx_lock(&ptbl_buf_freelist_lock);
479         buf = TAILQ_FIRST(&ptbl_buf_freelist);
480         if (buf != NULL)
481                 TAILQ_REMOVE(&ptbl_buf_freelist, buf, link);
482         mtx_unlock(&ptbl_buf_freelist_lock);
483
484         CTR2(KTR_PMAP, "%s: buf = %p", __func__, buf);
485
486         return (buf);
487 }
488
489 /* Return ptbl buff to free pool. */
490 static void
491 ptbl_buf_free(struct ptbl_buf *buf)
492 {
493
494         CTR2(KTR_PMAP, "%s: buf = %p", __func__, buf);
495
496         mtx_lock(&ptbl_buf_freelist_lock);
497         TAILQ_INSERT_TAIL(&ptbl_buf_freelist, buf, link);
498         mtx_unlock(&ptbl_buf_freelist_lock);
499 }
500
501 /*
502  * Search the list of allocated ptbl bufs and find on list of allocated ptbls
503  */
504 static void
505 ptbl_free_pmap_ptbl(pmap_t pmap, pte_t *ptbl)
506 {
507         struct ptbl_buf *pbuf;
508
509         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl = %p", __func__, ptbl);
510
511         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
512
513         TAILQ_FOREACH(pbuf, &pmap->pm_ptbl_list, link)
514                 if (pbuf->kva == (vm_offset_t)ptbl) {
515                         /* Remove from pmap ptbl buf list. */
516                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_ptbl_list, pbuf, link);
517
518                         /* Free corresponding ptbl buf. */
519                         ptbl_buf_free(pbuf);
520                         break;
521                 }
522 }
523
524 /* Allocate page table. */
525 static pte_t *
526 ptbl_alloc(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
527 {
528         vm_page_t mtbl[PTBL_PAGES];
529         vm_page_t m;
530         struct ptbl_buf *pbuf;
531         unsigned int pidx;
532         pte_t *ptbl;
533         int i;
534
535         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
536             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
537
538         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
539             ("ptbl_alloc: invalid pdir_idx"));
540         KASSERT((pmap->pm_pdir[pdir_idx] == NULL),
541             ("pte_alloc: valid ptbl entry exists!"));
542
543         pbuf = ptbl_buf_alloc();
544         if (pbuf == NULL)
545                 panic("pte_alloc: couldn't alloc kernel virtual memory");
546                 
547         ptbl = (pte_t *)pbuf->kva;
548
549         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl kva = %p", __func__, ptbl);
550
551         /* Allocate ptbl pages, this will sleep! */
552         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
553                 pidx = (PTBL_PAGES * pdir_idx) + i;
554                 while ((m = vm_page_alloc(NULL, pidx,
555                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
556
557                         PMAP_UNLOCK(pmap);
558                         vm_page_unlock_queues();
559                         VM_WAIT;
560                         vm_page_lock_queues();
561                         PMAP_LOCK(pmap);
562                 }
563                 mtbl[i] = m;
564         }
565
566         /* Map allocated pages into kernel_pmap. */
567         mmu_booke_qenter(mmu, (vm_offset_t)ptbl, mtbl, PTBL_PAGES);
568
569         /* Zero whole ptbl. */
570         bzero((caddr_t)ptbl, PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
571
572         /* Add pbuf to the pmap ptbl bufs list. */
573         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_ptbl_list, pbuf, link);
574
575         return (ptbl);
576 }
577
578 /* Free ptbl pages and invalidate pdir entry. */
579 static void
580 ptbl_free(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
581 {
582         pte_t *ptbl;
583         vm_paddr_t pa;
584         vm_offset_t va;
585         vm_page_t m;
586         int i;
587
588         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
589             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
590
591         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
592             ("ptbl_free: invalid pdir_idx"));
593
594         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
595
596         CTR2(KTR_PMAP, "%s: ptbl = %p", __func__, ptbl);
597
598         KASSERT((ptbl != NULL), ("ptbl_free: null ptbl"));
599
600         /*
601          * Invalidate the pdir entry as soon as possible, so that other CPUs
602          * don't attempt to look up the page tables we are releasing.
603          */
604         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
605         tlb_miss_lock();
606         
607         pmap->pm_pdir[pdir_idx] = NULL;
608
609         tlb_miss_unlock();
610         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
611
612         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
613                 va = ((vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
614                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap, va);
615                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
616                 vm_page_free_zero(m);
617                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
618                 mmu_booke_kremove(mmu, va);
619         }
620
621         ptbl_free_pmap_ptbl(pmap, ptbl);
622 }
623
624 /*
625  * Decrement ptbl pages hold count and attempt to free ptbl pages.
626  * Called when removing pte entry from ptbl.
627  *
628  * Return 1 if ptbl pages were freed.
629  */
630 static int
631 ptbl_unhold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
632 {
633         pte_t *ptbl;
634         vm_paddr_t pa;
635         vm_page_t m;
636         int i;
637
638         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p su = %d pdir_idx = %d", __func__, pmap,
639             (pmap == kernel_pmap), pdir_idx);
640
641         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
642             ("ptbl_unhold: invalid pdir_idx"));
643         KASSERT((pmap != kernel_pmap),
644             ("ptbl_unhold: unholding kernel ptbl!"));
645
646         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
647
648         //debugf("ptbl_unhold: ptbl = 0x%08x\n", (u_int32_t)ptbl);
649         KASSERT(((vm_offset_t)ptbl >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS),
650             ("ptbl_unhold: non kva ptbl"));
651
652         /* decrement hold count */
653         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
654                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap,
655                     (vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
656                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
657                 m->wire_count--;
658         }
659
660         /*
661          * Free ptbl pages if there are no pte etries in this ptbl.
662          * wire_count has the same value for all ptbl pages, so check the last
663          * page.
664          */
665         if (m->wire_count == 0) {
666                 ptbl_free(mmu, pmap, pdir_idx);
667
668                 //debugf("ptbl_unhold: e (freed ptbl)\n");
669                 return (1);
670         }
671
672         return (0);
673 }
674
675 /*
676  * Increment hold count for ptbl pages. This routine is used when a new pte
677  * entry is being inserted into the ptbl.
678  */
679 static void
680 ptbl_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, unsigned int pdir_idx)
681 {
682         vm_paddr_t pa;
683         pte_t *ptbl;
684         vm_page_t m;
685         int i;
686
687         CTR3(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p pdir_idx = %d", __func__, pmap,
688             pdir_idx);
689
690         KASSERT((pdir_idx <= (VM_MAXUSER_ADDRESS / PDIR_SIZE)),
691             ("ptbl_hold: invalid pdir_idx"));
692         KASSERT((pmap != kernel_pmap),
693             ("ptbl_hold: holding kernel ptbl!"));
694
695         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
696
697         KASSERT((ptbl != NULL), ("ptbl_hold: null ptbl"));
698
699         for (i = 0; i < PTBL_PAGES; i++) {
700                 pa = pte_vatopa(mmu, kernel_pmap,
701                     (vm_offset_t)ptbl + (i * PAGE_SIZE));
702                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
703                 m->wire_count++;
704         }
705 }
706
707 /* Allocate pv_entry structure. */
708 pv_entry_t
709 pv_alloc(void)
710 {
711         pv_entry_t pv;
712
713         pv_entry_count++;
714         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
715                 pagedaemon_wakeup();
716         pv = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
717
718         return (pv);
719 }
720
721 /* Free pv_entry structure. */
722 static __inline void
723 pv_free(pv_entry_t pve)
724 {
725
726         pv_entry_count--;
727         uma_zfree(pvzone, pve);
728 }
729
730
731 /* Allocate and initialize pv_entry structure. */
732 static void
733 pv_insert(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
734 {
735         pv_entry_t pve;
736
737         //int su = (pmap == kernel_pmap);
738         //debugf("pv_insert: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x m = 0x%08x)\n", su,
739         //      (u_int32_t)pmap, va, (u_int32_t)m);
740
741         pve = pv_alloc();
742         if (pve == NULL)
743                 panic("pv_insert: no pv entries!");
744
745         pve->pv_pmap = pmap;
746         pve->pv_va = va;
747
748         /* add to pv_list */
749         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
750         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
751
752         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pve, pv_link);
753
754         //debugf("pv_insert: e\n");
755 }
756
757 /* Destroy pv entry. */
758 static void
759 pv_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
760 {
761         pv_entry_t pve;
762
763         //int su = (pmap == kernel_pmap);
764         //debugf("pv_remove: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x)\n", su, (u_int32_t)pmap, va);
765
766         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
767         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
768
769         /* find pv entry */
770         TAILQ_FOREACH(pve, &m->md.pv_list, pv_link) {
771                 if ((pmap == pve->pv_pmap) && (va == pve->pv_va)) {
772                         /* remove from pv_list */
773                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pve, pv_link);
774                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
775                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
776
777                         /* free pv entry struct */
778                         pv_free(pve);
779                         break;
780                 }
781         }
782
783         //debugf("pv_remove: e\n");
784 }
785
786 /*
787  * Clean pte entry, try to free page table page if requested.
788  *
789  * Return 1 if ptbl pages were freed, otherwise return 0.
790  */
791 static int
792 pte_remove(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, uint8_t flags)
793 {
794         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
795         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
796         vm_page_t m;
797         pte_t *ptbl;
798         pte_t *pte;
799
800         //int su = (pmap == kernel_pmap);
801         //debugf("pte_remove: s (su = %d pmap = 0x%08x va = 0x%08x flags = %d)\n",
802         //              su, (u_int32_t)pmap, va, flags);
803
804         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
805         KASSERT(ptbl, ("pte_remove: null ptbl"));
806
807         pte = &ptbl[ptbl_idx];
808
809         if (pte == NULL || !PTE_ISVALID(pte))
810                 return (0);
811
812         if (PTE_ISWIRED(pte))
813                 pmap->pm_stats.wired_count--;
814
815         /* Handle managed entry. */
816         if (PTE_ISMANAGED(pte)) {
817                 /* Get vm_page_t for mapped pte. */
818                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
819
820                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
821                         vm_page_dirty(m);
822
823                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
824                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
825
826                 pv_remove(pmap, va, m);
827         }
828
829         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
830         tlb_miss_lock();
831
832         tlb0_flush_entry(va);
833         pte->flags = 0;
834         pte->rpn = 0;
835
836         tlb_miss_unlock();
837         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
838
839         pmap->pm_stats.resident_count--;
840
841         if (flags & PTBL_UNHOLD) {
842                 //debugf("pte_remove: e (unhold)\n");
843                 return (ptbl_unhold(mmu, pmap, pdir_idx));
844         }
845
846         //debugf("pte_remove: e\n");
847         return (0);
848 }
849
850 /*
851  * Insert PTE for a given page and virtual address.
852  */
853 static void
854 pte_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va, uint32_t flags)
855 {
856         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
857         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
858         pte_t *ptbl, *pte;
859
860         CTR4(KTR_PMAP, "%s: su = %d pmap = %p va = %p", __func__,
861             pmap == kernel_pmap, pmap, va);
862
863         /* Get the page table pointer. */
864         ptbl = pmap->pm_pdir[pdir_idx];
865
866         if (ptbl == NULL) {
867                 /* Allocate page table pages. */
868                 ptbl = ptbl_alloc(mmu, pmap, pdir_idx);
869         } else {
870                 /*
871                  * Check if there is valid mapping for requested
872                  * va, if there is, remove it.
873                  */
874                 pte = &pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx];
875                 if (PTE_ISVALID(pte)) {
876                         pte_remove(mmu, pmap, va, PTBL_HOLD);
877                 } else {
878                         /*
879                          * pte is not used, increment hold count
880                          * for ptbl pages.
881                          */
882                         if (pmap != kernel_pmap)
883                                 ptbl_hold(mmu, pmap, pdir_idx);
884                 }
885         }
886
887         /*
888          * Insert pv_entry into pv_list for mapped page if part of managed
889          * memory.
890          */
891         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) == 0) {
892                 if ((m->flags & PG_UNMANAGED) == 0) {
893                         flags |= PTE_MANAGED;
894
895                         /* Create and insert pv entry. */
896                         pv_insert(pmap, va, m);
897                 }
898         }
899
900         pmap->pm_stats.resident_count++;
901         
902         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
903         tlb_miss_lock();
904
905         tlb0_flush_entry(va);
906         if (pmap->pm_pdir[pdir_idx] == NULL) {
907                 /*
908                  * If we just allocated a new page table, hook it in
909                  * the pdir.
910                  */
911                 pmap->pm_pdir[pdir_idx] = ptbl;
912         }
913         pte = &(pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
914         pte->rpn = VM_PAGE_TO_PHYS(m) & ~PTE_PA_MASK;
915         pte->flags |= (PTE_VALID | flags);
916
917         tlb_miss_unlock();
918         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
919 }
920
921 /* Return the pa for the given pmap/va. */
922 static vm_paddr_t
923 pte_vatopa(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
924 {
925         vm_paddr_t pa = 0;
926         pte_t *pte;
927
928         pte = pte_find(mmu, pmap, va);
929         if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
930                 pa = (PTE_PA(pte) | (va & PTE_PA_MASK));
931         return (pa);
932 }
933
934 /* Get a pointer to a PTE in a page table. */
935 static pte_t *
936 pte_find(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
937 {
938         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
939         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
940
941         KASSERT((pmap != NULL), ("pte_find: invalid pmap"));
942
943         if (pmap->pm_pdir[pdir_idx])
944                 return (&(pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]));
945
946         return (NULL);
947 }
948
949 /**************************************************************************/
950 /* PMAP related */
951 /**************************************************************************/
952
953 /*
954  * This is called during e500_init, before the system is really initialized.
955  */
956 static void
957 mmu_booke_bootstrap(mmu_t mmu, vm_offset_t start, vm_offset_t kernelend)
958 {
959         vm_offset_t phys_kernelend;
960         struct mem_region *mp, *mp1;
961         int cnt, i, j;
962         u_int s, e, sz;
963         u_int phys_avail_count;
964         vm_size_t physsz, hwphyssz, kstack0_sz;
965         vm_offset_t kernel_pdir, kstack0, va;
966         vm_paddr_t kstack0_phys;
967         void *dpcpu;
968         pte_t *pte;
969
970         debugf("mmu_booke_bootstrap: entered\n");
971
972         /* Initialize invalidation mutex */
973         mtx_init(&tlbivax_mutex, "tlbivax", NULL, MTX_SPIN);
974
975         /* Read TLB0 size and associativity. */
976         tlb0_get_tlbconf();
977
978         /* Align kernel start and end address (kernel image). */
979         kernstart = trunc_page(start);
980         data_start = round_page(kernelend);
981         kernsize = data_start - kernstart;
982
983         data_end = data_start;
984
985         /* Allocate space for the message buffer. */
986         msgbufp = (struct msgbuf *)data_end;
987         data_end += MSGBUF_SIZE;
988         debugf(" msgbufp at 0x%08x end = 0x%08x\n", (uint32_t)msgbufp,
989             data_end);
990
991         data_end = round_page(data_end);
992
993         /* Allocate the dynamic per-cpu area. */
994         dpcpu = (void *)data_end;
995         data_end += DPCPU_SIZE;
996         dpcpu_init(dpcpu, 0);
997
998         /* Allocate space for ptbl_bufs. */
999         ptbl_bufs = (struct ptbl_buf *)data_end;
1000         data_end += sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_BUFS;
1001         debugf(" ptbl_bufs at 0x%08x end = 0x%08x\n", (uint32_t)ptbl_bufs,
1002             data_end);
1003
1004         data_end = round_page(data_end);
1005
1006         /* Allocate PTE tables for kernel KVA. */
1007         kernel_pdir = data_end;
1008         kernel_ptbls = (VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - VM_MIN_KERNEL_ADDRESS +
1009             PDIR_SIZE - 1) / PDIR_SIZE;
1010         data_end += kernel_ptbls * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
1011         debugf(" kernel ptbls: %d\n", kernel_ptbls);
1012         debugf(" kernel pdir at 0x%08x end = 0x%08x\n", kernel_pdir, data_end);
1013
1014         debugf(" data_end: 0x%08x\n", data_end);
1015         if (data_end - kernstart > 0x1000000) {
1016                 data_end = (data_end + 0x3fffff) & ~0x3fffff;
1017                 tlb1_mapin_region(kernstart + 0x1000000,
1018                     kernload + 0x1000000, data_end - kernstart - 0x1000000);
1019         } else
1020                 data_end = (data_end + 0xffffff) & ~0xffffff;
1021
1022         debugf(" updated data_end: 0x%08x\n", data_end);
1023
1024         kernsize += data_end - data_start;
1025
1026         /*
1027          * Clear the structures - note we can only do it safely after the
1028          * possible additional TLB1 translations are in place (above) so that
1029          * all range up to the currently calculated 'data_end' is covered.
1030          */
1031         memset((void *)ptbl_bufs, 0, sizeof(struct ptbl_buf) * PTBL_SIZE);
1032         memset((void *)kernel_pdir, 0, kernel_ptbls * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE);
1033
1034         /*******************************************************/
1035         /* Set the start and end of kva. */
1036         /*******************************************************/
1037         virtual_avail = round_page(data_end);
1038         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
1039
1040         /* Allocate KVA space for page zero/copy operations. */
1041         zero_page_va = virtual_avail;
1042         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1043         zero_page_idle_va = virtual_avail;
1044         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1045         copy_page_src_va = virtual_avail;
1046         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1047         copy_page_dst_va = virtual_avail;
1048         virtual_avail += PAGE_SIZE;
1049         debugf("zero_page_va = 0x%08x\n", zero_page_va);
1050         debugf("zero_page_idle_va = 0x%08x\n", zero_page_idle_va);
1051         debugf("copy_page_src_va = 0x%08x\n", copy_page_src_va);
1052         debugf("copy_page_dst_va = 0x%08x\n", copy_page_dst_va);
1053
1054         /* Initialize page zero/copy mutexes. */
1055         mtx_init(&zero_page_mutex, "mmu_booke_zero_page", NULL, MTX_DEF);
1056         mtx_init(&copy_page_mutex, "mmu_booke_copy_page", NULL, MTX_DEF);
1057
1058         /* Allocate KVA space for ptbl bufs. */
1059         ptbl_buf_pool_vabase = virtual_avail;
1060         virtual_avail += PTBL_BUFS * PTBL_PAGES * PAGE_SIZE;
1061         debugf("ptbl_buf_pool_vabase = 0x%08x end = 0x%08x\n",
1062             ptbl_buf_pool_vabase, virtual_avail);
1063
1064         /* Calculate corresponding physical addresses for the kernel region. */
1065         phys_kernelend = kernload + kernsize;
1066         debugf("kernel image and allocated data:\n");
1067         debugf(" kernload    = 0x%08x\n", kernload);
1068         debugf(" kernstart   = 0x%08x\n", kernstart);
1069         debugf(" kernsize    = 0x%08x\n", kernsize);
1070
1071         if (sizeof(phys_avail) / sizeof(phys_avail[0]) < availmem_regions_sz)
1072                 panic("mmu_booke_bootstrap: phys_avail too small");
1073
1074         /*
1075          * Remove kernel physical address range from avail regions list. Page
1076          * align all regions.  Non-page aligned memory isn't very interesting
1077          * to us.  Also, sort the entries for ascending addresses.
1078          */
1079
1080         /* Retrieve phys/avail mem regions */
1081         mem_regions(&physmem_regions, &physmem_regions_sz,
1082             &availmem_regions, &availmem_regions_sz);
1083         sz = 0;
1084         cnt = availmem_regions_sz;
1085         debugf("processing avail regions:\n");
1086         for (mp = availmem_regions; mp->mr_size; mp++) {
1087                 s = mp->mr_start;
1088                 e = mp->mr_start + mp->mr_size;
1089                 debugf(" %08x-%08x -> ", s, e);
1090                 /* Check whether this region holds all of the kernel. */
1091                 if (s < kernload && e > phys_kernelend) {
1092                         availmem_regions[cnt].mr_start = phys_kernelend;
1093                         availmem_regions[cnt++].mr_size = e - phys_kernelend;
1094                         e = kernload;
1095                 }
1096                 /* Look whether this regions starts within the kernel. */
1097                 if (s >= kernload && s < phys_kernelend) {
1098                         if (e <= phys_kernelend)
1099                                 goto empty;
1100                         s = phys_kernelend;
1101                 }
1102                 /* Now look whether this region ends within the kernel. */
1103                 if (e > kernload && e <= phys_kernelend) {
1104                         if (s >= kernload)
1105                                 goto empty;
1106                         e = kernload;
1107                 }
1108                 /* Now page align the start and size of the region. */
1109                 s = round_page(s);
1110                 e = trunc_page(e);
1111                 if (e < s)
1112                         e = s;
1113                 sz = e - s;
1114                 debugf("%08x-%08x = %x\n", s, e, sz);
1115
1116                 /* Check whether some memory is left here. */
1117                 if (sz == 0) {
1118                 empty:
1119                         memmove(mp, mp + 1,
1120                             (cnt - (mp - availmem_regions)) * sizeof(*mp));
1121                         cnt--;
1122                         mp--;
1123                         continue;
1124                 }
1125
1126                 /* Do an insertion sort. */
1127                 for (mp1 = availmem_regions; mp1 < mp; mp1++)
1128                         if (s < mp1->mr_start)
1129                                 break;
1130                 if (mp1 < mp) {
1131                         memmove(mp1 + 1, mp1, (char *)mp - (char *)mp1);
1132                         mp1->mr_start = s;
1133                         mp1->mr_size = sz;
1134                 } else {
1135                         mp->mr_start = s;
1136                         mp->mr_size = sz;
1137                 }
1138         }
1139         availmem_regions_sz = cnt;
1140
1141         /*******************************************************/
1142         /* Steal physical memory for kernel stack from the end */
1143         /* of the first avail region                           */
1144         /*******************************************************/
1145         kstack0_sz = KSTACK_PAGES * PAGE_SIZE;
1146         kstack0_phys = availmem_regions[0].mr_start +
1147             availmem_regions[0].mr_size;
1148         kstack0_phys -= kstack0_sz;
1149         availmem_regions[0].mr_size -= kstack0_sz;
1150
1151         /*******************************************************/
1152         /* Fill in phys_avail table, based on availmem_regions */
1153         /*******************************************************/
1154         phys_avail_count = 0;
1155         physsz = 0;
1156         hwphyssz = 0;
1157         TUNABLE_ULONG_FETCH("hw.physmem", (u_long *) &hwphyssz);
1158
1159         debugf("fill in phys_avail:\n");
1160         for (i = 0, j = 0; i < availmem_regions_sz; i++, j += 2) {
1161
1162                 debugf(" region: 0x%08x - 0x%08x (0x%08x)\n",
1163                     availmem_regions[i].mr_start,
1164                     availmem_regions[i].mr_start +
1165                         availmem_regions[i].mr_size,
1166                     availmem_regions[i].mr_size);
1167
1168                 if (hwphyssz != 0 &&
1169                     (physsz + availmem_regions[i].mr_size) >= hwphyssz) {
1170                         debugf(" hw.physmem adjust\n");
1171                         if (physsz < hwphyssz) {
1172                                 phys_avail[j] = availmem_regions[i].mr_start;
1173                                 phys_avail[j + 1] =
1174                                     availmem_regions[i].mr_start +
1175                                     hwphyssz - physsz;
1176                                 physsz = hwphyssz;
1177                                 phys_avail_count++;
1178                         }
1179                         break;
1180                 }
1181
1182                 phys_avail[j] = availmem_regions[i].mr_start;
1183                 phys_avail[j + 1] = availmem_regions[i].mr_start +
1184                     availmem_regions[i].mr_size;
1185                 phys_avail_count++;
1186                 physsz += availmem_regions[i].mr_size;
1187         }
1188         physmem = btoc(physsz);
1189
1190         /* Calculate the last available physical address. */
1191         for (i = 0; phys_avail[i + 2] != 0; i += 2)
1192                 ;
1193         Maxmem = powerpc_btop(phys_avail[i + 1]);
1194
1195         debugf("Maxmem = 0x%08lx\n", Maxmem);
1196         debugf("phys_avail_count = %d\n", phys_avail_count);
1197         debugf("physsz = 0x%08x physmem = %ld (0x%08lx)\n", physsz, physmem,
1198             physmem);
1199
1200         /*******************************************************/
1201         /* Initialize (statically allocated) kernel pmap. */
1202         /*******************************************************/
1203         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
1204         kptbl_min = VM_MIN_KERNEL_ADDRESS / PDIR_SIZE;
1205
1206         debugf("kernel_pmap = 0x%08x\n", (uint32_t)kernel_pmap);
1207         debugf("kptbl_min = %d, kernel_ptbls = %d\n", kptbl_min, kernel_ptbls);
1208         debugf("kernel pdir range: 0x%08x - 0x%08x\n",
1209             kptbl_min * PDIR_SIZE, (kptbl_min + kernel_ptbls) * PDIR_SIZE - 1);
1210
1211         /* Initialize kernel pdir */
1212         for (i = 0; i < kernel_ptbls; i++)
1213                 kernel_pmap->pm_pdir[kptbl_min + i] =
1214                     (pte_t *)(kernel_pdir + (i * PAGE_SIZE * PTBL_PAGES));
1215
1216         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
1217                 kernel_pmap->pm_tid[i] = TID_KERNEL;
1218                 
1219                 /* Initialize each CPU's tidbusy entry 0 with kernel_pmap */
1220                 tidbusy[i][0] = kernel_pmap;
1221         }
1222
1223         /*
1224          * Fill in PTEs covering kernel code and data. They are not required
1225          * for address translation, as this area is covered by static TLB1
1226          * entries, but for pte_vatopa() to work correctly with kernel area
1227          * addresses.
1228          */
1229         for (va = KERNBASE; va < data_end; va += PAGE_SIZE) {
1230                 pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[PDIR_IDX(va)][PTBL_IDX(va)]);
1231                 pte->rpn = kernload + (va - KERNBASE);
1232                 pte->flags = PTE_M | PTE_SR | PTE_SW | PTE_SX | PTE_WIRED |
1233                     PTE_VALID;
1234         }
1235         /* Mark kernel_pmap active on all CPUs */
1236         kernel_pmap->pm_active = ~0;
1237
1238         /*******************************************************/
1239         /* Final setup */
1240         /*******************************************************/
1241
1242         /* Enter kstack0 into kernel map, provide guard page */
1243         kstack0 = virtual_avail + KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE;
1244         thread0.td_kstack = kstack0;
1245         thread0.td_kstack_pages = KSTACK_PAGES;
1246
1247         debugf("kstack_sz = 0x%08x\n", kstack0_sz);
1248         debugf("kstack0_phys at 0x%08x - 0x%08x\n",
1249             kstack0_phys, kstack0_phys + kstack0_sz);
1250         debugf("kstack0 at 0x%08x - 0x%08x\n", kstack0, kstack0 + kstack0_sz);
1251         
1252         virtual_avail += KSTACK_GUARD_PAGES * PAGE_SIZE + kstack0_sz;
1253         for (i = 0; i < KSTACK_PAGES; i++) {
1254                 mmu_booke_kenter(mmu, kstack0, kstack0_phys);
1255                 kstack0 += PAGE_SIZE;
1256                 kstack0_phys += PAGE_SIZE;
1257         }
1258         
1259         debugf("virtual_avail = %08x\n", virtual_avail);
1260         debugf("virtual_end   = %08x\n", virtual_end);
1261
1262         debugf("mmu_booke_bootstrap: exit\n");
1263 }
1264
1265 void
1266 pmap_bootstrap_ap(volatile uint32_t *trcp __unused)
1267 {
1268         int i;
1269
1270         /*
1271          * Finish TLB1 configuration: the BSP already set up its TLB1 and we
1272          * have the snapshot of its contents in the s/w tlb1[] table, so use
1273          * these values directly to (re)program AP's TLB1 hardware.
1274          */
1275         for (i = 0; i < tlb1_idx; i ++) {
1276                 /* Skip invalid entries */
1277                 if (!(tlb1[i].mas1 & MAS1_VALID))
1278                         continue;
1279
1280                 tlb1_write_entry(i);
1281         }
1282
1283         set_mas4_defaults();
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Get the physical page address for the given pmap/virtual address.
1288  */
1289 static vm_paddr_t
1290 mmu_booke_extract(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1291 {
1292         vm_paddr_t pa;
1293
1294         PMAP_LOCK(pmap);
1295         pa = pte_vatopa(mmu, pmap, va);
1296         PMAP_UNLOCK(pmap);
1297
1298         return (pa);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Extract the physical page address associated with the given
1303  * kernel virtual address.
1304  */
1305 static vm_paddr_t
1306 mmu_booke_kextract(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1307 {
1308
1309         return (pte_vatopa(mmu, kernel_pmap, va));
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Initialize the pmap module.
1314  * Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1315  * system needs to map virtual memory.
1316  */
1317 static void
1318 mmu_booke_init(mmu_t mmu)
1319 {
1320         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1321
1322         /*
1323          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
1324          * high water mark so that the system can recover from excessive
1325          * numbers of pv entries.
1326          */
1327         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof(struct pv_entry), NULL, NULL,
1328             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1329
1330         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1331         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1332
1333         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
1334         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1335
1336         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
1337
1338         /* Pre-fill pvzone with initial number of pv entries. */
1339         uma_prealloc(pvzone, PV_ENTRY_ZONE_MIN);
1340
1341         /* Initialize ptbl allocation. */
1342         ptbl_init();
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Map a list of wired pages into kernel virtual address space.  This is
1347  * intended for temporary mappings which do not need page modification or
1348  * references recorded.  Existing mappings in the region are overwritten.
1349  */
1350 static void
1351 mmu_booke_qenter(mmu_t mmu, vm_offset_t sva, vm_page_t *m, int count)
1352 {
1353         vm_offset_t va;
1354
1355         va = sva;
1356         while (count-- > 0) {
1357                 mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(*m));
1358                 va += PAGE_SIZE;
1359                 m++;
1360         }
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Remove page mappings from kernel virtual address space.  Intended for
1365  * temporary mappings entered by mmu_booke_qenter.
1366  */
1367 static void
1368 mmu_booke_qremove(mmu_t mmu, vm_offset_t sva, int count)
1369 {
1370         vm_offset_t va;
1371
1372         va = sva;
1373         while (count-- > 0) {
1374                 mmu_booke_kremove(mmu, va);
1375                 va += PAGE_SIZE;
1376         }
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Map a wired page into kernel virtual address space.
1381  */
1382 static void
1383 mmu_booke_kenter(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_offset_t pa)
1384 {
1385         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
1386         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
1387         uint32_t flags;
1388         pte_t *pte;
1389
1390         KASSERT(((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) &&
1391             (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)), ("mmu_booke_kenter: invalid va"));
1392
1393         flags = 0;
1394         flags |= (PTE_SR | PTE_SW | PTE_SX | PTE_WIRED | PTE_VALID);
1395         flags |= PTE_M;
1396
1397         pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
1398
1399         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1400         tlb_miss_lock();
1401         
1402         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1403         
1404                 CTR1(KTR_PMAP, "%s: replacing entry!", __func__);
1405
1406                 /* Flush entry from TLB0 */
1407                 tlb0_flush_entry(va);
1408         }
1409
1410         pte->rpn = pa & ~PTE_PA_MASK;
1411         pte->flags = flags;
1412
1413         //debugf("mmu_booke_kenter: pdir_idx = %d ptbl_idx = %d va=0x%08x "
1414         //              "pa=0x%08x rpn=0x%08x flags=0x%08x\n",
1415         //              pdir_idx, ptbl_idx, va, pa, pte->rpn, pte->flags);
1416
1417         /* Flush the real memory from the instruction cache. */
1418         if ((flags & (PTE_I | PTE_G)) == 0) {
1419                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
1420         }
1421
1422         tlb_miss_unlock();
1423         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Remove a page from kernel page table.
1428  */
1429 static void
1430 mmu_booke_kremove(mmu_t mmu, vm_offset_t va)
1431 {
1432         unsigned int pdir_idx = PDIR_IDX(va);
1433         unsigned int ptbl_idx = PTBL_IDX(va);
1434         pte_t *pte;
1435
1436 //      CTR2(KTR_PMAP,("%s: s (va = 0x%08x)\n", __func__, va));
1437
1438         KASSERT(((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) &&
1439             (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1440             ("mmu_booke_kremove: invalid va"));
1441
1442         pte = &(kernel_pmap->pm_pdir[pdir_idx][ptbl_idx]);
1443
1444         if (!PTE_ISVALID(pte)) {
1445         
1446                 CTR1(KTR_PMAP, "%s: invalid pte", __func__);
1447
1448                 return;
1449         }
1450
1451         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1452         tlb_miss_lock();
1453
1454         /* Invalidate entry in TLB0, update PTE. */
1455         tlb0_flush_entry(va);
1456         pte->flags = 0;
1457         pte->rpn = 0;
1458
1459         tlb_miss_unlock();
1460         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Initialize pmap associated with process 0.
1465  */
1466 static void
1467 mmu_booke_pinit0(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1468 {
1469
1470         mmu_booke_pinit(mmu, pmap);
1471         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1476  * such as one in a vmspace structure.
1477  */
1478 static void
1479 mmu_booke_pinit(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1480 {
1481         int i;
1482
1483         CTR4(KTR_PMAP, "%s: pmap = %p, proc %d '%s'", __func__, pmap,
1484             curthread->td_proc->p_pid, curthread->td_proc->p_comm);
1485
1486         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("pmap_pinit: initializing kernel_pmap"));
1487
1488         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1489         for (i = 0; i < MAXCPU; i++)
1490                 pmap->pm_tid[i] = TID_NONE;
1491         pmap->pm_active = 0;
1492         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof(pmap->pm_stats));
1493         bzero(&pmap->pm_pdir, sizeof(pte_t *) * PDIR_NENTRIES);
1494         TAILQ_INIT(&pmap->pm_ptbl_list);
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Release any resources held by the given physical map.
1499  * Called when a pmap initialized by mmu_booke_pinit is being released.
1500  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1501  */
1502 static void
1503 mmu_booke_release(mmu_t mmu, pmap_t pmap)
1504 {
1505
1506         printf("mmu_booke_release: s\n");
1507
1508         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1509             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1510             pmap->pm_stats.resident_count));
1511
1512         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Insert the given physical page at the specified virtual address in the
1517  * target physical map with the protection requested. If specified the page
1518  * will be wired down.
1519  */
1520 static void
1521 mmu_booke_enter(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1522     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1523 {
1524
1525         vm_page_lock_queues();
1526         PMAP_LOCK(pmap);
1527         mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, va, m, prot, wired);
1528         vm_page_unlock_queues();
1529         PMAP_UNLOCK(pmap);
1530 }
1531
1532 static void
1533 mmu_booke_enter_locked(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1534     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
1535 {
1536         pte_t *pte;
1537         vm_paddr_t pa;
1538         uint32_t flags;
1539         int su, sync;
1540
1541         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
1542         su = (pmap == kernel_pmap);
1543         sync = 0;
1544
1545         //debugf("mmu_booke_enter_locked: s (pmap=0x%08x su=%d tid=%d m=0x%08x va=0x%08x "
1546         //              "pa=0x%08x prot=0x%08x wired=%d)\n",
1547         //              (u_int32_t)pmap, su, pmap->pm_tid,
1548         //              (u_int32_t)m, va, pa, prot, wired);
1549
1550         if (su) {
1551                 KASSERT(((va >= virtual_avail) &&
1552                     (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1553                     ("mmu_booke_enter_locked: kernel pmap, non kernel va"));
1554         } else {
1555                 KASSERT((va <= VM_MAXUSER_ADDRESS),
1556                     ("mmu_booke_enter_locked: user pmap, non user va"));
1557         }
1558
1559         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
1560
1561         /*
1562          * If there is an existing mapping, and the physical address has not
1563          * changed, must be protection or wiring change.
1564          */
1565         if (((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) &&
1566             (PTE_ISVALID(pte)) && (PTE_PA(pte) == pa)) {
1567             
1568                 /*
1569                  * Before actually updating pte->flags we calculate and
1570                  * prepare its new value in a helper var.
1571                  */
1572                 flags = pte->flags;
1573                 flags &= ~(PTE_UW | PTE_UX | PTE_SW | PTE_SX | PTE_MODIFIED);
1574
1575                 /* Wiring change, just update stats. */
1576                 if (wired) {
1577                         if (!PTE_ISWIRED(pte)) {
1578                                 flags |= PTE_WIRED;
1579                                 pmap->pm_stats.wired_count++;
1580                         }
1581                 } else {
1582                         if (PTE_ISWIRED(pte)) {
1583                                 flags &= ~PTE_WIRED;
1584                                 pmap->pm_stats.wired_count--;
1585                         }
1586                 }
1587
1588                 if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1589                         /* Add write permissions. */
1590                         flags |= PTE_SW;
1591                         if (!su)
1592                                 flags |= PTE_UW;
1593
1594                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
1595                 } else {
1596                         /* Handle modified pages, sense modify status. */
1597
1598                         /*
1599                          * The PTE_MODIFIED flag could be set by underlying
1600                          * TLB misses since we last read it (above), possibly
1601                          * other CPUs could update it so we check in the PTE
1602                          * directly rather than rely on that saved local flags
1603                          * copy.
1604                          */
1605                         if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1606                                 vm_page_dirty(m);
1607                 }
1608
1609                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE) {
1610                         flags |= PTE_SX;
1611                         if (!su)
1612                                 flags |= PTE_UX;
1613
1614                         /*
1615                          * Check existing flags for execute permissions: if we
1616                          * are turning execute permissions on, icache should
1617                          * be flushed.
1618                          */
1619                         if ((flags & (PTE_UX | PTE_SX)) == 0)
1620                                 sync++;
1621                 }
1622
1623                 flags &= ~PTE_REFERENCED;
1624
1625                 /*
1626                  * The new flags value is all calculated -- only now actually
1627                  * update the PTE.
1628                  */
1629                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1630                 tlb_miss_lock();
1631
1632                 tlb0_flush_entry(va);
1633                 pte->flags = flags;
1634
1635                 tlb_miss_unlock();
1636                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1637
1638         } else {
1639                 /*
1640                  * If there is an existing mapping, but it's for a different
1641                  * physical address, pte_enter() will delete the old mapping.
1642                  */
1643                 //if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
1644                 //      debugf("mmu_booke_enter_locked: replace\n");
1645                 //else
1646                 //      debugf("mmu_booke_enter_locked: new\n");
1647
1648                 /* Now set up the flags and install the new mapping. */
1649                 flags = (PTE_SR | PTE_VALID);
1650                 flags |= PTE_M;
1651
1652                 if (!su)
1653                         flags |= PTE_UR;
1654
1655                 if (prot & VM_PROT_WRITE) {
1656                         flags |= PTE_SW;
1657                         if (!su)
1658                                 flags |= PTE_UW;
1659
1660                         vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
1661                 }
1662
1663                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE) {
1664                         flags |= PTE_SX;
1665                         if (!su)
1666                                 flags |= PTE_UX;
1667                 }
1668
1669                 /* If its wired update stats. */
1670                 if (wired) {
1671                         pmap->pm_stats.wired_count++;
1672                         flags |= PTE_WIRED;
1673                 }
1674
1675                 pte_enter(mmu, pmap, m, va, flags);
1676
1677                 /* Flush the real memory from the instruction cache. */
1678                 if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
1679                         sync++;
1680         }
1681
1682         if (sync && (su || pmap == PCPU_GET(curpmap))) {
1683                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
1684                 sync = 0;
1685         }
1686 }
1687
1688 /*
1689  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
1690  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
1691  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
1692  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
1693  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
1694  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
1695  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
1696  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
1697  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
1698  * corresponding offset from m_start are mapped.
1699  */
1700 static void
1701 mmu_booke_enter_object(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t start,
1702     vm_offset_t end, vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
1703 {
1704         vm_page_t m;
1705         vm_pindex_t diff, psize;
1706
1707         psize = atop(end - start);
1708         m = m_start;
1709         PMAP_LOCK(pmap);
1710         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
1711                 mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, start + ptoa(diff), m,
1712                     prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE);
1713                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
1714         }
1715         PMAP_UNLOCK(pmap);
1716 }
1717
1718 static void
1719 mmu_booke_enter_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
1720     vm_prot_t prot)
1721 {
1722
1723         PMAP_LOCK(pmap);
1724         mmu_booke_enter_locked(mmu, pmap, va, m,
1725             prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE);
1726         PMAP_UNLOCK(pmap);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Remove the given range of addresses from the specified map.
1731  *
1732  * It is assumed that the start and end are properly rounded to the page size.
1733  */
1734 static void
1735 mmu_booke_remove(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_offset_t endva)
1736 {
1737         pte_t *pte;
1738         uint8_t hold_flag;
1739
1740         int su = (pmap == kernel_pmap);
1741
1742         //debugf("mmu_booke_remove: s (su = %d pmap=0x%08x tid=%d va=0x%08x endva=0x%08x)\n",
1743         //              su, (u_int32_t)pmap, pmap->pm_tid, va, endva);
1744
1745         if (su) {
1746                 KASSERT(((va >= virtual_avail) &&
1747                     (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)),
1748                     ("mmu_booke_remove: kernel pmap, non kernel va"));
1749         } else {
1750                 KASSERT((va <= VM_MAXUSER_ADDRESS),
1751                     ("mmu_booke_remove: user pmap, non user va"));
1752         }
1753
1754         if (PMAP_REMOVE_DONE(pmap)) {
1755                 //debugf("mmu_booke_remove: e (empty)\n");
1756                 return;
1757         }
1758
1759         hold_flag = PTBL_HOLD_FLAG(pmap);
1760         //debugf("mmu_booke_remove: hold_flag = %d\n", hold_flag);
1761
1762         vm_page_lock_queues();
1763         PMAP_LOCK(pmap);
1764         for (; va < endva; va += PAGE_SIZE) {
1765                 pte = pte_find(mmu, pmap, va);
1766                 if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte))
1767                         pte_remove(mmu, pmap, va, hold_flag);
1768         }
1769         PMAP_UNLOCK(pmap);
1770         vm_page_unlock_queues();
1771
1772         //debugf("mmu_booke_remove: e\n");
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Remove physical page from all pmaps in which it resides.
1777  */
1778 static void
1779 mmu_booke_remove_all(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1780 {
1781         pv_entry_t pv, pvn;
1782         uint8_t hold_flag;
1783
1784         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1785
1786         for (pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list); pv != NULL; pv = pvn) {
1787                 pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_link);
1788
1789                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1790                 hold_flag = PTBL_HOLD_FLAG(pv->pv_pmap);
1791                 pte_remove(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va, hold_flag);
1792                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1793         }
1794         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Map a range of physical addresses into kernel virtual address space.
1799  */
1800 static vm_offset_t
1801 mmu_booke_map(mmu_t mmu, vm_offset_t *virt, vm_offset_t pa_start,
1802     vm_offset_t pa_end, int prot)
1803 {
1804         vm_offset_t sva = *virt;
1805         vm_offset_t va = sva;
1806
1807         //debugf("mmu_booke_map: s (sva = 0x%08x pa_start = 0x%08x pa_end = 0x%08x)\n",
1808         //              sva, pa_start, pa_end);
1809
1810         while (pa_start < pa_end) {
1811                 mmu_booke_kenter(mmu, va, pa_start);
1812                 va += PAGE_SIZE;
1813                 pa_start += PAGE_SIZE;
1814         }
1815         *virt = va;
1816
1817         //debugf("mmu_booke_map: e (va = 0x%08x)\n", va);
1818         return (sva);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * The pmap must be activated before it's address space can be accessed in any
1823  * way.
1824  */
1825 static void
1826 mmu_booke_activate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1827 {
1828         pmap_t pmap;
1829
1830         pmap = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1831
1832         CTR5(KTR_PMAP, "%s: s (td = %p, proc = '%s', id = %d, pmap = 0x%08x)",
1833             __func__, td, td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, pmap);
1834
1835         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("mmu_booke_activate: kernel_pmap!"));
1836
1837         mtx_lock_spin(&sched_lock);
1838
1839         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
1840         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1841         
1842         if (pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)] == TID_NONE)
1843                 tid_alloc(pmap);
1844
1845         /* Load PID0 register with pmap tid value. */
1846         mtspr(SPR_PID0, pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)]);
1847         __asm __volatile("isync");
1848
1849         mtx_unlock_spin(&sched_lock);
1850
1851         CTR3(KTR_PMAP, "%s: e (tid = %d for '%s')", __func__,
1852             pmap->pm_tid[PCPU_GET(cpuid)], td->td_proc->p_comm);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Deactivate the specified process's address space.
1857  */
1858 static void
1859 mmu_booke_deactivate(mmu_t mmu, struct thread *td)
1860 {
1861         pmap_t pmap;
1862
1863         pmap = &td->td_proc->p_vmspace->vm_pmap;
1864         
1865         CTR5(KTR_PMAP, "%s: td=%p, proc = '%s', id = %d, pmap = 0x%08x",
1866             __func__, td, td->td_proc->p_comm, td->td_proc->p_pid, pmap);
1867
1868         atomic_clear_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
1869         PCPU_SET(curpmap, NULL);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * Copy the range specified by src_addr/len
1874  * from the source map to the range dst_addr/len
1875  * in the destination map.
1876  *
1877  * This routine is only advisory and need not do anything.
1878  */
1879 static void
1880 mmu_booke_copy(mmu_t mmu, pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap,
1881     vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
1882 {
1883
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Set the physical protection on the specified range of this map as requested.
1888  */
1889 static void
1890 mmu_booke_protect(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva,
1891     vm_prot_t prot)
1892 {
1893         vm_offset_t va;
1894         vm_page_t m;
1895         pte_t *pte;
1896
1897         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
1898                 mmu_booke_remove(mmu, pmap, sva, eva);
1899                 return;
1900         }
1901
1902         if (prot & VM_PROT_WRITE)
1903                 return;
1904
1905         vm_page_lock_queues();
1906         PMAP_LOCK(pmap);
1907         for (va = sva; va < eva; va += PAGE_SIZE) {
1908                 if ((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) {
1909                         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1910                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
1911
1912                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1913                                 tlb_miss_lock();
1914
1915                                 /* Handle modified pages. */
1916                                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1917                                         vm_page_dirty(m);
1918
1919                                 /* Referenced pages. */
1920                                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
1921                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1922
1923                                 tlb0_flush_entry(va);
1924                                 pte->flags &= ~(PTE_UW | PTE_SW | PTE_MODIFIED |
1925                                     PTE_REFERENCED);
1926
1927                                 tlb_miss_unlock();
1928                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1929                         }
1930                 }
1931         }
1932         PMAP_UNLOCK(pmap);
1933         vm_page_unlock_queues();
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
1938  */
1939 static void
1940 mmu_booke_remove_write(mmu_t mmu, vm_page_t m)
1941 {
1942         pv_entry_t pv;
1943         pte_t *pte;
1944
1945         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1946         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0 ||
1947             (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
1948                 return;
1949
1950         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
1951                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
1952                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
1953                         if (PTE_ISVALID(pte)) {
1954                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
1955
1956                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
1957                                 tlb_miss_lock();
1958
1959                                 /* Handle modified pages. */
1960                                 if (PTE_ISMODIFIED(pte))
1961                                         vm_page_dirty(m);
1962
1963                                 /* Referenced pages. */
1964                                 if (PTE_ISREFERENCED(pte))
1965                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
1966
1967                                 /* Flush mapping from TLB0. */
1968                                 pte->flags &= ~(PTE_UW | PTE_SW | PTE_MODIFIED |
1969                                     PTE_REFERENCED);
1970
1971                                 tlb_miss_unlock();
1972                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
1973                         }
1974                 }
1975                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
1976         }
1977         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
1978 }
1979
1980 static void
1981 mmu_booke_sync_icache(mmu_t mmu, pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
1982 {
1983         pte_t *pte;
1984         pmap_t pmap;
1985         vm_page_t m;
1986         vm_offset_t addr;
1987         vm_paddr_t pa;
1988         int active, valid;
1989  
1990         va = trunc_page(va);
1991         sz = round_page(sz);
1992
1993         vm_page_lock_queues();
1994         pmap = PCPU_GET(curpmap);
1995         active = (pm == kernel_pmap || pm == pmap) ? 1 : 0;
1996         while (sz > 0) {
1997                 PMAP_LOCK(pm);
1998                 pte = pte_find(mmu, pm, va);
1999                 valid = (pte != NULL && PTE_ISVALID(pte)) ? 1 : 0;
2000                 if (valid)
2001                         pa = PTE_PA(pte);
2002                 PMAP_UNLOCK(pm);
2003                 if (valid) {
2004                         if (!active) {
2005                                 /* Create a mapping in the active pmap. */
2006                                 addr = 0;
2007                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
2008                                 PMAP_LOCK(pmap);
2009                                 pte_enter(mmu, pmap, m, addr,
2010                                     PTE_SR | PTE_VALID | PTE_UR);
2011                                 __syncicache((void *)addr, PAGE_SIZE);
2012                                 pte_remove(mmu, pmap, addr, PTBL_UNHOLD);
2013                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2014                         } else
2015                                 __syncicache((void *)va, PAGE_SIZE);
2016                 }
2017                 va += PAGE_SIZE;
2018                 sz -= PAGE_SIZE;
2019         }
2020         vm_page_unlock_queues();
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Atomically extract and hold the physical page with the given
2025  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
2026  * protection.
2027  */
2028 static vm_page_t
2029 mmu_booke_extract_and_hold(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
2030     vm_prot_t prot)
2031 {
2032         pte_t *pte;
2033         vm_page_t m;
2034         uint32_t pte_wbit;
2035
2036         m = NULL;
2037         vm_page_lock_queues();
2038         PMAP_LOCK(pmap);
2039
2040         pte = pte_find(mmu, pmap, va);
2041         if ((pte != NULL) && PTE_ISVALID(pte)) {
2042                 if (pmap == kernel_pmap)
2043                         pte_wbit = PTE_SW;
2044                 else
2045                         pte_wbit = PTE_UW;
2046
2047                 if ((pte->flags & pte_wbit) || ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
2048                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(PTE_PA(pte));
2049                         vm_page_hold(m);
2050                 }
2051         }
2052
2053         vm_page_unlock_queues();
2054         PMAP_UNLOCK(pmap);
2055         return (m);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
2060  */
2061 static void
2062 mmu_booke_page_init(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2063 {
2064
2065         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * mmu_booke_zero_page_area zeros the specified hardware page by
2070  * mapping it into virtual memory and using bzero to clear
2071  * its contents.
2072  *
2073  * off and size must reside within a single page.
2074  */
2075 static void
2076 mmu_booke_zero_page_area(mmu_t mmu, vm_page_t m, int off, int size)
2077 {
2078         vm_offset_t va;
2079
2080         /* XXX KASSERT off and size are within a single page? */
2081
2082         mtx_lock(&zero_page_mutex);
2083         va = zero_page_va;
2084
2085         mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2086         bzero((caddr_t)va + off, size);
2087         mmu_booke_kremove(mmu, va);
2088
2089         mtx_unlock(&zero_page_mutex);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * mmu_booke_zero_page zeros the specified hardware page.
2094  */
2095 static void
2096 mmu_booke_zero_page(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2097 {
2098
2099         mmu_booke_zero_page_area(mmu, m, 0, PAGE_SIZE);
2100 }
2101
2102 /*
2103  * mmu_booke_copy_page copies the specified (machine independent) page by
2104  * mapping the page into virtual memory and using memcopy to copy the page,
2105  * one machine dependent page at a time.
2106  */
2107 static void
2108 mmu_booke_copy_page(mmu_t mmu, vm_page_t sm, vm_page_t dm)
2109 {
2110         vm_offset_t sva, dva;
2111
2112         sva = copy_page_src_va;
2113         dva = copy_page_dst_va;
2114
2115         mtx_lock(&copy_page_mutex);
2116         mmu_booke_kenter(mmu, sva, VM_PAGE_TO_PHYS(sm));
2117         mmu_booke_kenter(mmu, dva, VM_PAGE_TO_PHYS(dm));
2118         memcpy((caddr_t)dva, (caddr_t)sva, PAGE_SIZE);
2119         mmu_booke_kremove(mmu, dva);
2120         mmu_booke_kremove(mmu, sva);
2121         mtx_unlock(&copy_page_mutex);
2122 }
2123
2124 /*
2125  * mmu_booke_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping it
2126  * into virtual memory and using bzero to clear its contents. This is intended
2127  * to be called from the vm_pagezero process only and outside of Giant. No
2128  * lock is required.
2129  */
2130 static void
2131 mmu_booke_zero_page_idle(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2132 {
2133         vm_offset_t va;
2134
2135         va = zero_page_idle_va;
2136         mmu_booke_kenter(mmu, va, VM_PAGE_TO_PHYS(m));
2137         bzero((caddr_t)va, PAGE_SIZE);
2138         mmu_booke_kremove(mmu, va);
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Return whether or not the specified physical page was modified
2143  * in any of physical maps.
2144  */
2145 static boolean_t
2146 mmu_booke_is_modified(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2147 {
2148         pte_t *pte;
2149         pv_entry_t pv;
2150
2151         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2152         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2153                 return (FALSE);
2154
2155         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2156                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2157                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2158                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2159                                 goto make_sure_to_unlock;
2160
2161                         if (PTE_ISMODIFIED(pte)) {
2162                                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2163                                 return (TRUE);
2164                         }
2165                 }
2166 make_sure_to_unlock:
2167                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2168         }
2169         return (FALSE);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Return whether or not the specified virtual address is eligible
2174  * for prefault.
2175  */
2176 static boolean_t
2177 mmu_booke_is_prefaultable(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2178 {
2179
2180         return (FALSE);
2181 }
2182
2183 /*
2184  * Clear the modify bits on the specified physical page.
2185  */
2186 static void
2187 mmu_booke_clear_modify(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2188 {
2189         pte_t *pte;
2190         pv_entry_t pv;
2191
2192         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2193         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2194                 return;
2195
2196         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2197                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2198                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2199                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2200                                 goto make_sure_to_unlock;
2201
2202                         mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2203                         tlb_miss_lock();
2204                         
2205                         if (pte->flags & (PTE_SW | PTE_UW | PTE_MODIFIED)) {
2206                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2207                                 pte->flags &= ~(PTE_SW | PTE_UW | PTE_MODIFIED |
2208                                     PTE_REFERENCED);
2209                         }
2210
2211                         tlb_miss_unlock();
2212                         mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2213                 }
2214 make_sure_to_unlock:
2215                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2216         }
2217 }
2218
2219 /*
2220  * Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
2221  * It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
2222  * is necessary that 0 only be returned when there are truly no
2223  * reference bits set.
2224  *
2225  * XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
2226  * should be tested and standardized at some point in the future for
2227  * optimal aging of shared pages.
2228  */
2229 static int
2230 mmu_booke_ts_referenced(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2231 {
2232         pte_t *pte;
2233         pv_entry_t pv;
2234         int count;
2235
2236         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2237         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2238                 return (0);
2239
2240         count = 0;
2241         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2242                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2243                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2244                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2245                                 goto make_sure_to_unlock;
2246
2247                         if (PTE_ISREFERENCED(pte)) {
2248                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2249                                 tlb_miss_lock();
2250
2251                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2252                                 pte->flags &= ~PTE_REFERENCED;
2253
2254                                 tlb_miss_unlock();
2255                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2256
2257                                 if (++count > 4) {
2258                                         PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2259                                         break;
2260                                 }
2261                         }
2262                 }
2263 make_sure_to_unlock:
2264                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2265         }
2266         return (count);
2267 }
2268
2269 /*
2270  * Clear the reference bit on the specified physical page.
2271  */
2272 static void
2273 mmu_booke_clear_reference(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2274 {
2275         pte_t *pte;
2276         pv_entry_t pv;
2277
2278         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2279         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2280                 return;
2281
2282         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2283                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2284                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL) {
2285                         if (!PTE_ISVALID(pte))
2286                                 goto make_sure_to_unlock;
2287
2288                         if (PTE_ISREFERENCED(pte)) {
2289                                 mtx_lock_spin(&tlbivax_mutex);
2290                                 tlb_miss_lock();
2291                                 
2292                                 tlb0_flush_entry(pv->pv_va);
2293                                 pte->flags &= ~PTE_REFERENCED;
2294
2295                                 tlb_miss_unlock();
2296                                 mtx_unlock_spin(&tlbivax_mutex);
2297                         }
2298                 }
2299 make_sure_to_unlock:
2300                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2301         }
2302 }
2303
2304 /*
2305  * Change wiring attribute for a map/virtual-address pair.
2306  */
2307 static void
2308 mmu_booke_change_wiring(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
2309 {
2310         pte_t *pte;
2311
2312         PMAP_LOCK(pmap);
2313         if ((pte = pte_find(mmu, pmap, va)) != NULL) {
2314                 if (wired) {
2315                         if (!PTE_ISWIRED(pte)) {
2316                                 pte->flags |= PTE_WIRED;
2317                                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2318                         }
2319                 } else {
2320                         if (PTE_ISWIRED(pte)) {
2321                                 pte->flags &= ~PTE_WIRED;
2322                                 pmap->pm_stats.wired_count--;
2323                         }
2324                 }
2325         }
2326         PMAP_UNLOCK(pmap);
2327 }
2328
2329 /*
2330  * Return true if the pmap's pv is one of the first 16 pvs linked to from this
2331  * page.  This count may be changed upwards or downwards in the future; it is
2332  * only necessary that true be returned for a small subset of pmaps for proper
2333  * page aging.
2334  */
2335 static boolean_t
2336 mmu_booke_page_exists_quick(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_page_t m)
2337 {
2338         pv_entry_t pv;
2339         int loops;
2340
2341         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2342         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
2343                 return (FALSE);
2344
2345         loops = 0;
2346         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2347                 if (pv->pv_pmap == pmap)
2348                         return (TRUE);
2349
2350                 if (++loops >= 16)
2351                         break;
2352         }
2353         return (FALSE);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Return the number of managed mappings to the given physical page that are
2358  * wired.
2359  */
2360 static int
2361 mmu_booke_page_wired_mappings(mmu_t mmu, vm_page_t m)
2362 {
2363         pv_entry_t pv;
2364         pte_t *pte;
2365         int count = 0;
2366
2367         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
2368                 return (count);
2369         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2370
2371         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_link) {
2372                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
2373                 if ((pte = pte_find(mmu, pv->pv_pmap, pv->pv_va)) != NULL)
2374                         if (PTE_ISVALID(pte) && PTE_ISWIRED(pte))
2375                                 count++;
2376                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
2377         }
2378
2379         return (count);
2380 }
2381
2382 static int
2383 mmu_booke_dev_direct_mapped(mmu_t mmu, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2384 {
2385         int i;
2386         vm_offset_t va;
2387
2388         /*
2389          * This currently does not work for entries that
2390          * overlap TLB1 entries.
2391          */
2392         for (i = 0; i < tlb1_idx; i ++) {
2393                 if (tlb1_iomapped(i, pa, size, &va) == 0)
2394                         return (0);
2395         }
2396
2397         return (EFAULT);
2398 }
2399
2400 vm_offset_t
2401 mmu_booke_dumpsys_map(mmu_t mmu, struct pmap_md *md, vm_size_t ofs,
2402     vm_size_t *sz)
2403 {
2404         vm_paddr_t pa, ppa;
2405         vm_offset_t va;
2406         vm_size_t gran;
2407
2408         /* Raw physical memory dumps don't have a virtual address. */
2409         if (md->md_vaddr == ~0UL) {
2410                 /* We always map a 256MB page at 256M. */
2411                 gran = 256 * 1024 * 1024;
2412                 pa = md->md_paddr + ofs;
2413                 ppa = pa & ~(gran - 1);
2414                 ofs = pa - ppa;
2415                 va = gran;
2416                 tlb1_set_entry(va, ppa, gran, _TLB_ENTRY_IO);
2417                 if (*sz > (gran - ofs))
2418                         *sz = gran - ofs;
2419                 return (va + ofs);
2420         }
2421
2422         /* Minidumps are based on virtual memory addresses. */
2423         va = md->md_vaddr + ofs;
2424         if (va >= kernstart + kernsize) {
2425                 gran = PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK);
2426                 if (*sz > gran)
2427                         *sz = gran;
2428         }
2429         return (va);
2430 }
2431
2432 void
2433 mmu_booke_dumpsys_unmap(mmu_t mmu, struct pmap_md *md, vm_size_t ofs,
2434     vm_offset_t va)
2435 {
2436
2437         /* Raw physical memory dumps don't have a virtual address. */
2438         if (md->md_vaddr == ~0UL) {
2439                 tlb1_idx--;
2440                 tlb1[tlb1_idx].mas1 = 0;
2441                 tlb1[tlb1_idx].mas2 = 0;
2442                 tlb1[tlb1_idx].mas3 = 0;
2443                 tlb1_write_entry(tlb1_idx);
2444                 return;
2445         }
2446  
2447         /* Minidumps are based on virtual memory addresses. */
2448         /* Nothing to do... */
2449 }
2450
2451 struct pmap_md *
2452 mmu_booke_scan_md(mmu_t mmu, struct pmap_md *prev)
2453 {
2454         static struct pmap_md md;
2455         struct bi_mem_region *mr;
2456         pte_t *pte;
2457         vm_offset_t va;
2458  
2459         if (dumpsys_minidump) {
2460                 md.md_paddr = ~0UL;     /* Minidumps use virtual addresses. */
2461                 if (prev == NULL) {
2462                         /* 1st: kernel .data and .bss. */
2463                         md.md_index = 1;
2464                         md.md_vaddr = trunc_page((uintptr_t)_etext);
2465                         md.md_size = round_page((uintptr_t)_end) - md.md_vaddr;
2466                         return (&md);
2467                 }
2468                 switch (prev->md_index) {
2469                 case 1:
2470                         /* 2nd: msgbuf and tables (see pmap_bootstrap()). */
2471                         md.md_index = 2;
2472                         md.md_vaddr = data_start;
2473                         md.md_size = data_end - data_start;
2474                         break;
2475                 case 2:
2476                         /* 3rd: kernel VM. */
2477                         va = prev->md_vaddr + prev->md_size;
2478                         /* Find start of next chunk (from va). */
2479                         while (va < virtual_end) {
2480                                 /* Don't dump the buffer cache. */
2481                                 if (va >= kmi.buffer_sva &&
2482                                     va < kmi.buffer_eva) {
2483                                         va = kmi.buffer_eva;
2484                                         continue;
2485                                 }
2486                                 pte = pte_find(mmu, kernel_pmap, va);
2487                                 if (pte != NULL && PTE_ISVALID(pte))
2488                                         break;
2489                                 va += PAGE_SIZE;
2490                         }
2491                         if (va < virtual_end) {
2492                                 md.md_vaddr = va;
2493                                 va += PAGE_SIZE;
2494                                 /* Find last page in chunk. */
2495                                 while (va < virtual_end) {
2496                                         /* Don't run into the buffer cache. */
2497                                         if (va == kmi.buffer_sva)
2498                                                 break;
2499                                         pte = pte_find(mmu, kernel_pmap, va);
2500                                         if (pte == NULL || !PTE_ISVALID(pte))
2501                                                 break;
2502                                         va += PAGE_SIZE;
2503                                 }
2504                                 md.md_size = va - md.md_vaddr;
2505                                 break;
2506                         }
2507                         md.md_index = 3;
2508                         /* FALLTHROUGH */
2509                 default:
2510                         return (NULL);
2511                 }
2512         } else { /* minidumps */
2513                 mr = bootinfo_mr();
2514                 if (prev == NULL) {
2515                         /* first physical chunk. */
2516                         md.md_paddr = mr->mem_base;
2517                         md.md_size = mr->mem_size;
2518                         md.md_vaddr = ~0UL;
2519                         md.md_index = 1;
2520                 } else if (md.md_index < bootinfo->bi_mem_reg_no) {
2521                         md.md_paddr = mr[md.md_index].mem_base;
2522                         md.md_size = mr[md.md_index].mem_size;
2523                         md.md_vaddr = ~0UL;
2524                         md.md_index++;
2525                 } else {
2526                         /* There's no next physical chunk. */
2527                         return (NULL);
2528                 }
2529         }
2530
2531         return (&md);
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual address space.
2536  * Return a pointer to where it is mapped. This routine is intended to be used
2537  * for mapping device memory, NOT real memory.
2538  */
2539 static void *
2540 mmu_booke_mapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2541 {
2542         void *res;
2543         uintptr_t va;
2544         vm_size_t sz;
2545
2546         va = (pa >= 0x80000000) ? pa : (0xe2000000 + pa);
2547         res = (void *)va;
2548
2549         do {
2550                 sz = 1 << (ilog2(size) & ~1);
2551                 if (bootverbose)
2552                         printf("Wiring VA=%x to PA=%x (size=%x), "
2553                             "using TLB1[%d]\n", va, pa, sz, tlb1_idx);
2554                 tlb1_set_entry(va, pa, sz, _TLB_ENTRY_IO);
2555                 size -= sz;
2556                 pa += sz;
2557                 va += sz;
2558         } while (size > 0);
2559
2560         return (res);
2561 }
2562
2563 /*
2564  * 'Unmap' a range mapped by mmu_booke_mapdev().
2565  */
2566 static void
2567 mmu_booke_unmapdev(mmu_t mmu, vm_offset_t va, vm_size_t size)
2568 {
2569         vm_offset_t base, offset;
2570
2571         /*
2572          * Unmap only if this is inside kernel virtual space.
2573          */
2574         if ((va >= VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) && (va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)) {
2575                 base = trunc_page(va);
2576                 offset = va & PAGE_MASK;
2577                 size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
2578                 kmem_free(kernel_map, base, size);
2579         }
2580 }
2581
2582 /*
2583  * mmu_booke_object_init_pt preloads the ptes for a given object into the
2584  * specified pmap. This eliminates the blast of soft faults on process startup
2585  * and immediately after an mmap.
2586  */
2587 static void
2588 mmu_booke_object_init_pt(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
2589     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
2590 {
2591
2592         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
2593         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
2594             ("mmu_booke_object_init_pt: non-device object"));
2595 }
2596
2597 /*
2598  * Perform the pmap work for mincore.
2599  */
2600 static int
2601 mmu_booke_mincore(mmu_t mmu, pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
2602 {
2603
2604         TODO;
2605         return (0);
2606 }
2607
2608 /**************************************************************************/
2609 /* TID handling */
2610 /**************************************************************************/
2611
2612 /*
2613  * Allocate a TID. If necessary, steal one from someone else.
2614  * The new TID is flushed from the TLB before returning.
2615  */
2616 static tlbtid_t
2617 tid_alloc(pmap_t pmap)
2618 {
2619         tlbtid_t tid;
2620         int thiscpu;
2621
2622         KASSERT((pmap != kernel_pmap), ("tid_alloc: kernel pmap"));
2623
2624         CTR2(KTR_PMAP, "%s: s (pmap = %p)", __func__, pmap);
2625
2626         thiscpu = PCPU_GET(cpuid);
2627
2628         tid = PCPU_GET(tid_next);
2629         if (tid > TID_MAX)
2630                 tid = TID_MIN;
2631         PCPU_SET(tid_next, tid + 1);
2632
2633         /* If we are stealing TID then clear the relevant pmap's field */
2634         if (tidbusy[thiscpu][tid] != NULL) {
2635
2636                 CTR2(KTR_PMAP, "%s: warning: stealing tid %d", __func__, tid);
2637                 
2638                 tidbusy[thiscpu][tid]->pm_tid[thiscpu] = TID_NONE;
2639
2640                 /* Flush all entries from TLB0 matching this TID. */
2641                 tid_flush(tid);
2642         }
2643
2644         tidbusy[thiscpu][tid] = pmap;
2645         pmap->pm_tid[thiscpu] = tid;
2646         __asm __volatile("msync; isync");
2647
2648         CTR3(KTR_PMAP, "%s: e (%02d next = %02d)", __func__, tid,
2649             PCPU_GET(tid_next));
2650
2651         return (tid);
2652 }
2653
2654 /**************************************************************************/
2655 /* TLB0 handling */
2656 /**************************************************************************/
2657
2658 static void
2659 tlb_print_entry(int i, uint32_t mas1, uint32_t mas2, uint32_t mas3,
2660     uint32_t mas7)
2661 {
2662         int as;
2663         char desc[3];
2664         tlbtid_t tid;
2665         vm_size_t size;
2666         unsigned int tsize;
2667
2668         desc[2] = '\0';
2669         if (mas1 & MAS1_VALID)
2670                 desc[0] = 'V';
2671         else
2672                 desc[0] = ' ';
2673
2674         if (mas1 & MAS1_IPROT)
2675                 desc[1] = 'P';
2676         else
2677                 desc[1] = ' ';
2678
2679         as = (mas1 & MAS1_TS_MASK) ? 1 : 0;
2680         tid = MAS1_GETTID(mas1);
2681
2682         tsize = (mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >> MAS1_TSIZE_SHIFT;
2683         size = 0;
2684         if (tsize)
2685                 size = tsize2size(tsize);
2686
2687         debugf("%3d: (%s) [AS=%d] "
2688             "sz = 0x%08x tsz = %d tid = %d mas1 = 0x%08x "
2689             "mas2(va) = 0x%08x mas3(pa) = 0x%08x mas7 = 0x%08x\n",
2690             i, desc, as, size, tsize, tid, mas1, mas2, mas3, mas7);
2691 }
2692
2693 /* Convert TLB0 va and way number to tlb0[] table index. */
2694 static inline unsigned int
2695 tlb0_tableidx(vm_offset_t va, unsigned int way)
2696 {
2697         unsigned int idx;
2698
2699         idx = (way * TLB0_ENTRIES_PER_WAY);
2700         idx += (va & MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_MASK) >> MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_SHIFT;
2701         return (idx);
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Invalidate TLB0 entry.
2706  */
2707 static inline void
2708 tlb0_flush_entry(vm_offset_t va)
2709 {
2710
2711         CTR2(KTR_PMAP, "%s: s va=0x%08x", __func__, va);
2712
2713         mtx_assert(&tlbivax_mutex, MA_OWNED);
2714
2715         __asm __volatile("tlbivax 0, %0" :: "r"(va & MAS2_EPN_MASK));
2716         __asm __volatile("isync; msync");
2717         __asm __volatile("tlbsync; msync");
2718
2719         CTR1(KTR_PMAP, "%s: e", __func__);
2720 }
2721
2722 /* Print out contents of the MAS registers for each TLB0 entry */
2723 void
2724 tlb0_print_tlbentries(void)
2725 {
2726         uint32_t mas0, mas1, mas2, mas3, mas7;
2727         int entryidx, way, idx;
2728
2729         debugf("TLB0 entries:\n");
2730         for (way = 0; way < TLB0_WAYS; way ++)
2731                 for (entryidx = 0; entryidx < TLB0_ENTRIES_PER_WAY; entryidx++) {
2732
2733                         mas0 = MAS0_TLBSEL(0) | MAS0_ESEL(way);
2734                         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2735                         __asm __volatile("isync");
2736
2737                         mas2 = entryidx << MAS2_TLB0_ENTRY_IDX_SHIFT;
2738                         mtspr(SPR_MAS2, mas2);
2739
2740                         __asm __volatile("isync; tlbre");
2741
2742                         mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
2743                         mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
2744                         mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
2745                         mas7 = mfspr(SPR_MAS7);
2746
2747                         idx = tlb0_tableidx(mas2, way);
2748                         tlb_print_entry(idx, mas1, mas2, mas3, mas7);
2749                 }
2750 }
2751
2752 /**************************************************************************/
2753 /* TLB1 handling */
2754 /**************************************************************************/
2755
2756 /*
2757  * TLB1 mapping notes:
2758  *
2759  * TLB1[0]      CCSRBAR
2760  * TLB1[1]      Kernel text and data.
2761  * TLB1[2-15]   Additional kernel text and data mappings (if required), PCI
2762  *              windows, other devices mappings.
2763  */
2764
2765 /*
2766  * Write given entry to TLB1 hardware.
2767  * Use 32 bit pa, clear 4 high-order bits of RPN (mas7).
2768  */
2769 static void
2770 tlb1_write_entry(unsigned int idx)
2771 {
2772         uint32_t mas0, mas7;
2773
2774         //debugf("tlb1_write_entry: s\n");
2775
2776         /* Clear high order RPN bits */
2777         mas7 = 0;
2778
2779         /* Select entry */
2780         mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(idx);
2781         //debugf("tlb1_write_entry: mas0 = 0x%08x\n", mas0);
2782
2783         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2784         __asm __volatile("isync");
2785         mtspr(SPR_MAS1, tlb1[idx].mas1);
2786         __asm __volatile("isync");
2787         mtspr(SPR_MAS2, tlb1[idx].mas2);
2788         __asm __volatile("isync");
2789         mtspr(SPR_MAS3, tlb1[idx].mas3);
2790         __asm __volatile("isync");
2791         mtspr(SPR_MAS7, mas7);
2792         __asm __volatile("isync; tlbwe; isync; msync");
2793
2794         //debugf("tlb1_write_entry: e\n");
2795 }
2796
2797 /*
2798  * Return the largest uint value log such that 2^log <= num.
2799  */
2800 static unsigned int
2801 ilog2(unsigned int num)
2802 {
2803         int lz;
2804
2805         __asm ("cntlzw %0, %1" : "=r" (lz) : "r" (num));
2806         return (31 - lz);
2807 }
2808
2809 /*
2810  * Convert TLB TSIZE value to mapped region size.
2811  */
2812 static vm_size_t
2813 tsize2size(unsigned int tsize)
2814 {
2815
2816         /*
2817          * size = 4^tsize KB
2818          * size = 4^tsize * 2^10 = 2^(2 * tsize - 10)
2819          */
2820
2821         return ((1 << (2 * tsize)) * 1024);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * Convert region size (must be power of 4) to TLB TSIZE value.
2826  */
2827 static unsigned int
2828 size2tsize(vm_size_t size)
2829 {
2830
2831         return (ilog2(size) / 2 - 5);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * Register permanent kernel mapping in TLB1.
2836  *
2837  * Entries are created starting from index 0 (current free entry is
2838  * kept in tlb1_idx) and are not supposed to be invalidated.
2839  */
2840 static int
2841 tlb1_set_entry(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, vm_size_t size,
2842     uint32_t flags)
2843 {
2844         uint32_t ts, tid;
2845         int tsize;
2846         
2847         if (tlb1_idx >= TLB1_ENTRIES) {
2848                 printf("tlb1_set_entry: TLB1 full!\n");
2849                 return (-1);
2850         }
2851
2852         /* Convert size to TSIZE */
2853         tsize = size2tsize(size);
2854
2855         tid = (TID_KERNEL << MAS1_TID_SHIFT) & MAS1_TID_MASK;
2856         /* XXX TS is hard coded to 0 for now as we only use single address space */
2857         ts = (0 << MAS1_TS_SHIFT) & MAS1_TS_MASK;
2858
2859         /* XXX LOCK tlb1[] */
2860
2861         tlb1[tlb1_idx].mas1 = MAS1_VALID | MAS1_IPROT | ts | tid;
2862         tlb1[tlb1_idx].mas1 |= ((tsize << MAS1_TSIZE_SHIFT) & MAS1_TSIZE_MASK);
2863         tlb1[tlb1_idx].mas2 = (va & MAS2_EPN_MASK) | flags;
2864
2865         /* Set supervisor RWX permission bits */
2866         tlb1[tlb1_idx].mas3 = (pa & MAS3_RPN) | MAS3_SR | MAS3_SW | MAS3_SX;
2867
2868         tlb1_write_entry(tlb1_idx++);
2869
2870         /* XXX UNLOCK tlb1[] */
2871
2872         /*
2873          * XXX in general TLB1 updates should be propagated between CPUs,
2874          * since current design assumes to have the same TLB1 set-up on all
2875          * cores.
2876          */
2877         return (0);
2878 }
2879
2880 static int
2881 tlb1_entry_size_cmp(const void *a, const void *b)
2882 {
2883         const vm_size_t *sza;
2884         const vm_size_t *szb;
2885
2886         sza = a;
2887         szb = b;
2888         if (*sza > *szb)
2889                 return (-1);
2890         else if (*sza < *szb)
2891                 return (1);
2892         else
2893                 return (0);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * Map in contiguous RAM region into the TLB1 using maximum of
2898  * KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES entries.
2899  *
2900  * If necessary round up last entry size and return total size
2901  * used by all allocated entries.
2902  */
2903 vm_size_t
2904 tlb1_mapin_region(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, vm_size_t size)
2905 {
2906         vm_size_t entry_size[KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES];
2907         vm_size_t mapped_size, sz, esz;
2908         unsigned int log;
2909         int i;
2910
2911         CTR4(KTR_PMAP, "%s: region size = 0x%08x va = 0x%08x pa = 0x%08x",
2912             __func__, size, va, pa);
2913
2914         mapped_size = 0;
2915         sz = size;
2916         memset(entry_size, 0, sizeof(entry_size));
2917
2918         /* Calculate entry sizes. */
2919         for (i = 0; i < KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES && sz > 0; i++) {
2920
2921                 /* Largest region that is power of 4 and fits within size */
2922                 log = ilog2(sz) / 2;
2923                 esz = 1 << (2 * log);
2924
2925                 /* If this is last entry cover remaining size. */
2926                 if (i ==  KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES - 1) {
2927                         while (esz < sz)
2928                                 esz = esz << 2;
2929                 }
2930
2931                 entry_size[i] = esz;
2932                 mapped_size += esz;
2933                 if (esz < sz)
2934                         sz -= esz;
2935                 else
2936                         sz = 0;
2937         }
2938
2939         /* Sort entry sizes, required to get proper entry address alignment. */
2940         qsort(entry_size, KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES,
2941             sizeof(vm_size_t), tlb1_entry_size_cmp);
2942
2943         /* Load TLB1 entries. */
2944         for (i = 0; i < KERNEL_REGION_MAX_TLB_ENTRIES; i++) {
2945                 esz = entry_size[i];
2946                 if (!esz)
2947                         break;
2948
2949                 CTR5(KTR_PMAP, "%s: entry %d: sz  = 0x%08x (va = 0x%08x "
2950                     "pa = 0x%08x)", __func__, tlb1_idx, esz, va, pa);
2951
2952                 tlb1_set_entry(va, pa, esz, _TLB_ENTRY_MEM);
2953
2954                 va += esz;
2955                 pa += esz;
2956         }
2957
2958         CTR3(KTR_PMAP, "%s: mapped size 0x%08x (wasted space 0x%08x)",
2959             __func__, mapped_size, mapped_size - size);
2960
2961         return (mapped_size);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * TLB1 initialization routine, to be called after the very first
2966  * assembler level setup done in locore.S.
2967  */
2968 void
2969 tlb1_init(vm_offset_t ccsrbar)
2970 {
2971         uint32_t mas0;
2972
2973         /* TLB1[1] is used to map the kernel. Save that entry. */
2974         mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(1);
2975         mtspr(SPR_MAS0, mas0);
2976         __asm __volatile("isync; tlbre");
2977
2978         tlb1[1].mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
2979         tlb1[1].mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
2980         tlb1[1].mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
2981
2982         /* Map in CCSRBAR in TLB1[0] */
2983         tlb1_idx = 0;
2984         tlb1_set_entry(CCSRBAR_VA, ccsrbar, CCSRBAR_SIZE, _TLB_ENTRY_IO);
2985         /*
2986          * Set the next available TLB1 entry index. Note TLB[1] is reserved
2987          * for initial mapping of kernel text+data, which was set early in
2988          * locore, we need to skip this [busy] entry.
2989          */
2990         tlb1_idx = 2;
2991
2992         /* Setup TLB miss defaults */
2993         set_mas4_defaults();
2994 }
2995
2996 /*
2997  * Setup MAS4 defaults.
2998  * These values are loaded to MAS0-2 on a TLB miss.
2999  */
3000 static void
3001 set_mas4_defaults(void)
3002 {
3003         uint32_t mas4;
3004
3005         /* Defaults: TLB0, PID0, TSIZED=4K */
3006         mas4 = MAS4_TLBSELD0;
3007         mas4 |= (TLB_SIZE_4K << MAS4_TSIZED_SHIFT) & MAS4_TSIZED_MASK;
3008 #ifdef SMP
3009         mas4 |= MAS4_MD;
3010 #endif
3011         mtspr(SPR_MAS4, mas4);
3012         __asm __volatile("isync");
3013 }
3014
3015 /*
3016  * Print out contents of the MAS registers for each TLB1 entry
3017  */
3018 void
3019 tlb1_print_tlbentries(void)
3020 {
3021         uint32_t mas0, mas1, mas2, mas3, mas7;
3022         int i;
3023
3024         debugf("TLB1 entries:\n");
3025         for (i = 0; i < TLB1_ENTRIES; i++) {
3026
3027                 mas0 = MAS0_TLBSEL(1) | MAS0_ESEL(i);
3028                 mtspr(SPR_MAS0, mas0);
3029
3030                 __asm __volatile("isync; tlbre");
3031
3032                 mas1 = mfspr(SPR_MAS1);
3033                 mas2 = mfspr(SPR_MAS2);
3034                 mas3 = mfspr(SPR_MAS3);
3035                 mas7 = mfspr(SPR_MAS7);
3036
3037                 tlb_print_entry(i, mas1, mas2, mas3, mas7);
3038         }
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Print out contents of the in-ram tlb1 table.
3043  */
3044 void
3045 tlb1_print_entries(void)
3046 {
3047         int i;
3048
3049         debugf("tlb1[] table entries:\n");
3050         for (i = 0; i < TLB1_ENTRIES; i++)
3051                 tlb_print_entry(i, tlb1[i].mas1, tlb1[i].mas2, tlb1[i].mas3, 0);
3052 }
3053
3054 /*
3055  * Return 0 if the physical IO range is encompassed by one of the
3056  * the TLB1 entries, otherwise return related error code.
3057  */
3058 static int
3059 tlb1_iomapped(int i, vm_paddr_t pa, vm_size_t size, vm_offset_t *va)
3060 {
3061         uint32_t prot;
3062         vm_paddr_t pa_start;
3063         vm_paddr_t pa_end;
3064         unsigned int entry_tsize;
3065         vm_size_t entry_size;
3066
3067         *va = (vm_offset_t)NULL;
3068
3069         /* Skip invalid entries */
3070         if (!(tlb1[i].mas1 & MAS1_VALID))
3071                 return (EINVAL);
3072
3073         /*
3074          * The entry must be cache-inhibited, guarded, and r/w
3075          * so it can function as an i/o page
3076          */
3077         prot = tlb1[i].mas2 & (MAS2_I | MAS2_G);
3078         if (prot != (MAS2_I | MAS2_G))
3079                 return (EPERM);
3080
3081         prot = tlb1[i].mas3 & (MAS3_SR | MAS3_SW);
3082         if (prot != (MAS3_SR | MAS3_SW))
3083                 return (EPERM);
3084
3085         /* The address should be within the entry range. */
3086         entry_tsize = (tlb1[i].mas1 & MAS1_TSIZE_MASK) >> MAS1_TSIZE_SHIFT;
3087         KASSERT((entry_tsize), ("tlb1_iomapped: invalid entry tsize"));
3088
3089         entry_size = tsize2size(entry_tsize);
3090         pa_start = tlb1[i].mas3 & MAS3_RPN;
3091         pa_end = pa_start + entry_size - 1;
3092
3093         if ((pa < pa_start) || ((pa + size) > pa_end))
3094                 return (ERANGE);
3095
3096         /* Return virtual address of this mapping. */
3097         *va = (tlb1[i].mas2 & MAS2_EPN_MASK) + (pa - pa_start);
3098         return (0);
3099 }