]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.2.git/blob - sys/i386/xen/pmap.c
MFS r217050: Make minidumps work on i386/XEN.
[FreeBSD/releng/8.2.git] / sys / i386 / xen / pmap.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1991 Regents of the University of California.
3  * All rights reserved.
4  * Copyright (c) 1994 John S. Dyson
5  * All rights reserved.
6  * Copyright (c) 1994 David Greenman
7  * All rights reserved.
8  * Copyright (c) 2005 Alan L. Cox <alc@cs.rice.edu>
9  * All rights reserved.
10  *
11  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
12  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
13  * Science Department and William Jolitz of UUNET Technologies Inc.
14  *
15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
16  * modification, are permitted provided that the following conditions
17  * are met:
18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
22  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
23  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
24  *    must display the following acknowledgement:
25  *      This product includes software developed by the University of
26  *      California, Berkeley and its contributors.
27  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
28  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
29  *    without specific prior written permission.
30  *
31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
32  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
33  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
34  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
35  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
36  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
37  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
38  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
39  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
40  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
41  * SUCH DAMAGE.
42  *
43  *      from:   @(#)pmap.c      7.7 (Berkeley)  5/12/91
44  */
45 /*-
46  * Copyright (c) 2003 Networks Associates Technology, Inc.
47  * All rights reserved.
48  *
49  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jake Burkholder,
50  * Safeport Network Services, and Network Associates Laboratories, the
51  * Security Research Division of Network Associates, Inc. under
52  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the DARPA
53  * CHATS research program.
54  *
55  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
56  * modification, are permitted provided that the following conditions
57  * are met:
58  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
59  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
60  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
61  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
62  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
63  *
64  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
65  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
66  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
67  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
68  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
69  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
70  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
71  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
72  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
73  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
74  * SUCH DAMAGE.
75  */
76
77 #include <sys/cdefs.h>
78 __FBSDID("$FreeBSD$");
79
80 /*
81  *      Manages physical address maps.
82  *
83  *      In addition to hardware address maps, this
84  *      module is called upon to provide software-use-only
85  *      maps which may or may not be stored in the same
86  *      form as hardware maps.  These pseudo-maps are
87  *      used to store intermediate results from copy
88  *      operations to and from address spaces.
89  *
90  *      Since the information managed by this module is
91  *      also stored by the logical address mapping module,
92  *      this module may throw away valid virtual-to-physical
93  *      mappings at almost any time.  However, invalidations
94  *      of virtual-to-physical mappings must be done as
95  *      requested.
96  *
97  *      In order to cope with hardware architectures which
98  *      make virtual-to-physical map invalidates expensive,
99  *      this module may delay invalidate or reduced protection
100  *      operations until such time as they are actually
101  *      necessary.  This module is given full information as
102  *      to which processors are currently using which maps,
103  *      and to when physical maps must be made correct.
104  */
105
106 #define PMAP_DIAGNOSTIC
107
108 #include "opt_cpu.h"
109 #include "opt_pmap.h"
110 #include "opt_msgbuf.h"
111 #include "opt_smp.h"
112 #include "opt_xbox.h"
113
114 #include <sys/param.h>
115 #include <sys/systm.h>
116 #include <sys/kernel.h>
117 #include <sys/ktr.h>
118 #include <sys/lock.h>
119 #include <sys/malloc.h>
120 #include <sys/mman.h>
121 #include <sys/msgbuf.h>
122 #include <sys/mutex.h>
123 #include <sys/proc.h>
124 #include <sys/sf_buf.h>
125 #include <sys/sx.h>
126 #include <sys/vmmeter.h>
127 #include <sys/sched.h>
128 #include <sys/sysctl.h>
129 #ifdef SMP
130 #include <sys/smp.h>
131 #endif
132
133 #include <vm/vm.h>
134 #include <vm/vm_param.h>
135 #include <vm/vm_kern.h>
136 #include <vm/vm_page.h>
137 #include <vm/vm_map.h>
138 #include <vm/vm_object.h>
139 #include <vm/vm_extern.h>
140 #include <vm/vm_pageout.h>
141 #include <vm/vm_pager.h>
142 #include <vm/uma.h>
143
144 #include <machine/cpu.h>
145 #include <machine/cputypes.h>
146 #include <machine/md_var.h>
147 #include <machine/pcb.h>
148 #include <machine/specialreg.h>
149 #ifdef SMP
150 #include <machine/smp.h>
151 #endif
152
153 #ifdef XBOX
154 #include <machine/xbox.h>
155 #endif
156
157 #include <xen/interface/xen.h>
158 #include <xen/hypervisor.h>
159 #include <machine/xen/hypercall.h>
160 #include <machine/xen/xenvar.h>
161 #include <machine/xen/xenfunc.h>
162
163 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
164 #define CPU_ENABLE_SSE
165 #endif
166
167 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
168 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
169 #endif
170
171 #if defined(DIAGNOSTIC)
172 #define PMAP_DIAGNOSTIC
173 #endif
174
175 #if !defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
176 #define PMAP_INLINE     __gnu89_inline
177 #else
178 #define PMAP_INLINE
179 #endif
180
181 #define PV_STATS
182 #ifdef PV_STATS
183 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
184 #else
185 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
186 #endif
187
188 #define pa_index(pa)    ((pa) >> PDRSHIFT)
189 #define pa_to_pvh(pa)   (&pv_table[pa_index(pa)])
190
191 /*
192  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
193  */
194 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
195 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
196
197 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
198 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
199 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
200 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
201 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
202
203 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
204
205 struct pmap kernel_pmap_store;
206 LIST_HEAD(pmaplist, pmap);
207 static struct pmaplist allpmaps;
208 static struct mtx allpmaps_lock;
209
210 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
211 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
212 int pgeflag = 0;                /* PG_G or-in */
213 int pseflag = 0;                /* PG_PS or-in */
214
215 int nkpt;
216 vm_offset_t kernel_vm_end;
217 extern u_int32_t KERNend;
218
219 #ifdef PAE
220 pt_entry_t pg_nx;
221 #if !defined(XEN) 
222 static uma_zone_t pdptzone;
223 #endif
224 #endif
225
226 static int pat_works;                   /* Is page attribute table sane? */
227
228 /*
229  * Data for the pv entry allocation mechanism
230  */
231 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
232 static struct md_page *pv_table;
233 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
234
235 struct pv_chunk *pv_chunkbase;          /* KVA block for pv_chunks */
236 int pv_maxchunks;                       /* How many chunks we have KVA for */
237 vm_offset_t pv_vafree;                  /* freelist stored in the PTE */
238
239 /*
240  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
241  */
242 struct sysmaps {
243         struct  mtx lock;
244         pt_entry_t *CMAP1;
245         pt_entry_t *CMAP2;
246         caddr_t CADDR1;
247         caddr_t CADDR2;
248 };
249 static struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
250 pt_entry_t *CMAP1 = 0;
251 static pt_entry_t *CMAP3;
252 caddr_t CADDR1 = 0, ptvmmap = 0;
253 static caddr_t CADDR3;
254 struct msgbuf *msgbufp = 0;
255
256 /*
257  * Crashdump maps.
258  */
259 static caddr_t crashdumpmap;
260
261 static pt_entry_t *PMAP1 = 0, *PMAP2;
262 static pt_entry_t *PADDR1 = 0, *PADDR2;
263 #ifdef SMP
264 static int PMAP1cpu;
265 static int PMAP1changedcpu;
266 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changedcpu, CTLFLAG_RD, 
267            &PMAP1changedcpu, 0,
268            "Number of times pmap_pte_quick changed CPU with same PMAP1");
269 #endif
270 static int PMAP1changed;
271 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1changed, CTLFLAG_RD, 
272            &PMAP1changed, 0,
273            "Number of times pmap_pte_quick changed PMAP1");
274 static int PMAP1unchanged;
275 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, PMAP1unchanged, CTLFLAG_RD, 
276            &PMAP1unchanged, 0,
277            "Number of times pmap_pte_quick didn't change PMAP1");
278 static struct mtx PMAP2mutex;
279
280 SYSCTL_NODE(_vm, OID_AUTO, pmap, CTLFLAG_RD, 0, "VM/pmap parameters");
281 static int pg_ps_enabled;
282 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pg_ps_enabled, CTLFLAG_RDTUN, &pg_ps_enabled, 0,
283     "Are large page mappings enabled?");
284
285 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_max, CTLFLAG_RD, &pv_entry_max, 0,
286         "Max number of PV entries");
287 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, shpgperproc, CTLFLAG_RD, &shpgperproc, 0,
288         "Page share factor per proc");
289
290 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
291 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap, int try);
292
293 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mcl, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
294     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
295 static int pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t sva,
296     vm_page_t *free);
297 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va,
298     vm_page_t *free);
299 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
300                                         vm_offset_t va);
301 static void pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m);
302 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
303     vm_page_t m);
304
305 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
306
307 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
308 static int _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free);
309 static pt_entry_t *pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
310 static void pmap_pte_release(pt_entry_t *pte);
311 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t *);
312 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
313 static boolean_t pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr);
314 static void pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode);
315
316 static __inline void pagezero(void *page);
317
318 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
319 static void *pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait);
320 #endif
321
322 CTASSERT(1 << PDESHIFT == sizeof(pd_entry_t));
323 CTASSERT(1 << PTESHIFT == sizeof(pt_entry_t));
324
325 /*
326  * If you get an error here, then you set KVA_PAGES wrong! See the
327  * description of KVA_PAGES in sys/i386/include/pmap.h. It must be
328  * multiple of 4 for a normal kernel, or a multiple of 8 for a PAE.
329  */
330 CTASSERT(KERNBASE % (1 << 24) == 0);
331
332
333
334 void 
335 pd_set(struct pmap *pmap, int ptepindex, vm_paddr_t val, int type)
336 {
337         vm_paddr_t pdir_ma = vtomach(&pmap->pm_pdir[ptepindex]);
338         
339         switch (type) {
340         case SH_PD_SET_VA:
341 #if 0           
342                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
343                                     xpmap_ptom(val & ~(PG_RW)));
344 #endif          
345                 xen_queue_pt_update(pdir_ma,
346                                     xpmap_ptom(val));   
347                 break;
348         case SH_PD_SET_VA_MA:
349 #if 0           
350                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
351                                     val & ~(PG_RW));
352 #endif          
353                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, val);      
354                 break;
355         case SH_PD_SET_VA_CLEAR:
356 #if 0
357                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma, 0);
358 #endif          
359                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, 0);        
360                 break;
361         }
362 }
363
364 /*
365  * Move the kernel virtual free pointer to the next
366  * 4MB.  This is used to help improve performance
367  * by using a large (4MB) page for much of the kernel
368  * (.text, .data, .bss)
369  */
370 static vm_offset_t
371 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
372 {
373         vm_offset_t newaddr = addr;
374
375 #ifndef DISABLE_PSE
376         if (cpu_feature & CPUID_PSE)
377                 newaddr = (addr + PDRMASK) & ~PDRMASK;
378 #endif
379         return newaddr;
380 }
381
382 /*
383  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
384  *
385  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
386  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
387  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
388  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
389  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
390  *      (physical) address starting relative to 0]
391  */
392 void
393 pmap_bootstrap(vm_paddr_t firstaddr)
394 {
395         vm_offset_t va;
396         pt_entry_t *pte, *unused;
397         struct sysmaps *sysmaps;
398         int i;
399
400         /*
401          * XXX The calculation of virtual_avail is wrong. It's NKPT*PAGE_SIZE too
402          * large. It should instead be correctly calculated in locore.s and
403          * not based on 'first' (which is a physical address, not a virtual
404          * address, for the start of unused physical memory). The kernel
405          * page tables are NOT double mapped and thus should not be included
406          * in this calculation.
407          */
408         virtual_avail = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
409         virtual_avail = pmap_kmem_choose(virtual_avail);
410
411         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
412
413         /*
414          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
415          */
416         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
417         kernel_pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
418 #ifdef PAE
419         kernel_pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePDPT);
420 #endif
421         kernel_pmap->pm_active = -1;    /* don't allow deactivation */
422         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
423         LIST_INIT(&allpmaps);
424         mtx_init(&allpmaps_lock, "allpmaps", NULL, MTX_SPIN);
425         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
426         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, kernel_pmap, pm_list);
427         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
428         if (nkpt == 0)
429                 nkpt = NKPT;
430
431         /*
432          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
433          * mapping of pages.
434          */
435 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
436         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
437
438         va = virtual_avail;
439         pte = vtopte(va);
440
441         /*
442          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
443          * CMAP3 is used for the idle process page zeroing.
444          */
445         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
446                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
447                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
448                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP1, sysmaps->CADDR1, 1)
449                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP2, sysmaps->CADDR2, 1)
450         }
451         SYSMAP(caddr_t, CMAP1, CADDR1, 1)
452         SYSMAP(caddr_t, CMAP3, CADDR3, 1)
453         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
454
455         /*
456          * Crashdump maps.
457          */
458         SYSMAP(caddr_t, unused, crashdumpmap, MAXDUMPPGS)
459
460         /*
461          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via /dev/mem.
462          */
463         SYSMAP(caddr_t, unused, ptvmmap, 1)
464
465         /*
466          * msgbufp is used to map the system message buffer.
467          */
468         SYSMAP(struct msgbuf *, unused, msgbufp, atop(round_page(MSGBUF_SIZE)))
469
470         /*
471          * ptemap is used for pmap_pte_quick
472          */
473         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP1, PADDR1, 1);
474         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP2, PADDR2, 1);
475
476         mtx_init(&PMAP2mutex, "PMAP2", NULL, MTX_DEF);
477
478         virtual_avail = va;
479         PT_SET_MA(CADDR1, 0);
480
481         /*
482          * Leave in place an identity mapping (virt == phys) for the low 1 MB
483          * physical memory region that is used by the ACPI wakeup code.  This
484          * mapping must not have PG_G set. 
485          */
486 #ifndef XEN
487         /*
488          * leave here deliberately to show that this is not supported
489          */
490 #ifdef XBOX
491         /* FIXME: This is gross, but needed for the XBOX. Since we are in such
492          * an early stadium, we cannot yet neatly map video memory ... :-(
493          * Better fixes are very welcome! */
494         if (!arch_i386_is_xbox)
495 #endif
496         for (i = 1; i < NKPT; i++)
497                 PTD[i] = 0;
498
499         /* Initialize the PAT MSR if present. */
500         pmap_init_pat();
501
502         /* Turn on PG_G on kernel page(s) */
503         pmap_set_pg();
504 #endif
505 }
506
507 /*
508  * Setup the PAT MSR.
509  */
510 void
511 pmap_init_pat(void)
512 {
513         uint64_t pat_msr;
514
515         /* Bail if this CPU doesn't implement PAT. */
516         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT))
517                 return;
518
519         if (cpu_vendor_id != CPU_VENDOR_INTEL ||
520             (CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 6 && CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xe)) {
521                 /*
522                  * Leave the indices 0-3 at the default of WB, WT, UC, and UC-.
523                  * Program 4 and 5 as WP and WC.
524                  * Leave 6 and 7 as UC and UC-.
525                  */
526                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
527                 pat_msr &= ~(PAT_MASK(4) | PAT_MASK(5));
528                 pat_msr |= PAT_VALUE(4, PAT_WRITE_PROTECTED) |
529                     PAT_VALUE(5, PAT_WRITE_COMBINING);
530                 pat_works = 1;
531         } else {
532                 /*
533                  * Due to some Intel errata, we can only safely use the lower 4
534                  * PAT entries.  Thus, just replace PAT Index 2 with WC instead
535                  * of UC-.
536                  *
537                  *   Intel Pentium III Processor Specification Update
538                  * Errata E.27 (Upper Four PAT Entries Not Usable With Mode B
539                  * or Mode C Paging)
540                  *
541                  *   Intel Pentium IV  Processor Specification Update
542                  * Errata N46 (PAT Index MSB May Be Calculated Incorrectly)
543                  */
544                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
545                 pat_msr &= ~PAT_MASK(2);
546                 pat_msr |= PAT_VALUE(2, PAT_WRITE_COMBINING);
547                 pat_works = 0;
548         }
549         wrmsr(MSR_PAT, pat_msr);
550 }
551
552 /*
553  * Set PG_G on kernel pages.  Only the BSP calls this when SMP is turned on.
554  */
555 void
556 pmap_set_pg(void)
557 {
558         pd_entry_t pdir;
559         pt_entry_t *pte;
560         vm_offset_t va, endva;
561         int i; 
562
563         if (pgeflag == 0)
564                 return;
565
566         i = KERNLOAD/NBPDR;
567         endva = KERNBASE + KERNend;
568
569         if (pseflag) {
570                 va = KERNBASE + KERNLOAD;
571                 while (va  < endva) {
572                         pdir = kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i];
573                         pdir |= pgeflag;
574                         kernel_pmap->pm_pdir[KPTDI+i] = PTD[KPTDI+i] = pdir;
575                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
576                         i++;
577                         va += NBPDR;
578                 }
579         } else {
580                 va = (vm_offset_t)btext;
581                 while (va < endva) {
582                         pte = vtopte(va);
583                         if (*pte & PG_V)
584                                 *pte |= pgeflag;
585                         invltlb();      /* Play it safe, invltlb() every time */
586                         va += PAGE_SIZE;
587                 }
588         }
589 }
590
591 /*
592  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
593  */
594 void
595 pmap_page_init(vm_page_t m)
596 {
597
598         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
599         m->md.pat_mode = PAT_WRITE_BACK;
600 }
601
602 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
603 static void *
604 pmap_pdpt_allocf(uma_zone_t zone, int bytes, u_int8_t *flags, int wait)
605 {
606
607         /* Inform UMA that this allocator uses kernel_map/object. */
608         *flags = UMA_SLAB_KERNEL;
609         return ((void *)kmem_alloc_contig(kernel_map, bytes, wait, 0x0ULL,
610             0xffffffffULL, 1, 0, VM_MEMATTR_DEFAULT));
611 }
612 #endif
613
614 /*
615  * ABuse the pte nodes for unmapped kva to thread a kva freelist through.
616  * Requirements:
617  *  - Must deal with pages in order to ensure that none of the PG_* bits
618  *    are ever set, PG_V in particular.
619  *  - Assumes we can write to ptes without pte_store() atomic ops, even
620  *    on PAE systems.  This should be ok.
621  *  - Assumes nothing will ever test these addresses for 0 to indicate
622  *    no mapping instead of correctly checking PG_V.
623  *  - Assumes a vm_offset_t will fit in a pte (true for i386).
624  * Because PG_V is never set, there can be no mappings to invalidate.
625  */
626 static int ptelist_count = 0;
627 static vm_offset_t
628 pmap_ptelist_alloc(vm_offset_t *head)
629 {
630         vm_offset_t va;
631         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
632         
633         if (ptelist_count == 0) {
634                 printf("out of memory!!!!!!\n");
635                 return (0);     /* Out of memory */
636         }
637         ptelist_count--;
638         va = phead[ptelist_count];
639         return (va);
640 }
641
642 static void
643 pmap_ptelist_free(vm_offset_t *head, vm_offset_t va)
644 {
645         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
646
647         phead[ptelist_count++] = va;
648 }
649
650 static void
651 pmap_ptelist_init(vm_offset_t *head, void *base, int npages)
652 {
653         int i, nstackpages;
654         vm_offset_t va;
655         vm_page_t m;
656         
657         nstackpages = (npages + PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t) - 1)/ (PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t));
658         for (i = 0; i < nstackpages; i++) {
659                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
660                 m = vm_page_alloc(NULL, i,
661                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
662                     VM_ALLOC_ZERO);
663                 pmap_qenter(va, &m, 1);
664         }
665
666         *head = (vm_offset_t)base;
667         for (i = npages - 1; i >= nstackpages; i--) {
668                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
669                 pmap_ptelist_free(head, va);
670         }
671 }
672
673
674 /*
675  *      Initialize the pmap module.
676  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
677  *      system needs to map virtual memory.
678  */
679 void
680 pmap_init(void)
681 {
682         vm_page_t mpte;
683         vm_size_t s;
684         int i, pv_npg;
685
686         /*
687          * Initialize the vm page array entries for the kernel pmap's
688          * page table pages.
689          */ 
690         for (i = 0; i < nkpt; i++) {
691                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME));
692                 KASSERT(mpte >= vm_page_array &&
693                     mpte < &vm_page_array[vm_page_array_size],
694                     ("pmap_init: page table page is out of range"));
695                 mpte->pindex = i + KPTDI;
696                 mpte->phys_addr = xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME);
697         }
698
699         /*
700          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
701          * high water mark so that the system can recover from excessive
702          * numbers of pv entries.
703          */
704         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
705         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
706         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
707         pv_entry_max = roundup(pv_entry_max, _NPCPV);
708         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
709
710         /*
711          * Are large page mappings enabled?
712          */
713         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pg_ps_enabled", &pg_ps_enabled);
714
715         /*
716          * Calculate the size of the pv head table for superpages.
717          */
718         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2);
719         pv_npg = round_4mpage(phys_avail[(i - 2) + 1]) / NBPDR;
720
721         /*
722          * Allocate memory for the pv head table for superpages.
723          */
724         s = (vm_size_t)(pv_npg * sizeof(struct md_page));
725         s = round_page(s);
726         pv_table = (struct md_page *)kmem_alloc(kernel_map, s);
727         for (i = 0; i < pv_npg; i++)
728                 TAILQ_INIT(&pv_table[i].pv_list);
729
730         pv_maxchunks = MAX(pv_entry_max / _NPCPV, maxproc);
731         pv_chunkbase = (struct pv_chunk *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
732             PAGE_SIZE * pv_maxchunks);
733         if (pv_chunkbase == NULL)
734                 panic("pmap_init: not enough kvm for pv chunks");
735         pmap_ptelist_init(&pv_vafree, pv_chunkbase, pv_maxchunks);
736 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
737         pdptzone = uma_zcreate("PDPT", NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t), NULL,
738             NULL, NULL, NULL, (NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1,
739             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
740         uma_zone_set_allocf(pdptzone, pmap_pdpt_allocf);
741 #endif
742 }
743
744
745 /***************************************************
746  * Low level helper routines.....
747  ***************************************************/
748
749 /*
750  * Determine the appropriate bits to set in a PTE or PDE for a specified
751  * caching mode.
752  */
753 int
754 pmap_cache_bits(int mode, boolean_t is_pde)
755 {
756         int pat_flag, pat_index, cache_bits;
757
758         /* The PAT bit is different for PTE's and PDE's. */
759         pat_flag = is_pde ? PG_PDE_PAT : PG_PTE_PAT;
760
761         /* If we don't support PAT, map extended modes to older ones. */
762         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT)) {
763                 switch (mode) {
764                 case PAT_UNCACHEABLE:
765                 case PAT_WRITE_THROUGH:
766                 case PAT_WRITE_BACK:
767                         break;
768                 case PAT_UNCACHED:
769                 case PAT_WRITE_COMBINING:
770                 case PAT_WRITE_PROTECTED:
771                         mode = PAT_UNCACHEABLE;
772                         break;
773                 }
774         }
775         
776         /* Map the caching mode to a PAT index. */
777         if (pat_works) {
778                 switch (mode) {
779                         case PAT_UNCACHEABLE:
780                                 pat_index = 3;
781                                 break;
782                         case PAT_WRITE_THROUGH:
783                                 pat_index = 1;
784                                 break;
785                         case PAT_WRITE_BACK:
786                                 pat_index = 0;
787                                 break;
788                         case PAT_UNCACHED:
789                                 pat_index = 2;
790                                 break;
791                         case PAT_WRITE_COMBINING:
792                                 pat_index = 5;
793                                 break;
794                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
795                                 pat_index = 4;
796                                 break;
797                         default:
798                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
799                 }
800         } else {
801                 switch (mode) {
802                         case PAT_UNCACHED:
803                         case PAT_UNCACHEABLE:
804                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
805                                 pat_index = 3;
806                                 break;
807                         case PAT_WRITE_THROUGH:
808                                 pat_index = 1;
809                                 break;
810                         case PAT_WRITE_BACK:
811                                 pat_index = 0;
812                                 break;
813                         case PAT_WRITE_COMBINING:
814                                 pat_index = 2;
815                                 break;
816                         default:
817                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
818                 }
819         }       
820
821         /* Map the 3-bit index value into the PAT, PCD, and PWT bits. */
822         cache_bits = 0;
823         if (pat_index & 0x4)
824                 cache_bits |= pat_flag;
825         if (pat_index & 0x2)
826                 cache_bits |= PG_NC_PCD;
827         if (pat_index & 0x1)
828                 cache_bits |= PG_NC_PWT;
829         return (cache_bits);
830 }
831 #ifdef SMP
832 /*
833  * For SMP, these functions have to use the IPI mechanism for coherence.
834  *
835  * N.B.: Before calling any of the following TLB invalidation functions,
836  * the calling processor must ensure that all stores updating a non-
837  * kernel page table are globally performed.  Otherwise, another
838  * processor could cache an old, pre-update entry without being
839  * invalidated.  This can happen one of two ways: (1) The pmap becomes
840  * active on another processor after its pm_active field is checked by
841  * one of the following functions but before a store updating the page
842  * table is globally performed. (2) The pmap becomes active on another
843  * processor before its pm_active field is checked but due to
844  * speculative loads one of the following functions stills reads the
845  * pmap as inactive on the other processor.
846  * 
847  * The kernel page table is exempt because its pm_active field is
848  * immutable.  The kernel page table is always active on every
849  * processor.
850  */
851 void
852 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
853 {
854         cpumask_t cpumask, other_cpus;
855
856         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
857             pmap, va);
858         
859         sched_pin();
860         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
861                 invlpg(va);
862                 smp_invlpg(va);
863         } else {
864                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
865                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
866                 if (pmap->pm_active & cpumask)
867                         invlpg(va);
868                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
869                         smp_masked_invlpg(pmap->pm_active & other_cpus, va);
870         }
871         sched_unpin();
872         PT_UPDATES_FLUSH();
873 }
874
875 void
876 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
877 {
878         cpumask_t cpumask, other_cpus;
879         vm_offset_t addr;
880
881         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p eva=0x%x sva=0x%x",
882             pmap, sva, eva);
883
884         sched_pin();
885         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
886                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
887                         invlpg(addr);
888                 smp_invlpg_range(sva, eva);
889         } else {
890                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
891                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
892                 if (pmap->pm_active & cpumask)
893                         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
894                                 invlpg(addr);
895                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
896                         smp_masked_invlpg_range(pmap->pm_active & other_cpus,
897                             sva, eva);
898         }
899         sched_unpin();
900         PT_UPDATES_FLUSH();
901 }
902
903 void
904 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
905 {
906         cpumask_t cpumask, other_cpus;
907
908         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p", pmap);
909
910         sched_pin();
911         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active == all_cpus) {
912                 invltlb();
913                 smp_invltlb();
914         } else {
915                 cpumask = PCPU_GET(cpumask);
916                 other_cpus = PCPU_GET(other_cpus);
917                 if (pmap->pm_active & cpumask)
918                         invltlb();
919                 if (pmap->pm_active & other_cpus)
920                         smp_masked_invltlb(pmap->pm_active & other_cpus);
921         }
922         sched_unpin();
923 }
924
925 void
926 pmap_invalidate_cache(void)
927 {
928
929         sched_pin();
930         wbinvd();
931         smp_cache_flush();
932         sched_unpin();
933 }
934 #else /* !SMP */
935 /*
936  * Normal, non-SMP, 486+ invalidation functions.
937  * We inline these within pmap.c for speed.
938  */
939 PMAP_INLINE void
940 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
941 {
942         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
943             pmap, va);
944
945         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
946                 invlpg(va);
947         PT_UPDATES_FLUSH();
948 }
949
950 PMAP_INLINE void
951 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
952 {
953         vm_offset_t addr;
954
955         if (eva - sva > PAGE_SIZE)
956                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_range: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
957                     pmap, sva, eva);
958
959         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
960                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
961                         invlpg(addr);
962         PT_UPDATES_FLUSH();
963 }
964
965 PMAP_INLINE void
966 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
967 {
968
969         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_all: pmap=%p", pmap);
970         
971         if (pmap == kernel_pmap || pmap->pm_active)
972                 invltlb();
973 }
974
975 PMAP_INLINE void
976 pmap_invalidate_cache(void)
977 {
978
979         wbinvd();
980 }
981 #endif /* !SMP */
982
983 void
984 pmap_invalidate_cache_range(vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
985 {
986
987         KASSERT((sva & PAGE_MASK) == 0,
988             ("pmap_invalidate_cache_range: sva not page-aligned"));
989         KASSERT((eva & PAGE_MASK) == 0,
990             ("pmap_invalidate_cache_range: eva not page-aligned"));
991
992         if (cpu_feature & CPUID_SS)
993                 ; /* If "Self Snoop" is supported, do nothing. */
994         else if (cpu_feature & CPUID_CLFSH) {
995
996                 /*
997                  * Otherwise, do per-cache line flush.  Use the mfence
998                  * instruction to insure that previous stores are
999                  * included in the write-back.  The processor
1000                  * propagates flush to other processors in the cache
1001                  * coherence domain.
1002                  */
1003                 mfence();
1004                 for (; sva < eva; sva += cpu_clflush_line_size)
1005                         clflush(sva);
1006                 mfence();
1007         } else {
1008
1009                 /*
1010                  * No targeted cache flush methods are supported by CPU,
1011                  * globally invalidate cache as a last resort.
1012                  */
1013                 pmap_invalidate_cache();
1014         }
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Are we current address space or kernel?  N.B. We return FALSE when
1019  * a pmap's page table is in use because a kernel thread is borrowing
1020  * it.  The borrowed page table can change spontaneously, making any
1021  * dependence on its continued use subject to a race condition.
1022  */
1023 static __inline int
1024 pmap_is_current(pmap_t pmap)
1025 {
1026
1027         return (pmap == kernel_pmap ||
1028             (pmap == vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace) &&
1029                 (pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] & PG_FRAME)));
1030 }
1031
1032 /*
1033  * If the given pmap is not the current or kernel pmap, the returned pte must
1034  * be released by passing it to pmap_pte_release().
1035  */
1036 pt_entry_t *
1037 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1038 {
1039         pd_entry_t newpf;
1040         pd_entry_t *pde;
1041
1042         pde = pmap_pde(pmap, va);
1043         if (*pde & PG_PS)
1044                 return (pde);
1045         if (*pde != 0) {
1046                 /* are we current address space or kernel? */
1047                 if (pmap_is_current(pmap))
1048                         return (vtopte(va));
1049                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
1050                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1051                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != newpf) {
1052                         PT_SET_MA(PADDR2, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1053                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1054                             pmap, va, (*PMAP2 & 0xffffffff));
1055                 }
1056                 
1057                 return (PADDR2 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1058         }
1059         return (0);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Releases a pte that was obtained from pmap_pte().  Be prepared for the pte
1064  * being NULL.
1065  */
1066 static __inline void
1067 pmap_pte_release(pt_entry_t *pte)
1068 {
1069
1070         if ((pt_entry_t *)((vm_offset_t)pte & ~PAGE_MASK) == PADDR2) {
1071                 CTR1(KTR_PMAP, "pmap_pte_release: pte=0x%jx",
1072                     *PMAP2);
1073                 vm_page_lock_queues();
1074                 PT_SET_VA(PMAP2, 0, TRUE);
1075                 vm_page_unlock_queues();
1076                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
1077         }
1078 }
1079
1080 static __inline void
1081 invlcaddr(void *caddr)
1082 {
1083
1084         invlpg((u_int)caddr);
1085         PT_UPDATES_FLUSH();
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
1090  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
1091  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
1092  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
1093  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
1094  *
1095  * If the given pmap is not the current pmap, vm_page_queue_mtx
1096  * must be held and curthread pinned to a CPU.
1097  */
1098 static pt_entry_t *
1099 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1100 {
1101         pd_entry_t newpf;
1102         pd_entry_t *pde;
1103
1104         pde = pmap_pde(pmap, va);
1105         if (*pde & PG_PS)
1106                 return (pde);
1107         if (*pde != 0) {
1108                 /* are we current address space or kernel? */
1109                 if (pmap_is_current(pmap))
1110                         return (vtopte(va));
1111                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1112                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1113                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1114                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
1115                         PT_SET_MA(PADDR1, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1116                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte_quick: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1117                             pmap, va, (u_long)*PMAP1);
1118                         
1119 #ifdef SMP
1120                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1121 #endif
1122                         PMAP1changed++;
1123                 } else
1124 #ifdef SMP
1125                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
1126                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1127                         invlcaddr(PADDR1);
1128                         PMAP1changedcpu++;
1129                 } else
1130 #endif
1131                         PMAP1unchanged++;
1132                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1133         }
1134         return (0);
1135 }
1136
1137 /*
1138  *      Routine:        pmap_extract
1139  *      Function:
1140  *              Extract the physical page address associated
1141  *              with the given map/virtual_address pair.
1142  */
1143 vm_paddr_t 
1144 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1145 {
1146         vm_paddr_t rtval;
1147         pt_entry_t *pte;
1148         pd_entry_t pde;
1149         pt_entry_t pteval;
1150         
1151         rtval = 0;
1152         PMAP_LOCK(pmap);
1153         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1154         if (pde != 0) {
1155                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1156                         rtval = xpmap_mtop(pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
1157                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1158                         return rtval;
1159                 }
1160                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1161                 pteval = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
1162                 rtval = (pteval & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1163                 pmap_pte_release(pte);
1164         }
1165         PMAP_UNLOCK(pmap);
1166         return (rtval);
1167 }
1168
1169 /*
1170  *      Routine:        pmap_extract_ma
1171  *      Function:
1172  *              Like pmap_extract, but returns machine address
1173  */
1174 vm_paddr_t 
1175 pmap_extract_ma(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1176 {
1177         vm_paddr_t rtval;
1178         pt_entry_t *pte;
1179         pd_entry_t pde;
1180
1181         rtval = 0;
1182         PMAP_LOCK(pmap);
1183         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1184         if (pde != 0) {
1185                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1186                         rtval = (pde & ~PDRMASK) | (va & PDRMASK);
1187                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1188                         return rtval;
1189                 }
1190                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1191                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1192                 pmap_pte_release(pte);
1193         }
1194         PMAP_UNLOCK(pmap);
1195         return (rtval);
1196 }
1197
1198 /*
1199  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
1200  *      Function:
1201  *              Atomically extract and hold the physical page
1202  *              with the given pmap and virtual address pair
1203  *              if that mapping permits the given protection.
1204  */
1205 vm_page_t
1206 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1207 {
1208         pd_entry_t pde;
1209         pt_entry_t pte;
1210         vm_page_t m;
1211
1212         m = NULL;
1213         vm_page_lock_queues();
1214         PMAP_LOCK(pmap);
1215         pde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1216         if (pde != 0) {
1217                 if (pde & PG_PS) {
1218                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
1219                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & PG_PS_FRAME) |
1220                                     (va & PDRMASK));
1221                                 vm_page_hold(m);
1222                         }
1223                 } else {
1224                         sched_pin();
1225                         pte = PT_GET(pmap_pte_quick(pmap, va));
1226                         if (*PMAP1)
1227                                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
1228                         if ((pte & PG_V) &&
1229                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
1230                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
1231                                 vm_page_hold(m);
1232                         }
1233                         sched_unpin();
1234                 }
1235         }
1236         vm_page_unlock_queues();
1237         PMAP_UNLOCK(pmap);
1238         return (m);
1239 }
1240
1241 /***************************************************
1242  * Low level mapping routines.....
1243  ***************************************************/
1244
1245 /*
1246  * Add a wired page to the kva.
1247  * Note: not SMP coherent.
1248  */
1249 void 
1250 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1251 {
1252         PT_SET_MA(va, xpmap_ptom(pa)| PG_RW | PG_V | pgeflag);
1253 }
1254
1255 void 
1256 pmap_kenter_ma(vm_offset_t va, vm_paddr_t ma)
1257 {
1258         pt_entry_t *pte;
1259
1260         pte = vtopte(va);
1261         pte_store_ma(pte, ma | PG_RW | PG_V | pgeflag);
1262 }
1263
1264
1265 static __inline void 
1266 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode)
1267 {
1268         PT_SET_MA(va, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag | pmap_cache_bits(mode, 0));
1269 }
1270
1271 /*
1272  * Remove a page from the kernel pagetables.
1273  * Note: not SMP coherent.
1274  */
1275 PMAP_INLINE void
1276 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1277 {
1278         pt_entry_t *pte;
1279
1280         pte = vtopte(va);
1281         PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
1282 }
1283
1284 /*
1285  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1286  *      virtual address space.
1287  *
1288  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1289  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1290  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1291  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1292  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1293  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1294  *      region.
1295  */
1296 vm_offset_t
1297 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1298 {
1299         vm_offset_t va, sva;
1300
1301         va = sva = *virt;
1302         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_map: va=0x%x start=0x%jx end=0x%jx prot=0x%x",
1303             va, start, end, prot);
1304         while (start < end) {
1305                 pmap_kenter(va, start);
1306                 va += PAGE_SIZE;
1307                 start += PAGE_SIZE;
1308         }
1309         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1310         *virt = va;
1311         return (sva);
1312 }
1313
1314
1315 /*
1316  * Add a list of wired pages to the kva
1317  * this routine is only used for temporary
1318  * kernel mappings that do not need to have
1319  * page modification or references recorded.
1320  * Note that old mappings are simply written
1321  * over.  The page *must* be wired.
1322  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1323  */
1324 void
1325 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1326 {
1327         pt_entry_t *endpte, *pte;
1328         vm_paddr_t pa;
1329         vm_offset_t va = sva;
1330         int mclcount = 0;
1331         multicall_entry_t mcl[16];
1332         multicall_entry_t *mclp = mcl;
1333         int error;
1334
1335         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qenter:sva=0x%x count=%d", va, count);
1336         pte = vtopte(sva);
1337         endpte = pte + count;
1338         while (pte < endpte) {
1339                 pa = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(*ma)) | pgeflag | PG_RW | PG_V | PG_M | PG_A;
1340
1341                 mclp->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
1342                 mclp->args[0] = va;
1343                 mclp->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
1344                 mclp->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
1345                 mclp->args[3] = (*pte & PG_V) ? UVMF_INVLPG|UVMF_ALL : 0;
1346         
1347                 va += PAGE_SIZE;
1348                 pte++;
1349                 ma++;
1350                 mclp++;
1351                 mclcount++;
1352                 if (mclcount == 16) {
1353                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1354                         mclp = mcl;
1355                         mclcount = 0;
1356                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1357                 }               
1358         }
1359         if (mclcount) {
1360                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1361                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1362         }
1363         
1364 #ifdef INVARIANTS
1365         for (pte = vtopte(sva), mclcount = 0; mclcount < count; mclcount++, pte++)
1366                 KASSERT(*pte, ("pte not set for va=0x%x", sva + mclcount*PAGE_SIZE));
1367 #endif  
1368 }
1369
1370
1371 /*
1372  * This routine tears out page mappings from the
1373  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1374  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1375  */
1376 void
1377 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1378 {
1379         vm_offset_t va;
1380
1381         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qremove: sva=0x%x count=%d", sva, count);
1382         va = sva;
1383         vm_page_lock_queues();
1384         critical_enter();
1385         while (count-- > 0) {
1386                 pmap_kremove(va);
1387                 va += PAGE_SIZE;
1388         }
1389         PT_UPDATES_FLUSH();
1390         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1391         critical_exit();
1392         vm_page_unlock_queues();
1393 }
1394
1395 /***************************************************
1396  * Page table page management routines.....
1397  ***************************************************/
1398 static __inline void
1399 pmap_free_zero_pages(vm_page_t free)
1400 {
1401         vm_page_t m;
1402
1403         while (free != NULL) {
1404                 m = free;
1405                 free = m->right;
1406                 vm_page_free_zero(m);
1407         }
1408 }
1409
1410 /*
1411  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1412  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1413  */
1414 static __inline int
1415 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1416 {
1417
1418         --m->wire_count;
1419         if (m->wire_count == 0)
1420                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, free);
1421         else
1422                 return 0;
1423 }
1424
1425 static int 
1426 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1427 {
1428         vm_offset_t pteva;
1429
1430         PT_UPDATES_FLUSH();
1431         /*
1432          * unmap the page table page
1433          */
1434         xen_pt_unpin(pmap->pm_pdir[m->pindex]);
1435         /*
1436          * page *might* contain residual mapping :-/  
1437          */
1438         PD_CLEAR_VA(pmap, m->pindex, TRUE);
1439         pmap_zero_page(m);
1440         --pmap->pm_stats.resident_count;
1441
1442         /*
1443          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1444          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1445          * down is begun.
1446          */
1447         atomic_subtract_rel_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1448
1449         /*
1450          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1451          * take effect immediately.
1452          */
1453         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1454         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1455
1456         /* 
1457          * Put page on a list so that it is released after
1458          * *ALL* TLB shootdown is done
1459          */
1460         m->right = *free;
1461         *free = m;
1462
1463         return 1;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * After removing a page table entry, this routine is used to
1468  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1469  */
1470 static int
1471 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
1472 {
1473         pd_entry_t ptepde;
1474         vm_page_t mpte;
1475
1476         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1477                 return 0;
1478         ptepde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1479         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1480         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, free);
1481 }
1482
1483 void
1484 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1485 {
1486
1487         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1488         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1489 #ifdef PAE
1490         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1491 #endif
1492         pmap->pm_active = 0;
1493         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1494         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1495         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1496         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1497         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1498         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1503  * such as one in a vmspace structure.
1504  */
1505 int
1506 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1507 {
1508         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD + 1];
1509         int npgptd = NPGPTD + 1;
1510         static int color;
1511         int i;
1512
1513         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1514
1515         /*
1516          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1517          * page directory table.
1518          */
1519         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1520                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1521                     NBPTD);
1522                 if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1523                         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1524                         return (0);
1525                 }
1526 #if defined(XEN) && defined(PAE)        
1527                 pmap->pm_pdpt = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map, 1);
1528 #endif
1529                 
1530 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
1531                 pmap->pm_pdpt = uma_zalloc(pdptzone, M_WAITOK | M_ZERO);
1532                 KASSERT(((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt &
1533                     ((NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1)) == 0,
1534                     ("pmap_pinit: pdpt misaligned"));
1535                 KASSERT(pmap_kextract((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) < (4ULL<<30),
1536                     ("pmap_pinit: pdpt above 4g"));
1537 #endif
1538         }
1539
1540         /*
1541          * allocate the page directory page(s)
1542          */
1543         for (i = 0; i < npgptd;) {
1544                 m = vm_page_alloc(NULL, color++,
1545                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1546                     VM_ALLOC_ZERO);
1547                 if (m == NULL)
1548                         VM_WAIT;
1549                 else {
1550                         ptdpg[i++] = m;
1551                 }
1552         }
1553         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1554         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1555                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1556                         pagezero(&pmap->pm_pdir[i*NPTEPG]);
1557         }
1558
1559         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1560         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1561         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1562         /* Wire in kernel global address entries. */
1563
1564         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1565 #ifdef PAE
1566 #ifdef XEN
1567         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, &ptdpg[NPGPTD], 1);
1568         if ((ptdpg[NPGPTD]->flags & PG_ZERO) == 0)
1569                 bzero(pmap->pm_pdpt, PAGE_SIZE);
1570 #endif  
1571         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1572                 vm_paddr_t ma;
1573                 
1574                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1575                 pmap->pm_pdpt[i] = ma | PG_V;
1576
1577         }
1578 #endif  
1579 #ifdef XEN
1580         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1581                 pt_entry_t *pd;
1582                 vm_paddr_t ma;
1583                 
1584                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1585                 pd = pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG);
1586                 PT_SET_MA(pd, *vtopte((vm_offset_t)pd) & ~(PG_M|PG_A|PG_U|PG_RW));
1587 #if 0           
1588                 xen_pgd_pin(ma);
1589 #endif          
1590         }
1591         
1592 #ifdef PAE      
1593         PT_SET_MA(pmap->pm_pdpt, *vtopte((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) & ~PG_RW);
1594 #endif
1595         vm_page_lock_queues();
1596         xen_flush_queue();
1597         xen_pgdpt_pin(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[NPGPTD])));
1598         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1599                 vm_paddr_t ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1600                 PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i], ma | PG_V | PG_A, FALSE);
1601         }
1602         xen_flush_queue();
1603         vm_page_unlock_queues();
1604 #endif
1605         pmap->pm_active = 0;
1606         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1607         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1608
1609         return (1);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * this routine is called if the page table page is not
1614  * mapped correctly.
1615  */
1616 static vm_page_t
1617 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned int ptepindex, int flags)
1618 {
1619         vm_paddr_t ptema;
1620         vm_page_t m;
1621
1622         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1623             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1624             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1625
1626         /*
1627          * Allocate a page table page.
1628          */
1629         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1630             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1631                 if (flags & M_WAITOK) {
1632                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1633                         vm_page_unlock_queues();
1634                         VM_WAIT;
1635                         vm_page_lock_queues();
1636                         PMAP_LOCK(pmap);
1637                 }
1638
1639                 /*
1640                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1641                  * page may have been allocated.
1642                  */
1643                 return (NULL);
1644         }
1645         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1646                 pmap_zero_page(m);
1647
1648         /*
1649          * Map the pagetable page into the process address space, if
1650          * it isn't already there.
1651          */
1652         pmap->pm_stats.resident_count++;
1653
1654         ptema = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1655         xen_pt_pin(ptema);
1656         PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[ptepindex],
1657                 (ptema | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M), TRUE);
1658         
1659         KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex],
1660             ("_pmap_allocpte: ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1661         return (m);
1662 }
1663
1664 static vm_page_t
1665 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1666 {
1667         unsigned ptepindex;
1668         pd_entry_t ptema;
1669         vm_page_t m;
1670
1671         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1672             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1673             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1674
1675         /*
1676          * Calculate pagetable page index
1677          */
1678         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1679 retry:
1680         /*
1681          * Get the page directory entry
1682          */
1683         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1684
1685         /*
1686          * This supports switching from a 4MB page to a
1687          * normal 4K page.
1688          */
1689         if (ptema & PG_PS) {
1690                 /*
1691                  * XXX 
1692                  */
1693                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1694                 ptema = 0;
1695                 pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1696                 pmap_invalidate_all(kernel_pmap);
1697         }
1698
1699         /*
1700          * If the page table page is mapped, we just increment the
1701          * hold count, and activate it.
1702          */
1703         if (ptema & PG_V) {
1704                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
1705                 m->wire_count++;
1706         } else {
1707                 /*
1708                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1709                  * been deallocated. 
1710                  */
1711                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_allocpte: pmap=%p va=0x%08x flags=0x%x",
1712                     pmap, va, flags);
1713                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1714                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1715                         goto retry;
1716
1717                 KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex], ("ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1718         }
1719         return (m);
1720 }
1721
1722
1723 /***************************************************
1724 * Pmap allocation/deallocation routines.
1725  ***************************************************/
1726
1727 #ifdef SMP
1728 /*
1729  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1730  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1731  */
1732 static cpumask_t *lazymask;
1733 static u_int lazyptd;
1734 static volatile u_int lazywait;
1735
1736 void pmap_lazyfix_action(void);
1737
1738 void
1739 pmap_lazyfix_action(void)
1740 {
1741         cpumask_t mymask = PCPU_GET(cpumask);
1742
1743 #ifdef COUNT_IPIS
1744         (*ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
1745 #endif
1746         if (rcr3() == lazyptd)
1747                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1748         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1749         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1750 }
1751
1752 static void
1753 pmap_lazyfix_self(cpumask_t mymask)
1754 {
1755
1756         if (rcr3() == lazyptd)
1757                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1758         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1759 }
1760
1761
1762 static void
1763 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1764 {
1765         cpumask_t mymask, mask;
1766         u_int spins;
1767
1768         while ((mask = pmap->pm_active) != 0) {
1769                 spins = 50000000;
1770                 mask = mask & -mask;    /* Find least significant set bit */
1771                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1772 #ifdef PAE
1773                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1774 #else
1775                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
1776 #endif
1777                 mymask = PCPU_GET(cpumask);
1778                 if (mask == mymask) {
1779                         lazymask = &pmap->pm_active;
1780                         pmap_lazyfix_self(mymask);
1781                 } else {
1782                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
1783                             (u_int)&pmap->pm_active);
1784                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
1785                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
1786                         while (lazywait == 0) {
1787                                 ia32_pause();
1788                                 if (--spins == 0)
1789                                         break;
1790                         }
1791                 }
1792                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
1793                 if (spins == 0)
1794                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
1795         }
1796 }
1797
1798 #else   /* SMP */
1799
1800 /*
1801  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
1802  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
1803  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
1804  * means that another userland process has run.
1805  */
1806 static void
1807 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1808 {
1809         u_int cr3;
1810
1811         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
1812         if (cr3 == rcr3()) {
1813                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1814                 pmap->pm_active &= ~(PCPU_GET(cpumask));
1815         }
1816 }
1817 #endif  /* SMP */
1818
1819 /*
1820  * Release any resources held by the given physical map.
1821  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1822  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1823  */
1824 void
1825 pmap_release(pmap_t pmap)
1826 {
1827         vm_page_t m, ptdpg[2*NPGPTD+1];
1828         vm_paddr_t ma;
1829         int i;
1830 #ifdef XEN
1831 #ifdef PAE      
1832         int npgptd = NPGPTD + 1;
1833 #else
1834         int npgptd = NPGPTD;
1835 #endif
1836 #else 
1837         int npgptd = NPGPTD;
1838 #endif  
1839         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1840             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1841             pmap->pm_stats.resident_count));
1842         PT_UPDATES_FLUSH();
1843
1844         pmap_lazyfix(pmap);
1845         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1846         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
1847         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1848
1849         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1850                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdir + (i*NPDEPG)) & PG_FRAME);
1851         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
1852 #if defined(PAE) && defined(XEN)
1853         ptdpg[NPGPTD] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdpt));
1854 #endif  
1855
1856         for (i = 0; i < npgptd; i++) {
1857                 m = ptdpg[i];
1858                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1859                 /* unpinning L1 and L2 treated the same */
1860 #if 0
1861                 xen_pgd_unpin(ma);
1862 #else
1863                 if (i == NPGPTD)
1864                         xen_pgd_unpin(ma);
1865 #endif
1866 #ifdef PAE
1867                 if (i < NPGPTD)
1868                         KASSERT(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
1869                             ("pmap_release: got wrong ptd page"));
1870 #endif
1871                 m->wire_count--;
1872                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1873                 vm_page_free(m);
1874         }
1875 #ifdef PAE
1876         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, 1);
1877 #endif
1878         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1879 }
1880 \f
1881 static int
1882 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1883 {
1884         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
1885
1886         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1887 }
1888 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1889     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
1890
1891 static int
1892 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1893 {
1894         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1895
1896         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1897 }
1898 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1899     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
1900
1901 /*
1902  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1903  */
1904 void
1905 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1906 {
1907         struct pmap *pmap;
1908         vm_paddr_t ptppaddr;
1909         vm_page_t nkpg;
1910         pd_entry_t newpdir;
1911
1912         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1913         if (kernel_vm_end == 0) {
1914                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1915                 nkpt = 0;
1916                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1917                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1918                         nkpt++;
1919                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1920                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1921                                 break;
1922                         }
1923                 }
1924         }
1925         addr = roundup2(addr, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1926         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1927                 addr = kernel_map->max_offset;
1928         while (kernel_vm_end < addr) {
1929                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1930                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1931                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1932                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1933                                 break;
1934                         }
1935                         continue;
1936                 }
1937
1938                 /*
1939                  * This index is bogus, but out of the way
1940                  */
1941                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt,
1942                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
1943                 if (!nkpg)
1944                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1945
1946                 nkpt++;
1947
1948                 pmap_zero_page(nkpg);
1949                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1950                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1951                 vm_page_lock_queues();
1952                 PD_SET_VA(kernel_pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1953                 mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1954                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list)
1955                         PD_SET_VA(pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1956
1957                 mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1958                 vm_page_unlock_queues();
1959
1960                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1961                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1962                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1963                         break;
1964                 }
1965         }
1966 }
1967
1968
1969 /***************************************************
1970  * page management routines.
1971  ***************************************************/
1972
1973 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1974 CTASSERT(_NPCM == 11);
1975
1976 static __inline struct pv_chunk *
1977 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1978 {
1979
1980         return (struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK);
1981 }
1982
1983 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1984
1985 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
1986 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
1987
1988 static uint32_t pc_freemask[11] = {
1989         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1990         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1991         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1992         PC_FREE0_9, PC_FREE10
1993 };
1994
1995 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1996         "Current number of pv entries");
1997
1998 #ifdef PV_STATS
1999 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
2000
2001 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
2002         "Current number of pv entry chunks");
2003 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
2004         "Current number of pv entry chunks allocated");
2005 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
2006         "Current number of pv entry chunks frees");
2007 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
2008         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
2009
2010 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
2011 static int pv_entry_spare;
2012
2013 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
2014         "Current number of pv entry frees");
2015 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
2016         "Current number of pv entry allocs");
2017 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
2018         "Current number of spare pv entries");
2019
2020 static int pmap_collect_inactive, pmap_collect_active;
2021
2022 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_inactive, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_inactive, 0,
2023         "Current number times pmap_collect called on inactive queue");
2024 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_active, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_active, 0,
2025         "Current number times pmap_collect called on active queue");
2026 #endif
2027
2028 /*
2029  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
2030  * drastic measures to free some pages so we can allocate
2031  * another pv entry chunk.  This is normally called to
2032  * unmap inactive pages, and if necessary, active pages.
2033  */
2034 static void
2035 pmap_collect(pmap_t locked_pmap, struct vpgqueues *vpq)
2036 {
2037         pmap_t pmap;
2038         pt_entry_t *pte, tpte;
2039         pv_entry_t next_pv, pv;
2040         vm_offset_t va;
2041         vm_page_t m, free;
2042
2043         sched_pin();
2044         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
2045                 if (m->hold_count || m->busy)
2046                         continue;
2047                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
2048                         va = pv->pv_va;
2049                         pmap = PV_PMAP(pv);
2050                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
2051                         if (pmap > locked_pmap)
2052                                 PMAP_LOCK(pmap);
2053                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
2054                                 continue;
2055                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2056                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2057                         tpte = pte_load_clear(pte);
2058                         KASSERT((tpte & PG_W) == 0,
2059                             ("pmap_collect: wired pte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2060                         if (tpte & PG_A)
2061                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2062                         if (tpte & PG_M) {
2063                                 KASSERT((tpte & PG_RW),
2064         ("pmap_collect: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2065                                     va, (uintmax_t)tpte));
2066                                 vm_page_dirty(m);
2067                         }
2068                         free = NULL;
2069                         pmap_unuse_pt(pmap, va, &free);
2070                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2071                         pmap_free_zero_pages(free);
2072                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2073                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2074                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2075                         free_pv_entry(pmap, pv);
2076                         if (pmap != locked_pmap)
2077                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2078                 }
2079         }
2080         sched_unpin();
2081 }
2082
2083
2084 /*
2085  * free the pv_entry back to the free list
2086  */
2087 static void
2088 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
2089 {
2090         vm_page_t m;
2091         struct pv_chunk *pc;
2092         int idx, field, bit;
2093
2094         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2095         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2096         PV_STAT(pv_entry_frees++);
2097         PV_STAT(pv_entry_spare++);
2098         pv_entry_count--;
2099         pc = pv_to_chunk(pv);
2100         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
2101         field = idx / 32;
2102         bit = idx % 32;
2103         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
2104         /* move to head of list */
2105         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2106         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2107         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
2108                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx])
2109                         return;
2110         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2111         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2112         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2113         /* entire chunk is free, return it */
2114         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2115         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2116         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2117         vm_page_unwire(m, 0);
2118         vm_page_free(m);
2119         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2124  * when needed.
2125  */
2126 static pv_entry_t
2127 get_pv_entry(pmap_t pmap, int try)
2128 {
2129         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
2130         static struct timeval lastprint;
2131         static vm_pindex_t colour;
2132         struct vpgqueues *pq;
2133         int bit, field;
2134         pv_entry_t pv;
2135         struct pv_chunk *pc;
2136         vm_page_t m;
2137
2138         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2139         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2140         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
2141         pv_entry_count++;
2142         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2143                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
2144                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider "
2145                             "increasing either the vm.pmap.shpgperproc or the "
2146                             "vm.pmap.pv_entry_max tunable.\n");
2147         pq = NULL;
2148 retry:
2149         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
2150         if (pc != NULL) {
2151                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2152                         if (pc->pc_map[field]) {
2153                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
2154                                 break;
2155                         }
2156                 }
2157                 if (field < _NPCM) {
2158                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2159                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
2160                         /* If this was the last item, move it to tail */
2161                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2162                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
2163                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2164                                         return (pv);    /* not full, return */
2165                                 }
2166                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2167                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2168                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2169                         return (pv);
2170                 }
2171         }
2172         /*
2173          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the page
2174          * queues lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
2175          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
2176          */
2177         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, colour, (pq ==
2178             &vm_page_queues[PQ_ACTIVE] ? VM_ALLOC_SYSTEM : VM_ALLOC_NORMAL) |
2179             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2180                 if (try) {
2181                         pv_entry_count--;
2182                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
2183                         return (NULL);
2184                 }
2185                 /*
2186                  * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to
2187                  * inactive pages.  After that, if a pv chunk entry
2188                  * is still needed, destroy mappings to active pages.
2189                  */
2190                 if (pq == NULL) {
2191                         PV_STAT(pmap_collect_inactive++);
2192                         pq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
2193                 } else if (pq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
2194                         PV_STAT(pmap_collect_active++);
2195                         pq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
2196                 } else
2197                         panic("get_pv_entry: increase vm.pmap.shpgperproc");
2198                 pmap_collect(pmap, pq);
2199                 goto retry;
2200         }
2201         PV_STAT(pc_chunk_count++);
2202         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
2203         colour++;
2204         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
2205         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
2206         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
2207                 pagezero(pc);
2208         pc->pc_pmap = pmap;
2209         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
2210         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
2211                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
2212         pv = &pc->pc_pventry[0];
2213         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2214         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
2215         return (pv);
2216 }
2217
2218 static void
2219 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
2220 {
2221         pv_entry_t pv;
2222
2223         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2224         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2225         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2226                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va)
2227                         break;
2228         }
2229         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_remove_entry: pv not found"));
2230         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2231         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2232                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2233         free_pv_entry(pmap, pv);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Create a pv entry for page at pa for
2238  * (pmap, va).
2239  */
2240 static void
2241 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2242 {
2243         pv_entry_t pv;
2244
2245         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2246         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2247         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
2248         pv->pv_va = va;
2249         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Conditionally create a pv entry.
2254  */
2255 static boolean_t
2256 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2257 {
2258         pv_entry_t pv;
2259
2260         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2261         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2262         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2263             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2264                 pv->pv_va = va;
2265                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2266                 return (TRUE);
2267         } else
2268                 return (FALSE);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2273  */
2274 static int
2275 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2276 {
2277         pt_entry_t oldpte;
2278         vm_page_t m;
2279
2280         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove_pte: pmap=%p *ptq=0x%x va=0x%x",
2281             pmap, (u_long)*ptq, va);
2282         
2283         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2284         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2285         oldpte = *ptq;
2286         PT_SET_VA_MA(ptq, 0, TRUE);
2287         if (oldpte & PG_W)
2288                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2289         /*
2290          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2291          * PG_G.
2292          */
2293         if (oldpte & PG_G)
2294                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
2295         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
2296         if (oldpte & PG_MANAGED) {
2297                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(oldpte) & PG_FRAME);
2298                 if (oldpte & PG_M) {
2299                         KASSERT((oldpte & PG_RW),
2300         ("pmap_remove_pte: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2301                             va, (uintmax_t)oldpte));
2302                         vm_page_dirty(m);
2303                 }
2304                 if (oldpte & PG_A)
2305                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2306                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
2307         }
2308         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, free));
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Remove a single page from a process address space
2313  */
2314 static void
2315 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2316 {
2317         pt_entry_t *pte;
2318
2319         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_remove_page: pmap=%p va=0x%x",
2320             pmap, va);
2321         
2322         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2323         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
2324         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2325         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || (*pte & PG_V) == 0)
2326                 return;
2327         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, free);
2328         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2329         if (*PMAP1)
2330                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2331
2332 }
2333
2334 /*
2335  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2336  *
2337  *      It is assumed that the start and end are properly
2338  *      rounded to the page size.
2339  */
2340 void
2341 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2342 {
2343         vm_offset_t pdnxt;
2344         pd_entry_t ptpaddr;
2345         pt_entry_t *pte;
2346         vm_page_t free = NULL;
2347         int anyvalid;
2348         
2349         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
2350             pmap, sva, eva);
2351         
2352         /*
2353          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2354          */
2355         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2356                 return;
2357
2358         anyvalid = 0;
2359
2360         vm_page_lock_queues();
2361         sched_pin();
2362         PMAP_LOCK(pmap);
2363
2364         /*
2365          * special handling of removing one page.  a very
2366          * common operation and easy to short circuit some
2367          * code.
2368          */
2369         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
2370             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
2371                 pmap_remove_page(pmap, sva, &free);
2372                 goto out;
2373         }
2374
2375         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2376                 unsigned pdirindex;
2377
2378                 /*
2379                  * Calculate index for next page table.
2380                  */
2381                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2382                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2383                         break;
2384
2385                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2386                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2387
2388                 /*
2389                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2390                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2391                  */
2392                 if (ptpaddr == 0)
2393                         continue;
2394
2395                 /*
2396                  * Check for large page.
2397                  */
2398                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2399                         PD_CLEAR_VA(pmap, pdirindex, TRUE);
2400                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2401                         anyvalid = 1;
2402                         continue;
2403                 }
2404
2405                 /*
2406                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2407                  * by the current page table page, or to the end of the
2408                  * range being removed.
2409                  */
2410                 if (pdnxt > eva)
2411                         pdnxt = eva;
2412
2413                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2414                     sva += PAGE_SIZE) {
2415                         if ((*pte & PG_V) == 0)
2416                                 continue;
2417
2418                         /*
2419                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
2420                          * by pmap_remove_pte().
2421                          */
2422                         if ((*pte & PG_G) == 0)
2423                                 anyvalid = 1;
2424                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &free))
2425                                 break;
2426                 }
2427         }
2428         PT_UPDATES_FLUSH();
2429         if (*PMAP1)
2430                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2431 out:
2432         if (anyvalid)
2433                 pmap_invalidate_all(pmap);
2434         sched_unpin();
2435         vm_page_unlock_queues();
2436         PMAP_UNLOCK(pmap);
2437         pmap_free_zero_pages(free);
2438 }
2439
2440 /*
2441  *      Routine:        pmap_remove_all
2442  *      Function:
2443  *              Removes this physical page from
2444  *              all physical maps in which it resides.
2445  *              Reflects back modify bits to the pager.
2446  *
2447  *      Notes:
2448  *              Original versions of this routine were very
2449  *              inefficient because they iteratively called
2450  *              pmap_remove (slow...)
2451  */
2452
2453 void
2454 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2455 {
2456         pv_entry_t pv;
2457         pmap_t pmap;
2458         pt_entry_t *pte, tpte;
2459         vm_page_t free;
2460
2461 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2462         /*
2463          * XXX This makes pmap_remove_all() illegal for non-managed pages!
2464          */
2465         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
2466                 panic("pmap_remove_all: illegal for unmanaged page, va: 0x%jx",
2467                     VM_PAGE_TO_PHYS(m) & 0xffffffff);
2468         }
2469 #endif
2470         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2471         sched_pin();
2472         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2473                 pmap = PV_PMAP(pv);
2474                 PMAP_LOCK(pmap);
2475                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2476                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2477
2478                 tpte = *pte;
2479                 PT_SET_VA_MA(pte, 0, TRUE);
2480                 if (tpte & PG_W)
2481                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2482                 if (tpte & PG_A)
2483                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2484
2485                 /*
2486                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2487                  */
2488                 if (tpte & PG_M) {
2489                         KASSERT((tpte & PG_RW),
2490         ("pmap_remove_all: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2491                             pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
2492                         vm_page_dirty(m);
2493                 }
2494                 free = NULL;
2495                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
2496                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2497                 pmap_free_zero_pages(free);
2498                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2499                 free_pv_entry(pmap, pv);
2500                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2501         }
2502         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2503         PT_UPDATES_FLUSH();
2504         if (*PMAP1)
2505                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2506         sched_unpin();
2507 }
2508
2509 /*
2510  *      Set the physical protection on the
2511  *      specified range of this map as requested.
2512  */
2513 void
2514 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2515 {
2516         vm_offset_t pdnxt;
2517         pd_entry_t ptpaddr;
2518         pt_entry_t *pte;
2519         int anychanged;
2520
2521         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x prot=0x%x",
2522             pmap, sva, eva, prot);
2523         
2524         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2525                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2526                 return;
2527         }
2528
2529 #ifdef PAE
2530         if ((prot & (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)) ==
2531             (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE))
2532                 return;
2533 #else
2534         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2535                 return;
2536 #endif
2537
2538         anychanged = 0;
2539
2540         vm_page_lock_queues();
2541         sched_pin();
2542         PMAP_LOCK(pmap);
2543         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2544                 pt_entry_t obits, pbits;
2545                 unsigned pdirindex;
2546
2547                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2548
2549                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2550                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2551
2552                 /*
2553                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2554                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2555                  */
2556                 if (ptpaddr == 0)
2557                         continue;
2558
2559                 /*
2560                  * Check for large page.
2561                  */
2562                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2563                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2564                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
2565 #ifdef PAE
2566                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2567                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] |= pg_nx;
2568 #endif
2569                         anychanged = 1;
2570                         continue;
2571                 }
2572
2573                 if (pdnxt > eva)
2574                         pdnxt = eva;
2575
2576                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2577                     sva += PAGE_SIZE) {
2578                         vm_page_t m;
2579
2580 retry:
2581                         /*
2582                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
2583                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
2584                          * significant 32 bits.
2585                          */
2586                         obits = pbits = *pte;
2587                         if ((pbits & PG_V) == 0)
2588                                 continue;
2589                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2590                                 m = NULL;
2591                                 if (pbits & PG_A) {
2592                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2593                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2594                                         pbits &= ~PG_A;
2595                                 }
2596                                 if ((pbits & PG_M) != 0) {
2597                                         if (m == NULL)
2598                                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2599                                         vm_page_dirty(m);
2600                                 }
2601                         }
2602
2603                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2604                                 pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
2605 #ifdef PAE
2606                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2607                                 pbits |= pg_nx;
2608 #endif
2609
2610                         if (pbits != obits) {
2611 #ifdef XEN
2612                                 obits = *pte;
2613                                 PT_SET_VA_MA(pte, pbits, TRUE);
2614                                 if (*pte != pbits)
2615                                         goto retry;
2616 #else                           
2617 #ifdef PAE
2618                                 if (!atomic_cmpset_64(pte, obits, pbits))
2619                                         goto retry;
2620 #else
2621                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits,
2622                                     pbits))
2623                                         goto retry;
2624 #endif
2625 #endif
2626                                 if (obits & PG_G)
2627                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
2628                                 else
2629                                         anychanged = 1;
2630                         }
2631                 }
2632         }
2633         PT_UPDATES_FLUSH();
2634         if (*PMAP1)
2635                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2636         if (anychanged)
2637                 pmap_invalidate_all(pmap);
2638         sched_unpin();
2639         vm_page_unlock_queues();
2640         PMAP_UNLOCK(pmap);
2641 }
2642
2643 /*
2644  *      Insert the given physical page (p) at
2645  *      the specified virtual address (v) in the
2646  *      target physical map with the protection requested.
2647  *
2648  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2649  *      that the related pte can not be reclaimed.
2650  *
2651  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2652  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2653  *      insert this page into the given map NOW.
2654  */
2655 void
2656 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
2657     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
2658 {
2659         vm_paddr_t pa;
2660         pd_entry_t *pde;
2661         pt_entry_t *pte;
2662         vm_paddr_t opa;
2663         pt_entry_t origpte, newpte;
2664         vm_page_t mpte, om;
2665         boolean_t invlva;
2666
2667         CTR6(KTR_PMAP, "pmap_enter: pmap=%08p va=0x%08x access=0x%x ma=0x%08x prot=0x%x wired=%d",
2668             pmap, va, access, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)), prot, wired);
2669         va = trunc_page(va);
2670 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2671         if (va > VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)
2672                 panic("pmap_enter: toobig");
2673         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS))
2674                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)", va);
2675 #endif
2676
2677         mpte = NULL;
2678
2679         vm_page_lock_queues();
2680         PMAP_LOCK(pmap);
2681         sched_pin();
2682
2683         /*
2684          * In the case that a page table page is not
2685          * resident, we are creating it here.
2686          */
2687         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2688                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
2689         }
2690 #if 0 && defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2691         else {
2692                 pd_entry_t *pdeaddr = pmap_pde(pmap, va);
2693                 origpte = *pdeaddr;
2694                 if ((origpte & PG_V) == 0) { 
2695                         panic("pmap_enter: invalid kernel page table page, pdir=%p, pde=%p, va=%p\n",
2696                                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI], origpte, va);
2697                 }
2698         }
2699 #endif
2700
2701         pde = pmap_pde(pmap, va);
2702         if ((*pde & PG_PS) != 0)
2703                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2704         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2705
2706         /*
2707          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2708          */
2709         if (pte == NULL) {
2710                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x\n",
2711                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT], va);
2712         }
2713
2714         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2715         om = NULL;
2716         opa = origpte = 0;
2717
2718 #if 0
2719         KASSERT((*pte & PG_V) || (*pte == 0), ("address set but not valid pte=%p *pte=0x%016jx",
2720                 pte, *pte));
2721 #endif
2722         origpte = *pte;
2723         if (origpte)
2724                 origpte = xpmap_mtop(origpte);
2725         opa = origpte & PG_FRAME;
2726
2727         /*
2728          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2729          */
2730         if (origpte && (opa == pa)) {
2731                 /*
2732                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2733                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2734                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2735                  * the PT page will be also.
2736                  */
2737                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2738                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2739                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2740                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2741
2742                 /*
2743                  * Remove extra pte reference
2744                  */
2745                 if (mpte)
2746                         mpte->wire_count--;
2747
2748                 /*
2749                  * We might be turning off write access to the page,
2750                  * so we go ahead and sense modify status.
2751                  */
2752                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2753                         om = m;
2754                         pa |= PG_MANAGED;
2755                 }
2756                 goto validate;
2757         } 
2758         /*
2759          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2760          * handle validating new mapping.
2761          */
2762         if (opa) {
2763                 if (origpte & PG_W)
2764                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2765                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2766                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2767                         pmap_remove_entry(pmap, om, va);
2768                 } else if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) 
2769                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( \n", va);
2770                         
2771                 if (mpte != NULL) {
2772                         mpte->wire_count--;
2773                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2774                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2775                              " va: 0x%x", va));
2776                 }
2777         } else
2778                 pmap->pm_stats.resident_count++;
2779
2780         /*
2781          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2782          */
2783         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0) {
2784                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
2785                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
2786                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2787                 pa |= PG_MANAGED;
2788         }
2789
2790         /*
2791          * Increment counters
2792          */
2793         if (wired)
2794                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2795
2796 validate:
2797         /*
2798          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2799          */
2800         newpte = (pt_entry_t)(pa | PG_V);
2801         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0) {
2802                 newpte |= PG_RW;
2803                 vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
2804         }
2805 #ifdef PAE
2806         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2807                 newpte |= pg_nx;
2808 #endif
2809         if (wired)
2810                 newpte |= PG_W;
2811         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2812                 newpte |= PG_U;
2813         if (pmap == kernel_pmap)
2814                 newpte |= pgeflag;
2815
2816         critical_enter();
2817         /*
2818          * if the mapping or permission bits are different, we need
2819          * to update the pte.
2820          */
2821         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2822                 if (origpte) {
2823                         invlva = FALSE;
2824                         origpte = *pte;
2825                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2826                         if (origpte & PG_A) {
2827                                 if (origpte & PG_MANAGED)
2828                                         vm_page_flag_set(om, PG_REFERENCED);
2829                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
2830                                         invlva = TRUE;
2831 #ifdef PAE
2832                                 if ((origpte & PG_NX) == 0 &&
2833                                     (newpte & PG_NX) != 0)
2834                                         invlva = TRUE;
2835 #endif
2836                         }
2837                         if (origpte & PG_M) {
2838                                 KASSERT((origpte & PG_RW),
2839         ("pmap_enter: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2840                                     va, (uintmax_t)origpte));
2841                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
2842                                         vm_page_dirty(om);
2843                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2844                                         invlva = TRUE;
2845                         }
2846                         if (invlva)
2847                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2848                 } else{
2849                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2850                 }
2851                 
2852         }
2853         PT_UPDATES_FLUSH();
2854         critical_exit();
2855         if (*PMAP1)
2856                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2857         sched_unpin();
2858         vm_page_unlock_queues();
2859         PMAP_UNLOCK(pmap);
2860 }
2861
2862 /*
2863  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2864  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2865  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2866  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2867  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2868  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2869  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2870  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2871  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2872  * corresponding offset from m_start are mapped.
2873  */
2874 void
2875 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2876     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2877 {
2878         vm_page_t m, mpte;
2879         vm_pindex_t diff, psize;
2880         multicall_entry_t mcl[16];
2881         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2882         int error, count = 0;
2883         
2884         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2885         psize = atop(end - start);
2886             
2887         mpte = NULL;
2888         m = m_start;
2889         PMAP_LOCK(pmap);
2890         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2891                 mpte = pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, start + ptoa(diff), m,
2892                     prot, mpte);
2893                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2894                 if (count == 16) {
2895                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2896                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2897                         mclp = mcl;
2898                         count = 0;
2899                 }
2900         }
2901         if (count) {
2902                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2903                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2904         }
2905         
2906         PMAP_UNLOCK(pmap);
2907 }
2908
2909 /*
2910  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2911  * 1. Current pmap & pmap exists.
2912  * 2. Not wired.
2913  * 3. Read access.
2914  * 4. No page table pages.
2915  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2916  */
2917
2918 void
2919 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2920 {
2921         multicall_entry_t mcl, *mclp;
2922         int count = 0;
2923         mclp = &mcl;
2924         
2925         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick: pmap=%p va=0x%x m=%p prot=0x%x",
2926             pmap, va, m, prot);
2927         
2928         PMAP_LOCK(pmap);
2929         (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, va, m, prot, NULL);
2930         if (count)
2931                 HYPERVISOR_multicall(&mcl, count);
2932         PMAP_UNLOCK(pmap);
2933 }
2934
2935 #ifdef notyet
2936 void
2937 pmap_enter_quick_range(pmap_t pmap, vm_offset_t *addrs, vm_page_t *pages, vm_prot_t *prots, int count)
2938 {
2939         int i, error, index = 0;
2940         multicall_entry_t mcl[16];
2941         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2942                 
2943         PMAP_LOCK(pmap);
2944         for (i = 0; i < count; i++, addrs++, pages++, prots++) {
2945                 if (!pmap_is_prefaultable_locked(pmap, *addrs))
2946                         continue;
2947
2948                 (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &index, pmap, *addrs, *pages, *prots, NULL);
2949                 if (index == 16) {
2950                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2951                         mclp = mcl;
2952                         index = 0;
2953                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2954                 }
2955         }
2956         if (index) {
2957                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2958                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2959         }
2960         
2961         PMAP_UNLOCK(pmap);
2962 }
2963 #endif
2964
2965 static vm_page_t
2966 pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mclpp, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2967     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2968 {
2969         pt_entry_t *pte;
2970         vm_paddr_t pa;
2971         vm_page_t free;
2972         multicall_entry_t *mcl = *mclpp;
2973         
2974         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2975             (m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0,
2976             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2977         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2978         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2979
2980         /*
2981          * In the case that a page table page is not
2982          * resident, we are creating it here.
2983          */
2984         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2985                 unsigned ptepindex;
2986                 pd_entry_t ptema;
2987
2988                 /*
2989                  * Calculate pagetable page index
2990                  */
2991                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
2992                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2993                         mpte->wire_count++;
2994                 } else {
2995                         /*
2996                          * Get the page directory entry
2997                          */
2998                         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
2999
3000                         /*
3001                          * If the page table page is mapped, we just increment
3002                          * the hold count, and activate it.
3003                          */
3004                         if (ptema & PG_V) {
3005                                 if (ptema & PG_PS)
3006                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
3007                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
3008                                 mpte->wire_count++;
3009                         } else {
3010                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
3011                                     M_NOWAIT);
3012                                 if (mpte == NULL)
3013                                         return (mpte);
3014                         }
3015                 }
3016         } else {
3017                 mpte = NULL;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * This call to vtopte makes the assumption that we are
3022          * entering the page into the current pmap.  In order to support
3023          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
3024          * But that isn't as quick as vtopte.
3025          */
3026         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("entering pages in non-current pmap"));
3027         pte = vtopte(va);
3028         if (*pte & PG_V) {
3029                 if (mpte != NULL) {
3030                         mpte->wire_count--;
3031                         mpte = NULL;
3032                 }
3033                 return (mpte);
3034         }
3035
3036         /*
3037          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3038          */
3039         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0 &&
3040             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m)) {
3041                 if (mpte != NULL) {
3042                         free = NULL;
3043                         if (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &free)) {
3044                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
3045                                 pmap_free_zero_pages(free);
3046                         }
3047                         
3048                         mpte = NULL;
3049                 }
3050                 return (mpte);
3051         }
3052
3053         /*
3054          * Increment counters
3055          */
3056         pmap->pm_stats.resident_count++;
3057
3058         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3059 #ifdef PAE
3060         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3061                 pa |= pg_nx;
3062 #endif
3063
3064 #if 0
3065         /*
3066          * Now validate mapping with RO protection
3067          */
3068         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3069                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
3070         else
3071                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3072 #else
3073         /*
3074          * Now validate mapping with RO protection
3075          */
3076         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3077                 pa =    xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U);
3078         else
3079                 pa = xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3080
3081         mcl->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
3082         mcl->args[0] = va;
3083         mcl->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
3084         mcl->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
3085         mcl->args[3] = 0;
3086         *mclpp = mcl + 1;
3087         *count = *count + 1;
3088 #endif  
3089         return mpte;
3090 }
3091
3092 /*
3093  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
3094  * to be used for panic dumps.
3095  */
3096 void *
3097 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
3098 {
3099         vm_offset_t va;
3100         vm_paddr_t ma = xpmap_ptom(pa);
3101
3102         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
3103         PT_SET_MA(va, (ma & ~PAGE_MASK) | PG_V | pgeflag);
3104         invlpg(va);
3105         return ((void *)crashdumpmap);
3106 }
3107
3108 /*
3109  * This code maps large physical mmap regions into the
3110  * processor address space.  Note that some shortcuts
3111  * are taken, but the code works.
3112  */
3113 void
3114 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
3115                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
3116                     vm_size_t size)
3117 {
3118         vm_page_t p;
3119
3120         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3121         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3122             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3123         if (pseflag && 
3124             ((addr & (NBPDR - 1)) == 0) && ((size & (NBPDR - 1)) == 0)) {
3125                 int i;
3126                 vm_page_t m[1];
3127                 unsigned int ptepindex;
3128                 int npdes;
3129                 pd_entry_t ptepa;
3130
3131                 PMAP_LOCK(pmap);
3132                 if (pmap->pm_pdir[ptepindex = (addr >> PDRSHIFT)])
3133                         goto out;
3134                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3135 retry:
3136                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
3137                 if (p != NULL) {
3138                         if (vm_page_sleep_if_busy(p, FALSE, "init4p"))
3139                                 goto retry;
3140                 } else {
3141                         p = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
3142                         if (p == NULL)
3143                                 return;
3144                         m[0] = p;
3145
3146                         if (vm_pager_get_pages(object, m, 1, 0) != VM_PAGER_OK) {
3147                                 vm_page_lock_queues();
3148                                 vm_page_free(p);
3149                                 vm_page_unlock_queues();
3150                                 return;
3151                         }
3152
3153                         p = vm_page_lookup(object, pindex);
3154                         vm_page_wakeup(p);
3155                 }
3156
3157                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
3158                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
3159                         return;
3160
3161                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3162
3163                 PMAP_LOCK(pmap);
3164                 pmap->pm_stats.resident_count += size >> PAGE_SHIFT;
3165                 npdes = size >> PDRSHIFT;
3166                 critical_enter();
3167                 for(i = 0; i < npdes; i++) {
3168                         PD_SET_VA(pmap, ptepindex,
3169                             ptepa | PG_U | PG_M | PG_RW | PG_V | PG_PS, FALSE);
3170                         ptepa += NBPDR;
3171                         ptepindex += 1;
3172                 }
3173                 pmap_invalidate_all(pmap);
3174                 critical_exit();
3175 out:
3176                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3177         }
3178 }
3179
3180 /*
3181  *      Routine:        pmap_change_wiring
3182  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3183  *                      pair.
3184  *      In/out conditions:
3185  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3186  */
3187 void
3188 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3189 {
3190         pt_entry_t *pte;
3191
3192         vm_page_lock_queues();
3193         PMAP_LOCK(pmap);
3194         pte = pmap_pte(pmap, va);
3195
3196         if (wired && !pmap_pte_w(pte)) {
3197                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) | PG_W, TRUE);
3198                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3199         } else if (!wired && pmap_pte_w(pte)) {
3200                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) & ~PG_W, TRUE);
3201                 pmap->pm_stats.wired_count--;
3202         }
3203         
3204         /*
3205          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
3206          * invalidate TLB.
3207          */
3208         pmap_pte_release(pte);
3209         PMAP_UNLOCK(pmap);
3210         vm_page_unlock_queues();
3211 }
3212
3213
3214
3215 /*
3216  *      Copy the range specified by src_addr/len
3217  *      from the source map to the range dst_addr/len
3218  *      in the destination map.
3219  *
3220  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3221  */
3222
3223 void
3224 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
3225           vm_offset_t src_addr)
3226 {
3227         vm_page_t   free;
3228         vm_offset_t addr;
3229         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
3230         vm_offset_t pdnxt;
3231
3232         if (dst_addr != src_addr)
3233                 return;
3234
3235         if (!pmap_is_current(src_pmap)) {
3236                 CTR2(KTR_PMAP,
3237                     "pmap_copy, skipping: pdir[PTDPTDI]=0x%jx PTDpde[0]=0x%jx",
3238                     (src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME), (PTDpde[0] & PG_FRAME));
3239                 
3240                 return;
3241         }
3242         CTR5(KTR_PMAP, "pmap_copy:  dst_pmap=%p src_pmap=%p dst_addr=0x%x len=%d src_addr=0x%x",
3243             dst_pmap, src_pmap, dst_addr, len, src_addr);
3244         
3245         vm_page_lock_queues();
3246         if (dst_pmap < src_pmap) {
3247                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3248                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3249         } else {
3250                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3251                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3252         }
3253         sched_pin();
3254         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
3255                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
3256                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
3257                 pd_entry_t srcptepaddr;
3258                 unsigned ptepindex;
3259
3260                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
3261                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables");
3262
3263                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
3264                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
3265
3266                 srcptepaddr = PT_GET(&src_pmap->pm_pdir[ptepindex]);
3267                 if (srcptepaddr == 0)
3268                         continue;
3269                         
3270                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
3271                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
3272                                 PD_SET_VA(dst_pmap, ptepindex, srcptepaddr & ~PG_W, TRUE);
3273                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
3274                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
3275                         }
3276                         continue;
3277                 }
3278
3279                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr & PG_FRAME);
3280                 if (srcmpte->wire_count == 0)
3281                         panic("pmap_copy: source page table page is unused");
3282
3283                 if (pdnxt > end_addr)
3284                         pdnxt = end_addr;
3285
3286                 src_pte = vtopte(addr);
3287                 while (addr < pdnxt) {
3288                         pt_entry_t ptetemp;
3289                         ptetemp = *src_pte;
3290                         /*
3291                          * we only virtual copy managed pages
3292                          */
3293                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
3294                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
3295                                     M_NOWAIT);
3296                                 if (dstmpte == NULL)
3297                                         break;
3298                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
3299                                 if (*dst_pte == 0 &&
3300                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
3301                                     PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptetemp) & PG_FRAME))) {
3302                                         /*
3303                                          * Clear the wired, modified, and
3304                                          * accessed (referenced) bits
3305                                          * during the copy.
3306                                          */
3307                                         KASSERT(ptetemp != 0, ("src_pte not set"));
3308                                         PT_SET_VA_MA(dst_pte, ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A), TRUE /* XXX debug */);
3309                                         KASSERT(*dst_pte == (ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A)),
3310                                             ("no pmap copy expected: 0x%jx saw: 0x%jx",
3311                                                 ptetemp &  ~(PG_W | PG_M | PG_A), *dst_pte));
3312                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
3313                                 } else {
3314                                         free = NULL;
3315                                         if (pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap,
3316                                             dstmpte, &free)) {
3317                                                 pmap_invalidate_page(dst_pmap,
3318                                                     addr);
3319                                                 pmap_free_zero_pages(free);
3320                                         }
3321                                 }
3322                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
3323                                         break;
3324                         }
3325                         addr += PAGE_SIZE;
3326                         src_pte++;
3327                 }
3328         }
3329         PT_UPDATES_FLUSH();
3330         sched_unpin();
3331         vm_page_unlock_queues();
3332         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
3333         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
3334 }       
3335
3336 static __inline void
3337 pagezero(void *page)
3338 {
3339 #if defined(I686_CPU)
3340         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
3341 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
3342                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
3343                         sse2_pagezero(page);
3344                 else
3345 #endif
3346                         i686_pagezero(page);
3347         } else
3348 #endif
3349                 bzero(page, PAGE_SIZE);
3350 }
3351
3352 /*
3353  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
3354  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3355  */
3356 void
3357 pmap_zero_page(vm_page_t m)
3358 {
3359         struct sysmaps *sysmaps;
3360
3361         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3362         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3363         if (*sysmaps->CMAP2)
3364                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3365         sched_pin();
3366         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3367         pagezero(sysmaps->CADDR2);
3368         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3369         sched_unpin();
3370         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3371 }
3372
3373 /*
3374  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
3375  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3376  *
3377  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3378  */
3379 void
3380 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
3381 {
3382         struct sysmaps *sysmaps;
3383
3384         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3385         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3386         if (*sysmaps->CMAP2)
3387                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3388         sched_pin();
3389         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3390
3391         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
3392                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
3393         else
3394                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
3395         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3396         sched_unpin();
3397         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3398 }
3399
3400 /*
3401  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
3402  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
3403  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
3404  *      outside of Giant.
3405  */
3406 void
3407 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
3408 {
3409
3410         if (*CMAP3)
3411                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
3412         sched_pin();
3413         PT_SET_MA(CADDR3, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3414         pagezero(CADDR3);
3415         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
3416         sched_unpin();
3417 }
3418
3419 /*
3420  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
3421  *      page by mapping the page into virtual memory and using
3422  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
3423  *      time.
3424  */
3425 void
3426 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
3427 {
3428         struct sysmaps *sysmaps;
3429
3430         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3431         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3432         if (*sysmaps->CMAP1)
3433                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
3434         if (*sysmaps->CMAP2)
3435                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
3436         sched_pin();
3437         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, PG_V | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(src)) | PG_A);
3438         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(dst)) | PG_A | PG_M);
3439         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
3440         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, 0);
3441         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3442         sched_unpin();
3443         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3444 }
3445
3446 /*
3447  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
3448  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
3449  * be changed upwards or downwards in the future; it
3450  * is only necessary that true be returned for a small
3451  * subset of pmaps for proper page aging.
3452  */
3453 boolean_t
3454 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
3455 {
3456         pv_entry_t pv;
3457         int loops = 0;
3458
3459         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3460                 return (FALSE);
3461
3462         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3463         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3464                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
3465                         return TRUE;
3466                 }
3467                 loops++;
3468                 if (loops >= 16)
3469                         break;
3470         }
3471         return (FALSE);
3472 }
3473
3474 /*
3475  *      pmap_page_wired_mappings:
3476  *
3477  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
3478  *      that are wired.
3479  */
3480 int
3481 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
3482 {
3483         pv_entry_t pv;
3484         pt_entry_t *pte;
3485         pmap_t pmap;
3486         int count;
3487
3488         count = 0;
3489         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3490                 return (count);
3491         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3492         sched_pin();
3493         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3494                 pmap = PV_PMAP(pv);
3495                 PMAP_LOCK(pmap);
3496                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3497                 if ((*pte & PG_W) != 0)
3498                         count++;
3499                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3500         }
3501         sched_unpin();
3502         return (count);
3503 }
3504
3505 /*
3506  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
3507  * a 4mpage.  Otherwise, returns FALSE.
3508  */
3509 boolean_t
3510 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
3511 {
3512         struct md_page *pvh;
3513
3514         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
3515                 return (FALSE);
3516         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3517         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3518                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3519                 return (!TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list));
3520         } else
3521                 return (TRUE);
3522 }
3523
3524 /*
3525  * Remove all pages from specified address space
3526  * this aids process exit speeds.  Also, this code
3527  * is special cased for current process only, but
3528  * can have the more generic (and slightly slower)
3529  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
3530  * in the case of running down an entire address space.
3531  */
3532 void
3533 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
3534 {
3535         pt_entry_t *pte, tpte;
3536         vm_page_t m, free = NULL;
3537         pv_entry_t pv;
3538         struct pv_chunk *pc, *npc;
3539         int field, idx;
3540         int32_t bit;
3541         uint32_t inuse, bitmask;
3542         int allfree;
3543
3544         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_remove_pages: pmap=%p", pmap);
3545         
3546         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
3547                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
3548                 return;
3549         }
3550         vm_page_lock_queues();
3551         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("removing pages from non-current pmap"));
3552         PMAP_LOCK(pmap);
3553         sched_pin();
3554         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
3555                 allfree = 1;
3556                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
3557                         inuse = (~(pc->pc_map[field])) & pc_freemask[field];
3558                         while (inuse != 0) {
3559                                 bit = bsfl(inuse);
3560                                 bitmask = 1UL << bit;
3561                                 idx = field * 32 + bit;
3562                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
3563                                 inuse &= ~bitmask;
3564
3565                                 pte = vtopte(pv->pv_va);
3566                                 tpte = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
3567
3568                                 if (tpte == 0) {
3569                                         printf(
3570                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
3571                                             pte, pv->pv_va);
3572                                         panic("bad pte");
3573                                 }
3574
3575 /*
3576  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
3577  */
3578                                 if (tpte & PG_W) {
3579                                         allfree = 0;
3580                                         continue;
3581                                 }
3582
3583                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
3584                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
3585                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
3586                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
3587                                     (uintmax_t)tpte));
3588
3589                                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3590                                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
3591                                         (uintmax_t)tpte));
3592
3593
3594                                 PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
3595                                 
3596                                 /*
3597                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
3598                                  */
3599                                 if (tpte & PG_M)
3600                                         vm_page_dirty(m);
3601
3602                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3603                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3604                                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3605
3606                                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
3607
3608                                 /* Mark free */
3609                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
3610                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
3611                                 pv_entry_count--;
3612                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
3613                                 pmap->pm_stats.resident_count--;                        
3614                         }
3615                 }
3616                 PT_UPDATES_FLUSH();
3617                 if (allfree) {
3618                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
3619                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
3620                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
3621                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3622                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
3623                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
3624                         vm_page_unwire(m, 0);
3625                         vm_page_free(m);
3626                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
3627                 }
3628         }
3629         PT_UPDATES_FLUSH();
3630         if (*PMAP1)
3631                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3632
3633         sched_unpin();
3634         pmap_invalidate_all(pmap);
3635         vm_page_unlock_queues();
3636         PMAP_UNLOCK(pmap);
3637         pmap_free_zero_pages(free);
3638 }
3639
3640 /*
3641  *      pmap_is_modified:
3642  *
3643  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3644  *      in any physical maps.
3645  */
3646 boolean_t
3647 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3648 {
3649         pv_entry_t pv;
3650         pt_entry_t *pte;
3651         pmap_t pmap;
3652         boolean_t rv;
3653
3654         rv = FALSE;
3655         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3656                 return (rv);
3657
3658         sched_pin();
3659         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3660         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3661                 pmap = PV_PMAP(pv);
3662                 PMAP_LOCK(pmap);
3663                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3664                 rv = (*pte & PG_M) != 0;
3665                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3666                 if (rv)
3667                         break;
3668         }
3669         if (*PMAP1)
3670                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3671         sched_unpin();
3672         return (rv);
3673 }
3674
3675 /*
3676  *      pmap_is_prefaultable:
3677  *
3678  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3679  *      for prefault.
3680  */
3681 static boolean_t
3682 pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3683 {
3684         pt_entry_t *pte;
3685         boolean_t rv = FALSE;
3686
3687         return (rv);
3688         
3689         if (pmap_is_current(pmap) && *pmap_pde(pmap, addr)) {
3690                 pte = vtopte(addr);
3691                 rv = (*pte == 0);
3692         }
3693         return (rv);
3694 }
3695
3696 boolean_t
3697 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3698 {
3699         boolean_t rv;
3700         
3701         PMAP_LOCK(pmap);
3702         rv = pmap_is_prefaultable_locked(pmap, addr);
3703         PMAP_UNLOCK(pmap);
3704         return (rv);
3705 }
3706
3707 void
3708 pmap_map_readonly(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3709 {
3710         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3711         for (i = 0; i < npages; i++) {
3712                 pt_entry_t *pte;
3713                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3714                 vm_page_lock_queues();
3715                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte & ~(PG_RW|PG_M)));
3716                 vm_page_unlock_queues();
3717                 PMAP_MARK_PRIV(xpmap_mtop(*pte));
3718                 pmap_pte_release(pte);
3719         }
3720 }
3721
3722 void
3723 pmap_map_readwrite(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3724 {
3725         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3726         for (i = 0; i < npages; i++) {
3727                 pt_entry_t *pte;
3728                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3729                 PMAP_MARK_UNPRIV(xpmap_mtop(*pte));
3730                 vm_page_lock_queues();
3731                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte) | (PG_RW|PG_M));
3732                 vm_page_unlock_queues();
3733                 pmap_pte_release(pte);
3734         }
3735 }
3736
3737 /*
3738  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3739  */
3740 void
3741 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3742 {
3743         pv_entry_t pv;
3744         pmap_t pmap;
3745         pt_entry_t oldpte, *pte;
3746
3747         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3748         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
3749             (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
3750                 return;
3751         sched_pin();
3752         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3753                 pmap = PV_PMAP(pv);
3754                 PMAP_LOCK(pmap);
3755                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3756 retry:
3757                 oldpte = *pte;
3758                 if ((oldpte & PG_RW) != 0) {
3759                         vm_paddr_t newpte = oldpte & ~(PG_RW | PG_M);
3760                         
3761                         /*
3762                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3763                          * in size, PG_RW and PG_M are among the least
3764                          * significant 32 bits.
3765                          */
3766                         PT_SET_VA_MA(pte, newpte, TRUE);
3767                         if (*pte != newpte)
3768                                 goto retry;
3769                         
3770                         if ((oldpte & PG_M) != 0)
3771                                 vm_page_dirty(m);
3772                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3773                 }
3774                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3775         }
3776         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3777         PT_UPDATES_FLUSH();
3778         if (*PMAP1)
3779                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3780         sched_unpin();
3781 }
3782
3783 /*
3784  *      pmap_ts_referenced:
3785  *
3786  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3787  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3788  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3789  *      reference bits set.
3790  *
3791  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3792  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3793  *      optimal aging of shared pages.
3794  */
3795 int
3796 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3797 {
3798         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3799         pmap_t pmap;
3800         pt_entry_t *pte;
3801         int rtval = 0;
3802
3803         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3804                 return (rtval);
3805         sched_pin();
3806         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3807         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3808                 pvf = pv;
3809                 do {
3810                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3811                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3812                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3813                         pmap = PV_PMAP(pv);
3814                         PMAP_LOCK(pmap);
3815                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3816                         if ((*pte & PG_A) != 0) {
3817                                 PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3818                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3819                                 rtval++;
3820                                 if (rtval > 4)
3821                                         pvn = NULL;
3822                         }
3823                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3824                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3825         }
3826         PT_UPDATES_FLUSH();
3827         if (*PMAP1)
3828                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3829
3830         sched_unpin();
3831         return (rtval);
3832 }
3833
3834 /*
3835  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3836  */
3837 void
3838 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3839 {
3840         pv_entry_t pv;
3841         pmap_t pmap;
3842         pt_entry_t *pte;
3843
3844         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3845         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3846                 return;
3847         sched_pin();
3848         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3849                 pmap = PV_PMAP(pv);
3850                 PMAP_LOCK(pmap);
3851                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3852                 if ((*pte & PG_M) != 0) {
3853                         /*
3854                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3855                          * in size, PG_M is among the least significant
3856                          * 32 bits. 
3857                          */
3858                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_M, FALSE);
3859                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3860                 }
3861                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3862         }
3863         sched_unpin();
3864 }
3865
3866 /*
3867  *      pmap_clear_reference:
3868  *
3869  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3870  */
3871 void
3872 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3873 {
3874         pv_entry_t pv;
3875         pmap_t pmap;
3876         pt_entry_t *pte;
3877
3878         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3879         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3880                 return;
3881         sched_pin();
3882         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3883                 pmap = PV_PMAP(pv);
3884                 PMAP_LOCK(pmap);
3885                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3886                 if ((*pte & PG_A) != 0) {
3887                         /*
3888                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3889                          * in size, PG_A is among the least significant
3890                          * 32 bits. 
3891                          */
3892                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3893                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3894                 }
3895                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3896         }
3897         sched_unpin();
3898 }
3899
3900 /*
3901  * Miscellaneous support routines follow
3902  */
3903
3904 /*
3905  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3906  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3907  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3908  * NOT real memory.
3909  */
3910 void *
3911 pmap_mapdev_attr(vm_paddr_t pa, vm_size_t size, int mode)
3912 {
3913         vm_offset_t va, offset;
3914         vm_size_t tmpsize;
3915
3916         offset = pa & PAGE_MASK;
3917         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3918         pa = pa & PG_FRAME;
3919
3920         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
3921                 va = KERNBASE + pa;
3922         else
3923                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
3924         if (!va)
3925                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3926
3927         for (tmpsize = 0; tmpsize < size; tmpsize += PAGE_SIZE)
3928                 pmap_kenter_attr(va + tmpsize, pa + tmpsize, mode);
3929         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, va + tmpsize);
3930         pmap_invalidate_cache_range(va, va + size);
3931         return ((void *)(va + offset));
3932 }
3933
3934 void *
3935 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3936 {
3937
3938         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_UNCACHEABLE));
3939 }
3940
3941 void *
3942 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3943 {
3944
3945         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_WRITE_BACK));
3946 }
3947
3948 void
3949 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3950 {
3951         vm_offset_t base, offset, tmpva;
3952
3953         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
3954                 return;
3955         base = trunc_page(va);
3956         offset = va & PAGE_MASK;
3957         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3958         critical_enter();
3959         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
3960                 pmap_kremove(tmpva);
3961         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3962         critical_exit();
3963         kmem_free(kernel_map, base, size);
3964 }
3965
3966 /*
3967  * Sets the memory attribute for the specified page.
3968  */
3969 void
3970 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3971 {
3972         struct sysmaps *sysmaps;
3973         vm_offset_t sva, eva;
3974
3975         m->md.pat_mode = ma;
3976         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3977                 return;
3978
3979         /*
3980          * If "m" is a normal page, flush it from the cache.
3981          * See pmap_invalidate_cache_range().
3982          *
3983          * First, try to find an existing mapping of the page by sf
3984          * buffer. sf_buf_invalidate_cache() modifies mapping and
3985          * flushes the cache.
3986          */    
3987         if (sf_buf_invalidate_cache(m))
3988                 return;
3989
3990         /*
3991          * If page is not mapped by sf buffer, but CPU does not
3992          * support self snoop, map the page transient and do
3993          * invalidation. In the worst case, whole cache is flushed by
3994          * pmap_invalidate_cache_range().
3995          */
3996         if ((cpu_feature & (CPUID_SS|CPUID_CLFSH)) == CPUID_CLFSH) {
3997                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3998                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
3999                 if (*sysmaps->CMAP2)
4000                         panic("pmap_page_set_memattr: CMAP2 busy");
4001                 sched_pin();
4002                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW |
4003                     xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M |
4004                     pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
4005                 invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4006                 sva = (vm_offset_t)sysmaps->CADDR2;
4007                 eva = sva + PAGE_SIZE;
4008         } else
4009                 sva = eva = 0; /* gcc */
4010         pmap_invalidate_cache_range(sva, eva);
4011         if (sva != 0) {
4012                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
4013                 sched_unpin();
4014                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4015         }
4016 }
4017
4018 int
4019 pmap_change_attr(va, size, mode)
4020         vm_offset_t va;
4021         vm_size_t size;
4022         int mode;
4023 {
4024         vm_offset_t base, offset, tmpva;
4025         pt_entry_t *pte;
4026         u_int opte, npte;
4027         pd_entry_t *pde;
4028         boolean_t changed;
4029
4030         base = trunc_page(va);
4031         offset = va & PAGE_MASK;
4032         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
4033
4034         /* Only supported on kernel virtual addresses. */
4035         if (base <= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4036                 return (EINVAL);
4037
4038         /* 4MB pages and pages that aren't mapped aren't supported. */
4039         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE) {
4040                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
4041                 if (*pde & PG_PS)
4042                         return (EINVAL);
4043                 if ((*pde & PG_V) == 0)
4044                         return (EINVAL);
4045                 pte = vtopte(va);
4046                 if ((*pte & PG_V) == 0)
4047                         return (EINVAL);
4048         }
4049
4050         changed = FALSE;
4051
4052         /*
4053          * Ok, all the pages exist and are 4k, so run through them updating
4054          * their cache mode.
4055          */
4056         for (tmpva = base; size > 0; ) {
4057                 pte = vtopte(tmpva);
4058
4059                 /*
4060                  * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4061                  * PTE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4062                  */
4063                 do {
4064                         opte = *(u_int *)pte;
4065                         npte = opte & ~(PG_PTE_PAT | PG_NC_PCD | PG_NC_PWT);
4066                         npte |= pmap_cache_bits(mode, 0);
4067                         PT_SET_VA_MA(pte, npte, TRUE);
4068                 } while (npte != opte && (*pte != npte));
4069                 if (npte != opte)
4070                         changed = TRUE;
4071                 tmpva += PAGE_SIZE;
4072                 size -= PAGE_SIZE;
4073         }
4074
4075         /*
4076          * Flush CPU caches to make sure any data isn't cached that shouldn't
4077          * be, etc.
4078          */
4079         if (changed) {
4080                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, base, tmpva);
4081                 pmap_invalidate_cache_range(base, tmpva);
4082         }
4083         return (0);
4084 }
4085
4086 /*
4087  * perform the pmap work for mincore
4088  */
4089 int
4090 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
4091 {
4092         pt_entry_t *ptep, pte;
4093         vm_page_t m;
4094         int val = 0;
4095         
4096         PMAP_LOCK(pmap);
4097         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
4098         pte = (ptep != NULL) ? PT_GET(ptep) : 0;
4099         pmap_pte_release(ptep);
4100         PMAP_UNLOCK(pmap);
4101
4102         if (pte != 0) {
4103                 vm_paddr_t pa;
4104
4105                 val = MINCORE_INCORE;
4106                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
4107                         return val;
4108
4109                 pa = pte & PG_FRAME;
4110
4111                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4112
4113                 /*
4114                  * Modified by us
4115                  */
4116                 if (pte & PG_M)
4117                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4118                 else {
4119                         /*
4120                          * Modified by someone else
4121                          */
4122                         vm_page_lock_queues();
4123                         if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
4124                                 val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4125                         vm_page_unlock_queues();
4126                 }
4127                 /*
4128                  * Referenced by us
4129                  */
4130                 if (pte & PG_A)
4131                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4132                 else {
4133                         /*
4134                          * Referenced by someone else
4135                          */
4136                         vm_page_lock_queues();
4137                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
4138                             pmap_ts_referenced(m)) {
4139                                 val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4140                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
4141                         }
4142                         vm_page_unlock_queues();
4143                 }
4144         } 
4145         return val;
4146 }
4147
4148 void
4149 pmap_activate(struct thread *td)
4150 {
4151         pmap_t  pmap, oldpmap;
4152         u_int32_t  cr3;
4153
4154         critical_enter();
4155         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
4156         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
4157 #if defined(SMP)
4158         atomic_clear_int(&oldpmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4159         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4160 #else
4161         oldpmap->pm_active &= ~1;
4162         pmap->pm_active |= 1;
4163 #endif
4164 #ifdef PAE
4165         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
4166 #else
4167         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
4168 #endif
4169         /*
4170          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
4171          */
4172         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
4173         PT_UPDATES_FLUSH();
4174         load_cr3(cr3);
4175         PCPU_SET(curpmap, pmap);
4176         critical_exit();
4177 }
4178
4179 void
4180 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4181 {
4182 }
4183
4184 /*
4185  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4186  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4187  */
4188 void
4189 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4190     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4191 {
4192         vm_offset_t superpage_offset;
4193
4194         if (size < NBPDR)
4195                 return;
4196         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
4197                 offset += ptoa(object->pg_color);
4198         superpage_offset = offset & PDRMASK;
4199         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
4200             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
4201                 return;
4202         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
4203                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4204         else
4205                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4206 }
4207
4208 #ifdef XEN
4209
4210 void
4211 pmap_suspend()
4212 {
4213         pmap_t pmap;
4214         int i, pdir, offset;
4215         vm_paddr_t pdirma;
4216         mmu_update_t mu[4];
4217
4218         /*
4219          * We need to remove the recursive mapping structure from all
4220          * our pmaps so that Xen doesn't get confused when it restores
4221          * the page tables. The recursive map lives at page directory
4222          * index PTDPTDI. We assume that the suspend code has stopped
4223          * the other vcpus (if any).
4224          */
4225         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4226                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4227                         /*
4228                          * Figure out which page directory (L2) page
4229                          * contains this bit of the recursive map and
4230                          * the offset within that page of the map
4231                          * entry
4232                          */
4233                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4234                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4235                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4236                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4237                         mu[i].val = 0;
4238                 }
4239                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4240         }
4241 }
4242
4243 void
4244 pmap_resume()
4245 {
4246         pmap_t pmap;
4247         int i, pdir, offset;
4248         vm_paddr_t pdirma;
4249         mmu_update_t mu[4];
4250
4251         /*
4252          * Restore the recursive map that we removed on suspend.
4253          */
4254         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4255                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4256                         /*
4257                          * Figure out which page directory (L2) page
4258                          * contains this bit of the recursive map and
4259                          * the offset within that page of the map
4260                          * entry
4261                          */
4262                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4263                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4264                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4265                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4266                         mu[i].val = (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME) | PG_V;
4267                 }
4268                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4269         }
4270 }
4271
4272 #endif
4273
4274 #if defined(PMAP_DEBUG)
4275 pmap_pid_dump(int pid)
4276 {
4277         pmap_t pmap;
4278         struct proc *p;
4279         int npte = 0;
4280         int index;
4281
4282         sx_slock(&allproc_lock);
4283         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4284                 if (p->p_pid != pid)
4285                         continue;
4286
4287                 if (p->p_vmspace) {
4288                         int i,j;
4289                         index = 0;
4290                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
4291                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
4292                                 pd_entry_t *pde;
4293                                 pt_entry_t *pte;
4294                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
4295                                 
4296                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
4297                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
4298                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4299                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
4300                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
4301                                                         if (index) {
4302                                                                 index = 0;
4303                                                                 printf("\n");
4304                                                         }
4305                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
4306                                                         return npte;
4307                                                 }
4308                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
4309                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
4310                                                         pt_entry_t pa;
4311                                                         vm_page_t m;
4312                                                         pa = PT_GET(pte);
4313                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa & PG_FRAME);
4314                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
4315                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
4316                                                         npte++;
4317                                                         index++;
4318                                                         if (index >= 2) {
4319                                                                 index = 0;
4320                                                                 printf("\n");
4321                                                         } else {
4322                                                                 printf(" ");
4323                                                         }
4324                                                 }
4325                                         }
4326                                 }
4327                         }
4328                 }
4329         }
4330         sx_sunlock(&allproc_lock);
4331         return npte;
4332 }
4333 #endif
4334
4335 #if defined(DEBUG)
4336
4337 static void     pads(pmap_t pm);
4338 void            pmap_pvdump(vm_paddr_t pa);
4339
4340 /* print address space of pmap*/
4341 static void
4342 pads(pmap_t pm)
4343 {
4344         int i, j;
4345         vm_paddr_t va;
4346         pt_entry_t *ptep;
4347
4348         if (pm == kernel_pmap)
4349                 return;
4350         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
4351                 if (pm->pm_pdir[i])
4352                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4353                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
4354                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
4355                                         continue;
4356                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
4357                                         continue;
4358                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
4359                                 if (pmap_pte_v(ptep))
4360                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
4361                         };
4362
4363 }
4364
4365 void
4366 pmap_pvdump(vm_paddr_t pa)
4367 {
4368         pv_entry_t pv;
4369         pmap_t pmap;
4370         vm_page_t m;
4371
4372         printf("pa %x", pa);
4373         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4374         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4375                 pmap = PV_PMAP(pv);
4376                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
4377                 pads(pmap);
4378         }
4379         printf(" ");
4380 }
4381 #endif