]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/8.2.git/blob - sys/i386/xen/pmap.c
Copy stable/8 to releng/8.2 in preparation for FreeBSD-8.2 release.
[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                 PT_SET_VA(PMAP2, 0, TRUE);
1074                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
1075         }
1076 }
1077
1078 static __inline void
1079 invlcaddr(void *caddr)
1080 {
1081
1082         invlpg((u_int)caddr);
1083         PT_UPDATES_FLUSH();
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
1088  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
1089  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
1090  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
1091  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
1092  *
1093  * If the given pmap is not the current pmap, vm_page_queue_mtx
1094  * must be held and curthread pinned to a CPU.
1095  */
1096 static pt_entry_t *
1097 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1098 {
1099         pd_entry_t newpf;
1100         pd_entry_t *pde;
1101
1102         pde = pmap_pde(pmap, va);
1103         if (*pde & PG_PS)
1104                 return (pde);
1105         if (*pde != 0) {
1106                 /* are we current address space or kernel? */
1107                 if (pmap_is_current(pmap))
1108                         return (vtopte(va));
1109                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1110                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1111                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1112                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
1113                         PT_SET_MA(PADDR1, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1114                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte_quick: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1115                             pmap, va, (u_long)*PMAP1);
1116                         
1117 #ifdef SMP
1118                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1119 #endif
1120                         PMAP1changed++;
1121                 } else
1122 #ifdef SMP
1123                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
1124                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1125                         invlcaddr(PADDR1);
1126                         PMAP1changedcpu++;
1127                 } else
1128 #endif
1129                         PMAP1unchanged++;
1130                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1131         }
1132         return (0);
1133 }
1134
1135 /*
1136  *      Routine:        pmap_extract
1137  *      Function:
1138  *              Extract the physical page address associated
1139  *              with the given map/virtual_address pair.
1140  */
1141 vm_paddr_t 
1142 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1143 {
1144         vm_paddr_t rtval;
1145         pt_entry_t *pte;
1146         pd_entry_t pde;
1147         pt_entry_t pteval;
1148         
1149         rtval = 0;
1150         PMAP_LOCK(pmap);
1151         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1152         if (pde != 0) {
1153                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1154                         rtval = xpmap_mtop(pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
1155                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1156                         return rtval;
1157                 }
1158                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1159                 pteval = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
1160                 rtval = (pteval & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1161                 pmap_pte_release(pte);
1162         }
1163         PMAP_UNLOCK(pmap);
1164         return (rtval);
1165 }
1166
1167 /*
1168  *      Routine:        pmap_extract_ma
1169  *      Function:
1170  *              Like pmap_extract, but returns machine address
1171  */
1172 vm_paddr_t 
1173 pmap_extract_ma(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1174 {
1175         vm_paddr_t rtval;
1176         pt_entry_t *pte;
1177         pd_entry_t pde;
1178
1179         rtval = 0;
1180         PMAP_LOCK(pmap);
1181         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1182         if (pde != 0) {
1183                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1184                         rtval = (pde & ~PDRMASK) | (va & PDRMASK);
1185                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1186                         return rtval;
1187                 }
1188                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1189                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1190                 pmap_pte_release(pte);
1191         }
1192         PMAP_UNLOCK(pmap);
1193         return (rtval);
1194 }
1195
1196 /*
1197  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
1198  *      Function:
1199  *              Atomically extract and hold the physical page
1200  *              with the given pmap and virtual address pair
1201  *              if that mapping permits the given protection.
1202  */
1203 vm_page_t
1204 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1205 {
1206         pd_entry_t pde;
1207         pt_entry_t pte;
1208         vm_page_t m;
1209
1210         m = NULL;
1211         vm_page_lock_queues();
1212         PMAP_LOCK(pmap);
1213         pde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1214         if (pde != 0) {
1215                 if (pde & PG_PS) {
1216                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
1217                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & PG_PS_FRAME) |
1218                                     (va & PDRMASK));
1219                                 vm_page_hold(m);
1220                         }
1221                 } else {
1222                         sched_pin();
1223                         pte = PT_GET(pmap_pte_quick(pmap, va));
1224                         if (*PMAP1)
1225                                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
1226                         if ((pte & PG_V) &&
1227                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
1228                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
1229                                 vm_page_hold(m);
1230                         }
1231                         sched_unpin();
1232                 }
1233         }
1234         vm_page_unlock_queues();
1235         PMAP_UNLOCK(pmap);
1236         return (m);
1237 }
1238
1239 /***************************************************
1240  * Low level mapping routines.....
1241  ***************************************************/
1242
1243 /*
1244  * Add a wired page to the kva.
1245  * Note: not SMP coherent.
1246  */
1247 void 
1248 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1249 {
1250         PT_SET_MA(va, xpmap_ptom(pa)| PG_RW | PG_V | pgeflag);
1251 }
1252
1253 void 
1254 pmap_kenter_ma(vm_offset_t va, vm_paddr_t ma)
1255 {
1256         pt_entry_t *pte;
1257
1258         pte = vtopte(va);
1259         pte_store_ma(pte, ma | PG_RW | PG_V | pgeflag);
1260 }
1261
1262
1263 static __inline void 
1264 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode)
1265 {
1266         PT_SET_MA(va, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag | pmap_cache_bits(mode, 0));
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Remove a page from the kernel pagetables.
1271  * Note: not SMP coherent.
1272  */
1273 PMAP_INLINE void
1274 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1275 {
1276         pt_entry_t *pte;
1277
1278         pte = vtopte(va);
1279         PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
1280 }
1281
1282 /*
1283  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1284  *      virtual address space.
1285  *
1286  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1287  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1288  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1289  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1290  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1291  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1292  *      region.
1293  */
1294 vm_offset_t
1295 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1296 {
1297         vm_offset_t va, sva;
1298
1299         va = sva = *virt;
1300         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_map: va=0x%x start=0x%jx end=0x%jx prot=0x%x",
1301             va, start, end, prot);
1302         while (start < end) {
1303                 pmap_kenter(va, start);
1304                 va += PAGE_SIZE;
1305                 start += PAGE_SIZE;
1306         }
1307         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1308         *virt = va;
1309         return (sva);
1310 }
1311
1312
1313 /*
1314  * Add a list of wired pages to the kva
1315  * this routine is only used for temporary
1316  * kernel mappings that do not need to have
1317  * page modification or references recorded.
1318  * Note that old mappings are simply written
1319  * over.  The page *must* be wired.
1320  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1321  */
1322 void
1323 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1324 {
1325         pt_entry_t *endpte, *pte;
1326         vm_paddr_t pa;
1327         vm_offset_t va = sva;
1328         int mclcount = 0;
1329         multicall_entry_t mcl[16];
1330         multicall_entry_t *mclp = mcl;
1331         int error;
1332
1333         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qenter:sva=0x%x count=%d", va, count);
1334         pte = vtopte(sva);
1335         endpte = pte + count;
1336         while (pte < endpte) {
1337                 pa = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(*ma)) | pgeflag | PG_RW | PG_V | PG_M | PG_A;
1338
1339                 mclp->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
1340                 mclp->args[0] = va;
1341                 mclp->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
1342                 mclp->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
1343                 mclp->args[3] = (*pte & PG_V) ? UVMF_INVLPG|UVMF_ALL : 0;
1344         
1345                 va += PAGE_SIZE;
1346                 pte++;
1347                 ma++;
1348                 mclp++;
1349                 mclcount++;
1350                 if (mclcount == 16) {
1351                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1352                         mclp = mcl;
1353                         mclcount = 0;
1354                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1355                 }               
1356         }
1357         if (mclcount) {
1358                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1359                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1360         }
1361         
1362 #ifdef INVARIANTS
1363         for (pte = vtopte(sva), mclcount = 0; mclcount < count; mclcount++, pte++)
1364                 KASSERT(*pte, ("pte not set for va=0x%x", sva + mclcount*PAGE_SIZE));
1365 #endif  
1366 }
1367
1368
1369 /*
1370  * This routine tears out page mappings from the
1371  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1372  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1373  */
1374 void
1375 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1376 {
1377         vm_offset_t va;
1378
1379         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qremove: sva=0x%x count=%d", sva, count);
1380         va = sva;
1381         vm_page_lock_queues();
1382         critical_enter();
1383         while (count-- > 0) {
1384                 pmap_kremove(va);
1385                 va += PAGE_SIZE;
1386         }
1387         PT_UPDATES_FLUSH();
1388         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1389         critical_exit();
1390         vm_page_unlock_queues();
1391 }
1392
1393 /***************************************************
1394  * Page table page management routines.....
1395  ***************************************************/
1396 static __inline void
1397 pmap_free_zero_pages(vm_page_t free)
1398 {
1399         vm_page_t m;
1400
1401         while (free != NULL) {
1402                 m = free;
1403                 free = m->right;
1404                 vm_page_free_zero(m);
1405         }
1406 }
1407
1408 /*
1409  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1410  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1411  */
1412 static __inline int
1413 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1414 {
1415
1416         --m->wire_count;
1417         if (m->wire_count == 0)
1418                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, free);
1419         else
1420                 return 0;
1421 }
1422
1423 static int 
1424 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1425 {
1426         vm_offset_t pteva;
1427
1428         PT_UPDATES_FLUSH();
1429         /*
1430          * unmap the page table page
1431          */
1432         xen_pt_unpin(pmap->pm_pdir[m->pindex]);
1433         /*
1434          * page *might* contain residual mapping :-/  
1435          */
1436         PD_CLEAR_VA(pmap, m->pindex, TRUE);
1437         pmap_zero_page(m);
1438         --pmap->pm_stats.resident_count;
1439
1440         /*
1441          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1442          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1443          * down is begun.
1444          */
1445         atomic_subtract_rel_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1446
1447         /*
1448          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1449          * take effect immediately.
1450          */
1451         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1452         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1453
1454         /* 
1455          * Put page on a list so that it is released after
1456          * *ALL* TLB shootdown is done
1457          */
1458         m->right = *free;
1459         *free = m;
1460
1461         return 1;
1462 }
1463
1464 /*
1465  * After removing a page table entry, this routine is used to
1466  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1467  */
1468 static int
1469 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
1470 {
1471         pd_entry_t ptepde;
1472         vm_page_t mpte;
1473
1474         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1475                 return 0;
1476         ptepde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1477         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1478         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, free);
1479 }
1480
1481 void
1482 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1483 {
1484
1485         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1486         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1487 #ifdef PAE
1488         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1489 #endif
1490         pmap->pm_active = 0;
1491         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1492         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1493         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1494         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1495         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1496         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1501  * such as one in a vmspace structure.
1502  */
1503 int
1504 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1505 {
1506         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD + 1];
1507         int npgptd = NPGPTD + 1;
1508         static int color;
1509         int i;
1510
1511         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1512
1513         /*
1514          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1515          * page directory table.
1516          */
1517         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1518                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1519                     NBPTD);
1520                 if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1521                         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1522                         return (0);
1523                 }
1524 #if defined(XEN) && defined(PAE)        
1525                 pmap->pm_pdpt = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map, 1);
1526 #endif
1527                 
1528 #if defined(PAE) && !defined(XEN)
1529                 pmap->pm_pdpt = uma_zalloc(pdptzone, M_WAITOK | M_ZERO);
1530                 KASSERT(((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt &
1531                     ((NPGPTD * sizeof(pdpt_entry_t)) - 1)) == 0,
1532                     ("pmap_pinit: pdpt misaligned"));
1533                 KASSERT(pmap_kextract((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) < (4ULL<<30),
1534                     ("pmap_pinit: pdpt above 4g"));
1535 #endif
1536         }
1537
1538         /*
1539          * allocate the page directory page(s)
1540          */
1541         for (i = 0; i < npgptd;) {
1542                 m = vm_page_alloc(NULL, color++,
1543                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1544                     VM_ALLOC_ZERO);
1545                 if (m == NULL)
1546                         VM_WAIT;
1547                 else {
1548                         ptdpg[i++] = m;
1549                 }
1550         }
1551         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1552         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1553                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1554                         pagezero(&pmap->pm_pdir[i*NPTEPG]);
1555         }
1556
1557         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1558         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1559         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1560         /* Wire in kernel global address entries. */
1561
1562         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1563 #ifdef PAE
1564 #ifdef XEN
1565         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, &ptdpg[NPGPTD], 1);
1566         if ((ptdpg[NPGPTD]->flags & PG_ZERO) == 0)
1567                 bzero(pmap->pm_pdpt, PAGE_SIZE);
1568 #endif  
1569         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1570                 vm_paddr_t ma;
1571                 
1572                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1573                 pmap->pm_pdpt[i] = ma | PG_V;
1574
1575         }
1576 #endif  
1577 #ifdef XEN
1578         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1579                 pt_entry_t *pd;
1580                 vm_paddr_t ma;
1581                 
1582                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1583                 pd = pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG);
1584                 PT_SET_MA(pd, *vtopte((vm_offset_t)pd) & ~(PG_M|PG_A|PG_U|PG_RW));
1585 #if 0           
1586                 xen_pgd_pin(ma);
1587 #endif          
1588         }
1589         
1590 #ifdef PAE      
1591         PT_SET_MA(pmap->pm_pdpt, *vtopte((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) & ~PG_RW);
1592 #endif
1593         vm_page_lock_queues();
1594         xen_flush_queue();
1595         xen_pgdpt_pin(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[NPGPTD])));
1596         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1597                 vm_paddr_t ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(ptdpg[i]));
1598                 PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i], ma | PG_V | PG_A, FALSE);
1599         }
1600         xen_flush_queue();
1601         vm_page_unlock_queues();
1602 #endif
1603         pmap->pm_active = 0;
1604         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1605         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1606
1607         return (1);
1608 }
1609
1610 /*
1611  * this routine is called if the page table page is not
1612  * mapped correctly.
1613  */
1614 static vm_page_t
1615 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned int ptepindex, int flags)
1616 {
1617         vm_paddr_t ptema;
1618         vm_page_t m;
1619
1620         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1621             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1622             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1623
1624         /*
1625          * Allocate a page table page.
1626          */
1627         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1628             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1629                 if (flags & M_WAITOK) {
1630                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1631                         vm_page_unlock_queues();
1632                         VM_WAIT;
1633                         vm_page_lock_queues();
1634                         PMAP_LOCK(pmap);
1635                 }
1636
1637                 /*
1638                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1639                  * page may have been allocated.
1640                  */
1641                 return (NULL);
1642         }
1643         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1644                 pmap_zero_page(m);
1645
1646         /*
1647          * Map the pagetable page into the process address space, if
1648          * it isn't already there.
1649          */
1650         pmap->pm_stats.resident_count++;
1651
1652         ptema = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1653         xen_pt_pin(ptema);
1654         PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[ptepindex],
1655                 (ptema | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M), TRUE);
1656         
1657         KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex],
1658             ("_pmap_allocpte: ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1659         return (m);
1660 }
1661
1662 static vm_page_t
1663 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1664 {
1665         unsigned ptepindex;
1666         pd_entry_t ptema;
1667         vm_page_t m;
1668
1669         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1670             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1671             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1672
1673         /*
1674          * Calculate pagetable page index
1675          */
1676         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1677 retry:
1678         /*
1679          * Get the page directory entry
1680          */
1681         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1682
1683         /*
1684          * This supports switching from a 4MB page to a
1685          * normal 4K page.
1686          */
1687         if (ptema & PG_PS) {
1688                 /*
1689                  * XXX 
1690                  */
1691                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1692                 ptema = 0;
1693                 pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1694                 pmap_invalidate_all(kernel_pmap);
1695         }
1696
1697         /*
1698          * If the page table page is mapped, we just increment the
1699          * hold count, and activate it.
1700          */
1701         if (ptema & PG_V) {
1702                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
1703                 m->wire_count++;
1704         } else {
1705                 /*
1706                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1707                  * been deallocated. 
1708                  */
1709                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_allocpte: pmap=%p va=0x%08x flags=0x%x",
1710                     pmap, va, flags);
1711                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1712                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1713                         goto retry;
1714
1715                 KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex], ("ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1716         }
1717         return (m);
1718 }
1719
1720
1721 /***************************************************
1722 * Pmap allocation/deallocation routines.
1723  ***************************************************/
1724
1725 #ifdef SMP
1726 /*
1727  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1728  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1729  */
1730 static cpumask_t *lazymask;
1731 static u_int lazyptd;
1732 static volatile u_int lazywait;
1733
1734 void pmap_lazyfix_action(void);
1735
1736 void
1737 pmap_lazyfix_action(void)
1738 {
1739         cpumask_t mymask = PCPU_GET(cpumask);
1740
1741 #ifdef COUNT_IPIS
1742         (*ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
1743 #endif
1744         if (rcr3() == lazyptd)
1745                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1746         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1747         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1748 }
1749
1750 static void
1751 pmap_lazyfix_self(cpumask_t mymask)
1752 {
1753
1754         if (rcr3() == lazyptd)
1755                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1756         atomic_clear_int(lazymask, mymask);
1757 }
1758
1759
1760 static void
1761 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1762 {
1763         cpumask_t mymask, mask;
1764         u_int spins;
1765
1766         while ((mask = pmap->pm_active) != 0) {
1767                 spins = 50000000;
1768                 mask = mask & -mask;    /* Find least significant set bit */
1769                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1770 #ifdef PAE
1771                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1772 #else
1773                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
1774 #endif
1775                 mymask = PCPU_GET(cpumask);
1776                 if (mask == mymask) {
1777                         lazymask = &pmap->pm_active;
1778                         pmap_lazyfix_self(mymask);
1779                 } else {
1780                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
1781                             (u_int)&pmap->pm_active);
1782                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
1783                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
1784                         while (lazywait == 0) {
1785                                 ia32_pause();
1786                                 if (--spins == 0)
1787                                         break;
1788                         }
1789                 }
1790                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
1791                 if (spins == 0)
1792                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
1793         }
1794 }
1795
1796 #else   /* SMP */
1797
1798 /*
1799  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
1800  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
1801  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
1802  * means that another userland process has run.
1803  */
1804 static void
1805 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1806 {
1807         u_int cr3;
1808
1809         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
1810         if (cr3 == rcr3()) {
1811                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1812                 pmap->pm_active &= ~(PCPU_GET(cpumask));
1813         }
1814 }
1815 #endif  /* SMP */
1816
1817 /*
1818  * Release any resources held by the given physical map.
1819  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1820  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1821  */
1822 void
1823 pmap_release(pmap_t pmap)
1824 {
1825         vm_page_t m, ptdpg[2*NPGPTD+1];
1826         vm_paddr_t ma;
1827         int i;
1828 #ifdef XEN
1829 #ifdef PAE      
1830         int npgptd = NPGPTD + 1;
1831 #else
1832         int npgptd = NPGPTD;
1833 #endif
1834 #else 
1835         int npgptd = NPGPTD;
1836 #endif  
1837         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1838             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1839             pmap->pm_stats.resident_count));
1840         PT_UPDATES_FLUSH();
1841
1842         pmap_lazyfix(pmap);
1843         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1844         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
1845         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1846
1847         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1848                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdir + (i*NPDEPG)) & PG_FRAME);
1849         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
1850 #if defined(PAE) && defined(XEN)
1851         ptdpg[NPGPTD] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdpt));
1852 #endif  
1853
1854         for (i = 0; i < npgptd; i++) {
1855                 m = ptdpg[i];
1856                 ma = xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
1857                 /* unpinning L1 and L2 treated the same */
1858 #if 0
1859                 xen_pgd_unpin(ma);
1860 #else
1861                 if (i == NPGPTD)
1862                         xen_pgd_unpin(ma);
1863 #endif
1864 #ifdef PAE
1865                 if (i < NPGPTD)
1866                         KASSERT(xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
1867                             ("pmap_release: got wrong ptd page"));
1868 #endif
1869                 m->wire_count--;
1870                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1871                 vm_page_free(m);
1872         }
1873 #ifdef PAE
1874         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, 1);
1875 #endif
1876         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1877 }
1878 \f
1879 static int
1880 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1881 {
1882         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
1883
1884         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1885 }
1886 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1887     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
1888
1889 static int
1890 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1891 {
1892         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1893
1894         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1895 }
1896 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1897     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
1898
1899 /*
1900  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1901  */
1902 void
1903 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1904 {
1905         struct pmap *pmap;
1906         vm_paddr_t ptppaddr;
1907         vm_page_t nkpg;
1908         pd_entry_t newpdir;
1909
1910         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1911         if (kernel_vm_end == 0) {
1912                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1913                 nkpt = 0;
1914                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1915                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1916                         nkpt++;
1917                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1918                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1919                                 break;
1920                         }
1921                 }
1922         }
1923         addr = roundup2(addr, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1924         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1925                 addr = kernel_map->max_offset;
1926         while (kernel_vm_end < addr) {
1927                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1928                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1929                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1930                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1931                                 break;
1932                         }
1933                         continue;
1934                 }
1935
1936                 /*
1937                  * This index is bogus, but out of the way
1938                  */
1939                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt,
1940                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
1941                 if (!nkpg)
1942                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1943
1944                 nkpt++;
1945
1946                 pmap_zero_page(nkpg);
1947                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1948                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1949                 vm_page_lock_queues();
1950                 PD_SET_VA(kernel_pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1951                 mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1952                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list)
1953                         PD_SET_VA(pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1954
1955                 mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1956                 vm_page_unlock_queues();
1957
1958                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1959                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1960                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1961                         break;
1962                 }
1963         }
1964 }
1965
1966
1967 /***************************************************
1968  * page management routines.
1969  ***************************************************/
1970
1971 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1972 CTASSERT(_NPCM == 11);
1973
1974 static __inline struct pv_chunk *
1975 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1976 {
1977
1978         return (struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK);
1979 }
1980
1981 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1982
1983 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
1984 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
1985
1986 static uint32_t pc_freemask[11] = {
1987         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1988         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1989         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1990         PC_FREE0_9, PC_FREE10
1991 };
1992
1993 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1994         "Current number of pv entries");
1995
1996 #ifdef PV_STATS
1997 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1998
1999 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
2000         "Current number of pv entry chunks");
2001 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
2002         "Current number of pv entry chunks allocated");
2003 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
2004         "Current number of pv entry chunks frees");
2005 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
2006         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
2007
2008 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
2009 static int pv_entry_spare;
2010
2011 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
2012         "Current number of pv entry frees");
2013 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
2014         "Current number of pv entry allocs");
2015 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
2016         "Current number of spare pv entries");
2017
2018 static int pmap_collect_inactive, pmap_collect_active;
2019
2020 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_inactive, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_inactive, 0,
2021         "Current number times pmap_collect called on inactive queue");
2022 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_active, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_active, 0,
2023         "Current number times pmap_collect called on active queue");
2024 #endif
2025
2026 /*
2027  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
2028  * drastic measures to free some pages so we can allocate
2029  * another pv entry chunk.  This is normally called to
2030  * unmap inactive pages, and if necessary, active pages.
2031  */
2032 static void
2033 pmap_collect(pmap_t locked_pmap, struct vpgqueues *vpq)
2034 {
2035         pmap_t pmap;
2036         pt_entry_t *pte, tpte;
2037         pv_entry_t next_pv, pv;
2038         vm_offset_t va;
2039         vm_page_t m, free;
2040
2041         sched_pin();
2042         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
2043                 if (m->hold_count || m->busy)
2044                         continue;
2045                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
2046                         va = pv->pv_va;
2047                         pmap = PV_PMAP(pv);
2048                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
2049                         if (pmap > locked_pmap)
2050                                 PMAP_LOCK(pmap);
2051                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
2052                                 continue;
2053                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2054                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2055                         tpte = pte_load_clear(pte);
2056                         KASSERT((tpte & PG_W) == 0,
2057                             ("pmap_collect: wired pte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2058                         if (tpte & PG_A)
2059                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2060                         if (tpte & PG_M) {
2061                                 KASSERT((tpte & PG_RW),
2062         ("pmap_collect: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2063                                     va, (uintmax_t)tpte));
2064                                 vm_page_dirty(m);
2065                         }
2066                         free = NULL;
2067                         pmap_unuse_pt(pmap, va, &free);
2068                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2069                         pmap_free_zero_pages(free);
2070                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2071                         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2072                                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2073                         free_pv_entry(pmap, pv);
2074                         if (pmap != locked_pmap)
2075                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2076                 }
2077         }
2078         sched_unpin();
2079 }
2080
2081
2082 /*
2083  * free the pv_entry back to the free list
2084  */
2085 static void
2086 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
2087 {
2088         vm_page_t m;
2089         struct pv_chunk *pc;
2090         int idx, field, bit;
2091
2092         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2093         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2094         PV_STAT(pv_entry_frees++);
2095         PV_STAT(pv_entry_spare++);
2096         pv_entry_count--;
2097         pc = pv_to_chunk(pv);
2098         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
2099         field = idx / 32;
2100         bit = idx % 32;
2101         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
2102         /* move to head of list */
2103         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2104         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2105         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
2106                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx])
2107                         return;
2108         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2109         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2110         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2111         /* entire chunk is free, return it */
2112         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2113         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2114         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2115         vm_page_unwire(m, 0);
2116         vm_page_free(m);
2117         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2122  * when needed.
2123  */
2124 static pv_entry_t
2125 get_pv_entry(pmap_t pmap, int try)
2126 {
2127         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
2128         static struct timeval lastprint;
2129         static vm_pindex_t colour;
2130         struct vpgqueues *pq;
2131         int bit, field;
2132         pv_entry_t pv;
2133         struct pv_chunk *pc;
2134         vm_page_t m;
2135
2136         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2137         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2138         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
2139         pv_entry_count++;
2140         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2141                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
2142                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider "
2143                             "increasing either the vm.pmap.shpgperproc or the "
2144                             "vm.pmap.pv_entry_max tunable.\n");
2145         pq = NULL;
2146 retry:
2147         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
2148         if (pc != NULL) {
2149                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2150                         if (pc->pc_map[field]) {
2151                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
2152                                 break;
2153                         }
2154                 }
2155                 if (field < _NPCM) {
2156                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2157                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
2158                         /* If this was the last item, move it to tail */
2159                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2160                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
2161                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2162                                         return (pv);    /* not full, return */
2163                                 }
2164                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2165                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2166                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2167                         return (pv);
2168                 }
2169         }
2170         /*
2171          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the page
2172          * queues lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
2173          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
2174          */
2175         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, colour, (pq ==
2176             &vm_page_queues[PQ_ACTIVE] ? VM_ALLOC_SYSTEM : VM_ALLOC_NORMAL) |
2177             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2178                 if (try) {
2179                         pv_entry_count--;
2180                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
2181                         return (NULL);
2182                 }
2183                 /*
2184                  * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to
2185                  * inactive pages.  After that, if a pv chunk entry
2186                  * is still needed, destroy mappings to active pages.
2187                  */
2188                 if (pq == NULL) {
2189                         PV_STAT(pmap_collect_inactive++);
2190                         pq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
2191                 } else if (pq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
2192                         PV_STAT(pmap_collect_active++);
2193                         pq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
2194                 } else
2195                         panic("get_pv_entry: increase vm.pmap.shpgperproc");
2196                 pmap_collect(pmap, pq);
2197                 goto retry;
2198         }
2199         PV_STAT(pc_chunk_count++);
2200         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
2201         colour++;
2202         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
2203         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
2204         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
2205                 pagezero(pc);
2206         pc->pc_pmap = pmap;
2207         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
2208         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
2209                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
2210         pv = &pc->pc_pventry[0];
2211         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2212         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
2213         return (pv);
2214 }
2215
2216 static void
2217 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
2218 {
2219         pv_entry_t pv;
2220
2221         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2222         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2223         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
2224                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va)
2225                         break;
2226         }
2227         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_remove_entry: pv not found"));
2228         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2229         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2230                 vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2231         free_pv_entry(pmap, pv);
2232 }
2233
2234 /*
2235  * Create a pv entry for page at pa for
2236  * (pmap, va).
2237  */
2238 static void
2239 pmap_insert_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2240 {
2241         pv_entry_t pv;
2242
2243         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2244         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2245         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
2246         pv->pv_va = va;
2247         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Conditionally create a pv entry.
2252  */
2253 static boolean_t
2254 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2255 {
2256         pv_entry_t pv;
2257
2258         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2259         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2260         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2261             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2262                 pv->pv_va = va;
2263                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2264                 return (TRUE);
2265         } else
2266                 return (FALSE);
2267 }
2268
2269 /*
2270  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2271  */
2272 static int
2273 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2274 {
2275         pt_entry_t oldpte;
2276         vm_page_t m;
2277
2278         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove_pte: pmap=%p *ptq=0x%x va=0x%x",
2279             pmap, (u_long)*ptq, va);
2280         
2281         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2282         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2283         oldpte = *ptq;
2284         PT_SET_VA_MA(ptq, 0, TRUE);
2285         if (oldpte & PG_W)
2286                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2287         /*
2288          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2289          * PG_G.
2290          */
2291         if (oldpte & PG_G)
2292                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
2293         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
2294         /*
2295          * XXX This is not strictly correctly, but somewhere along the line
2296          * we are losing the managed bit on some pages. It is unclear to me
2297          * why, but I think the most likely explanation is that xen's writable
2298          * page table implementation doesn't respect the unused bits.
2299          */
2300         if ((oldpte & PG_MANAGED) || ((oldpte & PG_V) && (va < VM_MAXUSER_ADDRESS))
2301                 ) {
2302                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(oldpte) & PG_FRAME);
2303
2304                 if (!(oldpte & PG_MANAGED))
2305                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( pte=0x%llx\n", va, oldpte);
2306
2307                 if (oldpte & PG_M) {
2308                         KASSERT((oldpte & PG_RW),
2309         ("pmap_remove_pte: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2310                             va, (uintmax_t)oldpte));
2311                         vm_page_dirty(m);
2312                 }
2313                 if (oldpte & PG_A)
2314                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2315                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
2316         } else if ((va < VM_MAXUSER_ADDRESS) && (oldpte & PG_V))
2317                 printf("va=0x%x is unmanaged :-( pte=0x%llx\n", va, oldpte);
2318
2319         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, free));
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Remove a single page from a process address space
2324  */
2325 static void
2326 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2327 {
2328         pt_entry_t *pte;
2329
2330         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_remove_page: pmap=%p va=0x%x",
2331             pmap, va);
2332         
2333         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2334         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
2335         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2336         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || (*pte & PG_V) == 0)
2337                 return;
2338         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, free);
2339         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2340         if (*PMAP1)
2341                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2342
2343 }
2344
2345 /*
2346  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2347  *
2348  *      It is assumed that the start and end are properly
2349  *      rounded to the page size.
2350  */
2351 void
2352 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2353 {
2354         vm_offset_t pdnxt;
2355         pd_entry_t ptpaddr;
2356         pt_entry_t *pte;
2357         vm_page_t free = NULL;
2358         int anyvalid;
2359         
2360         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
2361             pmap, sva, eva);
2362         
2363         /*
2364          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2365          */
2366         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2367                 return;
2368
2369         anyvalid = 0;
2370
2371         vm_page_lock_queues();
2372         sched_pin();
2373         PMAP_LOCK(pmap);
2374
2375         /*
2376          * special handling of removing one page.  a very
2377          * common operation and easy to short circuit some
2378          * code.
2379          */
2380         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
2381             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
2382                 pmap_remove_page(pmap, sva, &free);
2383                 goto out;
2384         }
2385
2386         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2387                 unsigned pdirindex;
2388
2389                 /*
2390                  * Calculate index for next page table.
2391                  */
2392                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2393                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2394                         break;
2395
2396                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2397                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2398
2399                 /*
2400                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2401                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2402                  */
2403                 if (ptpaddr == 0)
2404                         continue;
2405
2406                 /*
2407                  * Check for large page.
2408                  */
2409                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2410                         PD_CLEAR_VA(pmap, pdirindex, TRUE);
2411                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2412                         anyvalid = 1;
2413                         continue;
2414                 }
2415
2416                 /*
2417                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2418                  * by the current page table page, or to the end of the
2419                  * range being removed.
2420                  */
2421                 if (pdnxt > eva)
2422                         pdnxt = eva;
2423
2424                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2425                     sva += PAGE_SIZE) {
2426                         if ((*pte & PG_V) == 0)
2427                                 continue;
2428
2429                         /*
2430                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
2431                          * by pmap_remove_pte().
2432                          */
2433                         if ((*pte & PG_G) == 0)
2434                                 anyvalid = 1;
2435                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &free))
2436                                 break;
2437                 }
2438         }
2439         PT_UPDATES_FLUSH();
2440         if (*PMAP1)
2441                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2442 out:
2443         if (anyvalid)
2444                 pmap_invalidate_all(pmap);
2445         sched_unpin();
2446         vm_page_unlock_queues();
2447         PMAP_UNLOCK(pmap);
2448         pmap_free_zero_pages(free);
2449 }
2450
2451 /*
2452  *      Routine:        pmap_remove_all
2453  *      Function:
2454  *              Removes this physical page from
2455  *              all physical maps in which it resides.
2456  *              Reflects back modify bits to the pager.
2457  *
2458  *      Notes:
2459  *              Original versions of this routine were very
2460  *              inefficient because they iteratively called
2461  *              pmap_remove (slow...)
2462  */
2463
2464 void
2465 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2466 {
2467         pv_entry_t pv;
2468         pmap_t pmap;
2469         pt_entry_t *pte, tpte;
2470         vm_page_t free;
2471
2472 #if defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2473         /*
2474          * XXX This makes pmap_remove_all() illegal for non-managed pages!
2475          */
2476         if (m->flags & PG_FICTITIOUS) {
2477                 panic("pmap_remove_all: illegal for unmanaged page, va: 0x%jx",
2478                     VM_PAGE_TO_PHYS(m) & 0xffffffff);
2479         }
2480 #endif
2481         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2482         sched_pin();
2483         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2484                 pmap = PV_PMAP(pv);
2485                 PMAP_LOCK(pmap);
2486                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2487                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2488
2489                 tpte = *pte;
2490                 PT_SET_VA_MA(pte, 0, TRUE);
2491                 if (tpte & PG_W)
2492                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2493                 if (tpte & PG_A)
2494                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2495
2496                 /*
2497                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2498                  */
2499                 if (tpte & PG_M) {
2500                         KASSERT((tpte & PG_RW),
2501         ("pmap_remove_all: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2502                             pv->pv_va, (uintmax_t)tpte));
2503                         vm_page_dirty(m);
2504                 }
2505                 free = NULL;
2506                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
2507                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2508                 pmap_free_zero_pages(free);
2509                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2510                 free_pv_entry(pmap, pv);
2511                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2512         }
2513         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
2514         PT_UPDATES_FLUSH();
2515         if (*PMAP1)
2516                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2517         sched_unpin();
2518 }
2519
2520 /*
2521  *      Set the physical protection on the
2522  *      specified range of this map as requested.
2523  */
2524 void
2525 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2526 {
2527         vm_offset_t pdnxt;
2528         pd_entry_t ptpaddr;
2529         pt_entry_t *pte;
2530         int anychanged;
2531
2532         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x prot=0x%x",
2533             pmap, sva, eva, prot);
2534         
2535         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2536                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2537                 return;
2538         }
2539
2540 #ifdef PAE
2541         if ((prot & (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)) ==
2542             (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE))
2543                 return;
2544 #else
2545         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2546                 return;
2547 #endif
2548
2549         anychanged = 0;
2550
2551         vm_page_lock_queues();
2552         sched_pin();
2553         PMAP_LOCK(pmap);
2554         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2555                 pt_entry_t obits, pbits;
2556                 unsigned pdirindex;
2557
2558                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2559
2560                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2561                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2562
2563                 /*
2564                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2565                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2566                  */
2567                 if (ptpaddr == 0)
2568                         continue;
2569
2570                 /*
2571                  * Check for large page.
2572                  */
2573                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2574                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2575                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
2576 #ifdef PAE
2577                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2578                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] |= pg_nx;
2579 #endif
2580                         anychanged = 1;
2581                         continue;
2582                 }
2583
2584                 if (pdnxt > eva)
2585                         pdnxt = eva;
2586
2587                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2588                     sva += PAGE_SIZE) {
2589                         vm_page_t m;
2590
2591 retry:
2592                         /*
2593                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
2594                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
2595                          * significant 32 bits.
2596                          */
2597                         obits = pbits = *pte;
2598                         if ((pbits & PG_V) == 0)
2599                                 continue;
2600                         if (pbits & PG_MANAGED) {
2601                                 m = NULL;
2602                                 if (pbits & PG_A) {
2603                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2604                                         vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
2605                                         pbits &= ~PG_A;
2606                                 }
2607                                 if ((pbits & PG_M) != 0) {
2608                                         if (m == NULL)
2609                                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) & PG_FRAME);
2610                                         vm_page_dirty(m);
2611                                 }
2612                         }
2613
2614                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2615                                 pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
2616 #ifdef PAE
2617                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2618                                 pbits |= pg_nx;
2619 #endif
2620
2621                         if (pbits != obits) {
2622 #ifdef XEN
2623                                 obits = *pte;
2624                                 PT_SET_VA_MA(pte, pbits, TRUE);
2625                                 if (*pte != pbits)
2626                                         goto retry;
2627 #else                           
2628 #ifdef PAE
2629                                 if (!atomic_cmpset_64(pte, obits, pbits))
2630                                         goto retry;
2631 #else
2632                                 if (!atomic_cmpset_int((u_int *)pte, obits,
2633                                     pbits))
2634                                         goto retry;
2635 #endif
2636 #endif
2637                                 if (obits & PG_G)
2638                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
2639                                 else
2640                                         anychanged = 1;
2641                         }
2642                 }
2643         }
2644         PT_UPDATES_FLUSH();
2645         if (*PMAP1)
2646                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2647         if (anychanged)
2648                 pmap_invalidate_all(pmap);
2649         sched_unpin();
2650         vm_page_unlock_queues();
2651         PMAP_UNLOCK(pmap);
2652 }
2653
2654 /*
2655  *      Insert the given physical page (p) at
2656  *      the specified virtual address (v) in the
2657  *      target physical map with the protection requested.
2658  *
2659  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2660  *      that the related pte can not be reclaimed.
2661  *
2662  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2663  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2664  *      insert this page into the given map NOW.
2665  */
2666 void
2667 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
2668     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
2669 {
2670         vm_paddr_t pa;
2671         pd_entry_t *pde;
2672         pt_entry_t *pte;
2673         vm_paddr_t opa;
2674         pt_entry_t origpte, newpte;
2675         vm_page_t mpte, om;
2676         boolean_t invlva;
2677
2678         CTR6(KTR_PMAP, "pmap_enter: pmap=%08p va=0x%08x access=0x%x ma=0x%08x prot=0x%x wired=%d",
2679             pmap, va, access, xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)), prot, wired);
2680         va = trunc_page(va);
2681 #ifdef PMAP_DIAGNOSTIC
2682         if (va > VM_MAX_KERNEL_ADDRESS)
2683                 panic("pmap_enter: toobig");
2684         if ((va >= UPT_MIN_ADDRESS) && (va < UPT_MAX_ADDRESS))
2685                 panic("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)", va);
2686 #endif
2687
2688         mpte = NULL;
2689
2690         vm_page_lock_queues();
2691         PMAP_LOCK(pmap);
2692         sched_pin();
2693
2694         /*
2695          * In the case that a page table page is not
2696          * resident, we are creating it here.
2697          */
2698         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2699                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
2700         }
2701 #if 0 && defined(PMAP_DIAGNOSTIC)
2702         else {
2703                 pd_entry_t *pdeaddr = pmap_pde(pmap, va);
2704                 origpte = *pdeaddr;
2705                 if ((origpte & PG_V) == 0) { 
2706                         panic("pmap_enter: invalid kernel page table page, pdir=%p, pde=%p, va=%p\n",
2707                                 pmap->pm_pdir[PTDPTDI], origpte, va);
2708                 }
2709         }
2710 #endif
2711
2712         pde = pmap_pde(pmap, va);
2713         if ((*pde & PG_PS) != 0)
2714                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2715         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2716
2717         /*
2718          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2719          */
2720         if (pte == NULL) {
2721                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x\n",
2722                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT], va);
2723         }
2724
2725         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2726         om = NULL;
2727         opa = origpte = 0;
2728
2729 #if 0
2730         KASSERT((*pte & PG_V) || (*pte == 0), ("address set but not valid pte=%p *pte=0x%016jx",
2731                 pte, *pte));
2732 #endif
2733         origpte = *pte;
2734         if (origpte)
2735                 origpte = xpmap_mtop(origpte);
2736         opa = origpte & PG_FRAME;
2737
2738         /*
2739          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2740          */
2741         if (origpte && (opa == pa)) {
2742                 /*
2743                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2744                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2745                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2746                  * the PT page will be also.
2747                  */
2748                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2749                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2750                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2751                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2752
2753                 /*
2754                  * Remove extra pte reference
2755                  */
2756                 if (mpte)
2757                         mpte->wire_count--;
2758
2759                 /*
2760                  * We might be turning off write access to the page,
2761                  * so we go ahead and sense modify status.
2762                  */
2763                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2764                         om = m;
2765                         pa |= PG_MANAGED;
2766                 }
2767                 goto validate;
2768         } 
2769         /*
2770          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2771          * handle validating new mapping.
2772          */
2773         if (opa) {
2774                 if (origpte & PG_W)
2775                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2776                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2777                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2778                         pmap_remove_entry(pmap, om, va);
2779                 } else if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) 
2780                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( \n", va);
2781                         
2782                 if (mpte != NULL) {
2783                         mpte->wire_count--;
2784                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2785                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2786                              " va: 0x%x", va));
2787                 }
2788         } else
2789                 pmap->pm_stats.resident_count++;
2790
2791         /*
2792          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2793          */
2794         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0) {
2795                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
2796                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
2797                 pmap_insert_entry(pmap, va, m);
2798                 pa |= PG_MANAGED;
2799         }
2800
2801         /*
2802          * Increment counters
2803          */
2804         if (wired)
2805                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2806
2807 validate:
2808         /*
2809          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2810          */
2811         newpte = (pt_entry_t)(pa | PG_V);
2812         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0) {
2813                 newpte |= PG_RW;
2814                 vm_page_flag_set(m, PG_WRITEABLE);
2815         }
2816 #ifdef PAE
2817         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2818                 newpte |= pg_nx;
2819 #endif
2820         if (wired)
2821                 newpte |= PG_W;
2822         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2823                 newpte |= PG_U;
2824         if (pmap == kernel_pmap)
2825                 newpte |= pgeflag;
2826
2827         critical_enter();
2828         /*
2829          * if the mapping or permission bits are different, we need
2830          * to update the pte.
2831          */
2832         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2833                 if (origpte) {
2834                         invlva = FALSE;
2835                         origpte = *pte;
2836                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2837                         if (origpte & PG_A) {
2838                                 if (origpte & PG_MANAGED)
2839                                         vm_page_flag_set(om, PG_REFERENCED);
2840                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
2841                                         invlva = TRUE;
2842 #ifdef PAE
2843                                 if ((origpte & PG_NX) == 0 &&
2844                                     (newpte & PG_NX) != 0)
2845                                         invlva = TRUE;
2846 #endif
2847                         }
2848                         if (origpte & PG_M) {
2849                                 KASSERT((origpte & PG_RW),
2850         ("pmap_enter: modified page not writable: va: %#x, pte: %#jx",
2851                                     va, (uintmax_t)origpte));
2852                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
2853                                         vm_page_dirty(om);
2854                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2855                                         invlva = TRUE;
2856                         }
2857                         if (invlva)
2858                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2859                 } else{
2860                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2861                 }
2862                 
2863         }
2864         PT_UPDATES_FLUSH();
2865         critical_exit();
2866         if (*PMAP1)
2867                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2868         sched_unpin();
2869         vm_page_unlock_queues();
2870         PMAP_UNLOCK(pmap);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2875  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2876  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2877  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2878  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2879  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2880  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2881  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2882  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2883  * corresponding offset from m_start are mapped.
2884  */
2885 void
2886 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2887     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2888 {
2889         vm_page_t m, mpte;
2890         vm_pindex_t diff, psize;
2891         multicall_entry_t mcl[16];
2892         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2893         int error, count = 0;
2894         
2895         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2896         psize = atop(end - start);
2897             
2898         mpte = NULL;
2899         m = m_start;
2900         PMAP_LOCK(pmap);
2901         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2902                 mpte = pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, start + ptoa(diff), m,
2903                     prot, mpte);
2904                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2905                 if (count == 16) {
2906                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2907                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2908                         mclp = mcl;
2909                         count = 0;
2910                 }
2911         }
2912         if (count) {
2913                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2914                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2915         }
2916         
2917         PMAP_UNLOCK(pmap);
2918 }
2919
2920 /*
2921  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2922  * 1. Current pmap & pmap exists.
2923  * 2. Not wired.
2924  * 3. Read access.
2925  * 4. No page table pages.
2926  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2927  */
2928
2929 void
2930 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2931 {
2932         multicall_entry_t mcl, *mclp;
2933         int count = 0;
2934         mclp = &mcl;
2935         
2936         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick: pmap=%p va=0x%x m=%p prot=0x%x",
2937             pmap, va, m, prot);
2938         
2939         PMAP_LOCK(pmap);
2940         (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, va, m, prot, NULL);
2941         if (count)
2942                 HYPERVISOR_multicall(&mcl, count);
2943         PMAP_UNLOCK(pmap);
2944 }
2945
2946 #ifdef notyet
2947 void
2948 pmap_enter_quick_range(pmap_t pmap, vm_offset_t *addrs, vm_page_t *pages, vm_prot_t *prots, int count)
2949 {
2950         int i, error, index = 0;
2951         multicall_entry_t mcl[16];
2952         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2953                 
2954         PMAP_LOCK(pmap);
2955         for (i = 0; i < count; i++, addrs++, pages++, prots++) {
2956                 if (!pmap_is_prefaultable_locked(pmap, *addrs))
2957                         continue;
2958
2959                 (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &index, pmap, *addrs, *pages, *prots, NULL);
2960                 if (index == 16) {
2961                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2962                         mclp = mcl;
2963                         index = 0;
2964                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2965                 }
2966         }
2967         if (index) {
2968                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2969                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2970         }
2971         
2972         PMAP_UNLOCK(pmap);
2973 }
2974 #endif
2975
2976 static vm_page_t
2977 pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mclpp, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2978     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2979 {
2980         pt_entry_t *pte;
2981         vm_paddr_t pa;
2982         vm_page_t free;
2983         multicall_entry_t *mcl = *mclpp;
2984         
2985         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2986             (m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0,
2987             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2988         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2989         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2990
2991         /*
2992          * In the case that a page table page is not
2993          * resident, we are creating it here.
2994          */
2995         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2996                 unsigned ptepindex;
2997                 pd_entry_t ptema;
2998
2999                 /*
3000                  * Calculate pagetable page index
3001                  */
3002                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
3003                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
3004                         mpte->wire_count++;
3005                 } else {
3006                         /*
3007                          * Get the page directory entry
3008                          */
3009                         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
3010
3011                         /*
3012                          * If the page table page is mapped, we just increment
3013                          * the hold count, and activate it.
3014                          */
3015                         if (ptema & PG_V) {
3016                                 if (ptema & PG_PS)
3017                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
3018                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
3019                                 mpte->wire_count++;
3020                         } else {
3021                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
3022                                     M_NOWAIT);
3023                                 if (mpte == NULL)
3024                                         return (mpte);
3025                         }
3026                 }
3027         } else {
3028                 mpte = NULL;
3029         }
3030
3031         /*
3032          * This call to vtopte makes the assumption that we are
3033          * entering the page into the current pmap.  In order to support
3034          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
3035          * But that isn't as quick as vtopte.
3036          */
3037         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("entering pages in non-current pmap"));
3038         pte = vtopte(va);
3039         if (*pte & PG_V) {
3040                 if (mpte != NULL) {
3041                         mpte->wire_count--;
3042                         mpte = NULL;
3043                 }
3044                 return (mpte);
3045         }
3046
3047         /*
3048          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
3049          */
3050         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) == 0 &&
3051             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m)) {
3052                 if (mpte != NULL) {
3053                         free = NULL;
3054                         if (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &free)) {
3055                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
3056                                 pmap_free_zero_pages(free);
3057                         }
3058                         
3059                         mpte = NULL;
3060                 }
3061                 return (mpte);
3062         }
3063
3064         /*
3065          * Increment counters
3066          */
3067         pmap->pm_stats.resident_count++;
3068
3069         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3070 #ifdef PAE
3071         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3072                 pa |= pg_nx;
3073 #endif
3074
3075 #if 0
3076         /*
3077          * Now validate mapping with RO protection
3078          */
3079         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3080                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
3081         else
3082                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3083 #else
3084         /*
3085          * Now validate mapping with RO protection
3086          */
3087         if (m->flags & (PG_FICTITIOUS|PG_UNMANAGED))
3088                 pa =    xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U);
3089         else
3090                 pa = xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3091
3092         mcl->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
3093         mcl->args[0] = va;
3094         mcl->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
3095         mcl->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
3096         mcl->args[3] = 0;
3097         *mclpp = mcl + 1;
3098         *count = *count + 1;
3099 #endif  
3100         return mpte;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
3105  * to be used for panic dumps.
3106  */
3107 void *
3108 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
3109 {
3110         vm_offset_t va;
3111
3112         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
3113         PT_SET_MA(va, (pa & ~PAGE_MASK) | PG_V | pgeflag);
3114         invlpg(va);
3115         return ((void *)crashdumpmap);
3116 }
3117
3118 /*
3119  * This code maps large physical mmap regions into the
3120  * processor address space.  Note that some shortcuts
3121  * are taken, but the code works.
3122  */
3123 void
3124 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
3125                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
3126                     vm_size_t size)
3127 {
3128         vm_page_t p;
3129
3130         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3131         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3132             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3133         if (pseflag && 
3134             ((addr & (NBPDR - 1)) == 0) && ((size & (NBPDR - 1)) == 0)) {
3135                 int i;
3136                 vm_page_t m[1];
3137                 unsigned int ptepindex;
3138                 int npdes;
3139                 pd_entry_t ptepa;
3140
3141                 PMAP_LOCK(pmap);
3142                 if (pmap->pm_pdir[ptepindex = (addr >> PDRSHIFT)])
3143                         goto out;
3144                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3145 retry:
3146                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
3147                 if (p != NULL) {
3148                         if (vm_page_sleep_if_busy(p, FALSE, "init4p"))
3149                                 goto retry;
3150                 } else {
3151                         p = vm_page_alloc(object, pindex, VM_ALLOC_NORMAL);
3152                         if (p == NULL)
3153                                 return;
3154                         m[0] = p;
3155
3156                         if (vm_pager_get_pages(object, m, 1, 0) != VM_PAGER_OK) {
3157                                 vm_page_lock_queues();
3158                                 vm_page_free(p);
3159                                 vm_page_unlock_queues();
3160                                 return;
3161                         }
3162
3163                         p = vm_page_lookup(object, pindex);
3164                         vm_page_wakeup(p);
3165                 }
3166
3167                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
3168                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
3169                         return;
3170
3171                 p->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
3172
3173                 PMAP_LOCK(pmap);
3174                 pmap->pm_stats.resident_count += size >> PAGE_SHIFT;
3175                 npdes = size >> PDRSHIFT;
3176                 critical_enter();
3177                 for(i = 0; i < npdes; i++) {
3178                         PD_SET_VA(pmap, ptepindex,
3179                             ptepa | PG_U | PG_M | PG_RW | PG_V | PG_PS, FALSE);
3180                         ptepa += NBPDR;
3181                         ptepindex += 1;
3182                 }
3183                 pmap_invalidate_all(pmap);
3184                 critical_exit();
3185 out:
3186                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3187         }
3188 }
3189
3190 /*
3191  *      Routine:        pmap_change_wiring
3192  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3193  *                      pair.
3194  *      In/out conditions:
3195  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3196  */
3197 void
3198 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3199 {
3200         pt_entry_t *pte;
3201
3202         vm_page_lock_queues();
3203         PMAP_LOCK(pmap);
3204         pte = pmap_pte(pmap, va);
3205
3206         if (wired && !pmap_pte_w(pte)) {
3207                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) | PG_W, TRUE);
3208                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3209         } else if (!wired && pmap_pte_w(pte)) {
3210                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) & ~PG_W, TRUE);
3211                 pmap->pm_stats.wired_count--;
3212         }
3213         
3214         /*
3215          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
3216          * invalidate TLB.
3217          */
3218         pmap_pte_release(pte);
3219         PMAP_UNLOCK(pmap);
3220         vm_page_unlock_queues();
3221 }
3222
3223
3224
3225 /*
3226  *      Copy the range specified by src_addr/len
3227  *      from the source map to the range dst_addr/len
3228  *      in the destination map.
3229  *
3230  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3231  */
3232
3233 void
3234 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
3235           vm_offset_t src_addr)
3236 {
3237         vm_page_t   free;
3238         vm_offset_t addr;
3239         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
3240         vm_offset_t pdnxt;
3241
3242         if (dst_addr != src_addr)
3243                 return;
3244
3245         if (!pmap_is_current(src_pmap)) {
3246                 CTR2(KTR_PMAP,
3247                     "pmap_copy, skipping: pdir[PTDPTDI]=0x%jx PTDpde[0]=0x%jx",
3248                     (src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME), (PTDpde[0] & PG_FRAME));
3249                 
3250                 return;
3251         }
3252         CTR5(KTR_PMAP, "pmap_copy:  dst_pmap=%p src_pmap=%p dst_addr=0x%x len=%d src_addr=0x%x",
3253             dst_pmap, src_pmap, dst_addr, len, src_addr);
3254         
3255         vm_page_lock_queues();
3256         if (dst_pmap < src_pmap) {
3257                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3258                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3259         } else {
3260                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3261                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3262         }
3263         sched_pin();
3264         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
3265                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
3266                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
3267                 pd_entry_t srcptepaddr;
3268                 unsigned ptepindex;
3269
3270                 if (addr >= UPT_MIN_ADDRESS)
3271                         panic("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables");
3272
3273                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
3274                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
3275
3276                 srcptepaddr = PT_GET(&src_pmap->pm_pdir[ptepindex]);
3277                 if (srcptepaddr == 0)
3278                         continue;
3279                         
3280                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
3281                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
3282                                 PD_SET_VA(dst_pmap, ptepindex, srcptepaddr & ~PG_W, TRUE);
3283                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
3284                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
3285                         }
3286                         continue;
3287                 }
3288
3289                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr & PG_FRAME);
3290                 if (srcmpte->wire_count == 0)
3291                         panic("pmap_copy: source page table page is unused");
3292
3293                 if (pdnxt > end_addr)
3294                         pdnxt = end_addr;
3295
3296                 src_pte = vtopte(addr);
3297                 while (addr < pdnxt) {
3298                         pt_entry_t ptetemp;
3299                         ptetemp = *src_pte;
3300                         /*
3301                          * we only virtual copy managed pages
3302                          */
3303                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
3304                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
3305                                     M_NOWAIT);
3306                                 if (dstmpte == NULL)
3307                                         break;
3308                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
3309                                 if (*dst_pte == 0 &&
3310                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
3311                                     PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptetemp) & PG_FRAME))) {
3312                                         /*
3313                                          * Clear the wired, modified, and
3314                                          * accessed (referenced) bits
3315                                          * during the copy.
3316                                          */
3317                                         KASSERT(ptetemp != 0, ("src_pte not set"));
3318                                         PT_SET_VA_MA(dst_pte, ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A), TRUE /* XXX debug */);
3319                                         KASSERT(*dst_pte == (ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A)),
3320                                             ("no pmap copy expected: 0x%jx saw: 0x%jx",
3321                                                 ptetemp &  ~(PG_W | PG_M | PG_A), *dst_pte));
3322                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
3323                                 } else {
3324                                         free = NULL;
3325                                         if (pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap,
3326                                             dstmpte, &free)) {
3327                                                 pmap_invalidate_page(dst_pmap,
3328                                                     addr);
3329                                                 pmap_free_zero_pages(free);
3330                                         }
3331                                 }
3332                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
3333                                         break;
3334                         }
3335                         addr += PAGE_SIZE;
3336                         src_pte++;
3337                 }
3338         }
3339         PT_UPDATES_FLUSH();
3340         sched_unpin();
3341         vm_page_unlock_queues();
3342         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
3343         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
3344 }       
3345
3346 static __inline void
3347 pagezero(void *page)
3348 {
3349 #if defined(I686_CPU)
3350         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
3351 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
3352                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
3353                         sse2_pagezero(page);
3354                 else
3355 #endif
3356                         i686_pagezero(page);
3357         } else
3358 #endif
3359                 bzero(page, PAGE_SIZE);
3360 }
3361
3362 /*
3363  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
3364  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3365  */
3366 void
3367 pmap_zero_page(vm_page_t m)
3368 {
3369         struct sysmaps *sysmaps;
3370
3371         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3372         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3373         if (*sysmaps->CMAP2)
3374                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3375         sched_pin();
3376         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3377         pagezero(sysmaps->CADDR2);
3378         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3379         sched_unpin();
3380         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3381 }
3382
3383 /*
3384  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
3385  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3386  *
3387  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3388  */
3389 void
3390 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
3391 {
3392         struct sysmaps *sysmaps;
3393
3394         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3395         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3396         if (*sysmaps->CMAP2)
3397                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3398         sched_pin();
3399         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3400
3401         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
3402                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
3403         else
3404                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
3405         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3406         sched_unpin();
3407         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3408 }
3409
3410 /*
3411  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
3412  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
3413  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
3414  *      outside of Giant.
3415  */
3416 void
3417 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
3418 {
3419
3420         if (*CMAP3)
3421                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
3422         sched_pin();
3423         PT_SET_MA(CADDR3, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M);
3424         pagezero(CADDR3);
3425         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
3426         sched_unpin();
3427 }
3428
3429 /*
3430  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
3431  *      page by mapping the page into virtual memory and using
3432  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
3433  *      time.
3434  */
3435 void
3436 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
3437 {
3438         struct sysmaps *sysmaps;
3439
3440         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3441         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3442         if (*sysmaps->CMAP1)
3443                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
3444         if (*sysmaps->CMAP2)
3445                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
3446         sched_pin();
3447         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, PG_V | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(src)) | PG_A);
3448         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(dst)) | PG_A | PG_M);
3449         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
3450         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, 0);
3451         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3452         sched_unpin();
3453         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3454 }
3455
3456 /*
3457  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
3458  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
3459  * be changed upwards or downwards in the future; it
3460  * is only necessary that true be returned for a small
3461  * subset of pmaps for proper page aging.
3462  */
3463 boolean_t
3464 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
3465 {
3466         pv_entry_t pv;
3467         int loops = 0;
3468
3469         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3470                 return (FALSE);
3471
3472         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3473         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3474                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
3475                         return TRUE;
3476                 }
3477                 loops++;
3478                 if (loops >= 16)
3479                         break;
3480         }
3481         return (FALSE);
3482 }
3483
3484 /*
3485  *      pmap_page_wired_mappings:
3486  *
3487  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
3488  *      that are wired.
3489  */
3490 int
3491 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
3492 {
3493         pv_entry_t pv;
3494         pt_entry_t *pte;
3495         pmap_t pmap;
3496         int count;
3497
3498         count = 0;
3499         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3500                 return (count);
3501         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3502         sched_pin();
3503         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3504                 pmap = PV_PMAP(pv);
3505                 PMAP_LOCK(pmap);
3506                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3507                 if ((*pte & PG_W) != 0)
3508                         count++;
3509                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3510         }
3511         sched_unpin();
3512         return (count);
3513 }
3514
3515 /*
3516  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
3517  * a 4mpage.  Otherwise, returns FALSE.
3518  */
3519 boolean_t
3520 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
3521 {
3522         struct md_page *pvh;
3523
3524         if ((m->flags & (PG_FICTITIOUS | PG_UNMANAGED)) != 0)
3525                 return (FALSE);
3526         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3527         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3528                 pvh = pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m));
3529                 return (!TAILQ_EMPTY(&pvh->pv_list));
3530         } else
3531                 return (TRUE);
3532 }
3533
3534 /*
3535  * Remove all pages from specified address space
3536  * this aids process exit speeds.  Also, this code
3537  * is special cased for current process only, but
3538  * can have the more generic (and slightly slower)
3539  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
3540  * in the case of running down an entire address space.
3541  */
3542 void
3543 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
3544 {
3545         pt_entry_t *pte, tpte;
3546         vm_page_t m, free = NULL;
3547         pv_entry_t pv;
3548         struct pv_chunk *pc, *npc;
3549         int field, idx;
3550         int32_t bit;
3551         uint32_t inuse, bitmask;
3552         int allfree;
3553
3554         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_remove_pages: pmap=%p", pmap);
3555         
3556         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
3557                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
3558                 return;
3559         }
3560         vm_page_lock_queues();
3561         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("removing pages from non-current pmap"));
3562         PMAP_LOCK(pmap);
3563         sched_pin();
3564         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
3565                 allfree = 1;
3566                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
3567                         inuse = (~(pc->pc_map[field])) & pc_freemask[field];
3568                         while (inuse != 0) {
3569                                 bit = bsfl(inuse);
3570                                 bitmask = 1UL << bit;
3571                                 idx = field * 32 + bit;
3572                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
3573                                 inuse &= ~bitmask;
3574
3575                                 pte = vtopte(pv->pv_va);
3576                                 tpte = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
3577
3578                                 if (tpte == 0) {
3579                                         printf(
3580                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
3581                                             pte, pv->pv_va);
3582                                         panic("bad pte");
3583                                 }
3584
3585 /*
3586  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
3587  */
3588                                 if (tpte & PG_W) {
3589                                         allfree = 0;
3590                                         continue;
3591                                 }
3592
3593                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
3594                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
3595                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
3596                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
3597                                     (uintmax_t)tpte));
3598
3599                                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3600                                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
3601                                         (uintmax_t)tpte));
3602
3603
3604                                 PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
3605                                 
3606                                 /*
3607                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
3608                                  */
3609                                 if (tpte & PG_M)
3610                                         vm_page_dirty(m);
3611
3612                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3613                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3614                                         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3615
3616                                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
3617
3618                                 /* Mark free */
3619                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
3620                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
3621                                 pv_entry_count--;
3622                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
3623                                 pmap->pm_stats.resident_count--;                        
3624                         }
3625                 }
3626                 PT_UPDATES_FLUSH();
3627                 if (allfree) {
3628                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
3629                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
3630                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
3631                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3632                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
3633                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
3634                         vm_page_unwire(m, 0);
3635                         vm_page_free(m);
3636                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
3637                 }
3638         }
3639         PT_UPDATES_FLUSH();
3640         if (*PMAP1)
3641                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3642
3643         sched_unpin();
3644         pmap_invalidate_all(pmap);
3645         vm_page_unlock_queues();
3646         PMAP_UNLOCK(pmap);
3647         pmap_free_zero_pages(free);
3648 }
3649
3650 /*
3651  *      pmap_is_modified:
3652  *
3653  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3654  *      in any physical maps.
3655  */
3656 boolean_t
3657 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3658 {
3659         pv_entry_t pv;
3660         pt_entry_t *pte;
3661         pmap_t pmap;
3662         boolean_t rv;
3663
3664         rv = FALSE;
3665         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3666                 return (rv);
3667
3668         sched_pin();
3669         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3670         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3671                 pmap = PV_PMAP(pv);
3672                 PMAP_LOCK(pmap);
3673                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3674                 rv = (*pte & PG_M) != 0;
3675                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3676                 if (rv)
3677                         break;
3678         }
3679         if (*PMAP1)
3680                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3681         sched_unpin();
3682         return (rv);
3683 }
3684
3685 /*
3686  *      pmap_is_prefaultable:
3687  *
3688  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3689  *      for prefault.
3690  */
3691 static boolean_t
3692 pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3693 {
3694         pt_entry_t *pte;
3695         boolean_t rv = FALSE;
3696
3697         return (rv);
3698         
3699         if (pmap_is_current(pmap) && *pmap_pde(pmap, addr)) {
3700                 pte = vtopte(addr);
3701                 rv = (*pte == 0);
3702         }
3703         return (rv);
3704 }
3705
3706 boolean_t
3707 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3708 {
3709         boolean_t rv;
3710         
3711         PMAP_LOCK(pmap);
3712         rv = pmap_is_prefaultable_locked(pmap, addr);
3713         PMAP_UNLOCK(pmap);
3714         return (rv);
3715 }
3716
3717 void
3718 pmap_map_readonly(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3719 {
3720         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3721         for (i = 0; i < npages; i++) {
3722                 pt_entry_t *pte;
3723                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3724                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte & ~(PG_RW|PG_M)));
3725                 PMAP_MARK_PRIV(xpmap_mtop(*pte));
3726                 pmap_pte_release(pte);
3727         }
3728 }
3729
3730 void
3731 pmap_map_readwrite(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3732 {
3733         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3734         for (i = 0; i < npages; i++) {
3735                 pt_entry_t *pte;
3736                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3737                 PMAP_MARK_UNPRIV(xpmap_mtop(*pte));
3738                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte) | (PG_RW|PG_M));
3739                 pmap_pte_release(pte);
3740         }
3741 }
3742
3743 /*
3744  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3745  */
3746 void
3747 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3748 {
3749         pv_entry_t pv;
3750         pmap_t pmap;
3751         pt_entry_t oldpte, *pte;
3752
3753         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3754         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0 ||
3755             (m->flags & PG_WRITEABLE) == 0)
3756                 return;
3757         sched_pin();
3758         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3759                 pmap = PV_PMAP(pv);
3760                 PMAP_LOCK(pmap);
3761                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3762 retry:
3763                 oldpte = *pte;
3764                 if ((oldpte & PG_RW) != 0) {
3765                         vm_paddr_t newpte = oldpte & ~(PG_RW | PG_M);
3766                         
3767                         /*
3768                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3769                          * in size, PG_RW and PG_M are among the least
3770                          * significant 32 bits.
3771                          */
3772                         PT_SET_VA_MA(pte, newpte, TRUE);
3773                         if (*pte != newpte)
3774                                 goto retry;
3775                         
3776                         if ((oldpte & PG_M) != 0)
3777                                 vm_page_dirty(m);
3778                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3779                 }
3780                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3781         }
3782         vm_page_flag_clear(m, PG_WRITEABLE);
3783         PT_UPDATES_FLUSH();
3784         if (*PMAP1)
3785                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3786         sched_unpin();
3787 }
3788
3789 /*
3790  *      pmap_ts_referenced:
3791  *
3792  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3793  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3794  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3795  *      reference bits set.
3796  *
3797  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3798  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3799  *      optimal aging of shared pages.
3800  */
3801 int
3802 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3803 {
3804         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3805         pmap_t pmap;
3806         pt_entry_t *pte;
3807         int rtval = 0;
3808
3809         if (m->flags & PG_FICTITIOUS)
3810                 return (rtval);
3811         sched_pin();
3812         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3813         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3814                 pvf = pv;
3815                 do {
3816                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3817                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3818                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3819                         pmap = PV_PMAP(pv);
3820                         PMAP_LOCK(pmap);
3821                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3822                         if ((*pte & PG_A) != 0) {
3823                                 PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3824                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3825                                 rtval++;
3826                                 if (rtval > 4)
3827                                         pvn = NULL;
3828                         }
3829                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3830                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3831         }
3832         PT_UPDATES_FLUSH();
3833         if (*PMAP1)
3834                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3835
3836         sched_unpin();
3837         return (rtval);
3838 }
3839
3840 /*
3841  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3842  */
3843 void
3844 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3845 {
3846         pv_entry_t pv;
3847         pmap_t pmap;
3848         pt_entry_t *pte;
3849
3850         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3851         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3852                 return;
3853         sched_pin();
3854         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3855                 pmap = PV_PMAP(pv);
3856                 PMAP_LOCK(pmap);
3857                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3858                 if ((*pte & PG_M) != 0) {
3859                         /*
3860                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3861                          * in size, PG_M is among the least significant
3862                          * 32 bits. 
3863                          */
3864                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_M, FALSE);
3865                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3866                 }
3867                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3868         }
3869         sched_unpin();
3870 }
3871
3872 /*
3873  *      pmap_clear_reference:
3874  *
3875  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3876  */
3877 void
3878 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3879 {
3880         pv_entry_t pv;
3881         pmap_t pmap;
3882         pt_entry_t *pte;
3883
3884         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3885         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3886                 return;
3887         sched_pin();
3888         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3889                 pmap = PV_PMAP(pv);
3890                 PMAP_LOCK(pmap);
3891                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3892                 if ((*pte & PG_A) != 0) {
3893                         /*
3894                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3895                          * in size, PG_A is among the least significant
3896                          * 32 bits. 
3897                          */
3898                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3899                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3900                 }
3901                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3902         }
3903         sched_unpin();
3904 }
3905
3906 /*
3907  * Miscellaneous support routines follow
3908  */
3909
3910 /*
3911  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3912  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3913  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3914  * NOT real memory.
3915  */
3916 void *
3917 pmap_mapdev_attr(vm_paddr_t pa, vm_size_t size, int mode)
3918 {
3919         vm_offset_t va, offset;
3920         vm_size_t tmpsize;
3921
3922         offset = pa & PAGE_MASK;
3923         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3924         pa = pa & PG_FRAME;
3925
3926         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
3927                 va = KERNBASE + pa;
3928         else
3929                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
3930         if (!va)
3931                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3932
3933         for (tmpsize = 0; tmpsize < size; tmpsize += PAGE_SIZE)
3934                 pmap_kenter_attr(va + tmpsize, pa + tmpsize, mode);
3935         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, va + tmpsize);
3936         pmap_invalidate_cache_range(va, va + size);
3937         return ((void *)(va + offset));
3938 }
3939
3940 void *
3941 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3942 {
3943
3944         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_UNCACHEABLE));
3945 }
3946
3947 void *
3948 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3949 {
3950
3951         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_WRITE_BACK));
3952 }
3953
3954 void
3955 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3956 {
3957         vm_offset_t base, offset, tmpva;
3958
3959         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
3960                 return;
3961         base = trunc_page(va);
3962         offset = va & PAGE_MASK;
3963         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3964         critical_enter();
3965         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
3966                 pmap_kremove(tmpva);
3967         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3968         critical_exit();
3969         kmem_free(kernel_map, base, size);
3970 }
3971
3972 /*
3973  * Sets the memory attribute for the specified page.
3974  */
3975 void
3976 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3977 {
3978         struct sysmaps *sysmaps;
3979         vm_offset_t sva, eva;
3980
3981         m->md.pat_mode = ma;
3982         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3983                 return;
3984
3985         /*
3986          * If "m" is a normal page, flush it from the cache.
3987          * See pmap_invalidate_cache_range().
3988          *
3989          * First, try to find an existing mapping of the page by sf
3990          * buffer. sf_buf_invalidate_cache() modifies mapping and
3991          * flushes the cache.
3992          */    
3993         if (sf_buf_invalidate_cache(m))
3994                 return;
3995
3996         /*
3997          * If page is not mapped by sf buffer, but CPU does not
3998          * support self snoop, map the page transient and do
3999          * invalidation. In the worst case, whole cache is flushed by
4000          * pmap_invalidate_cache_range().
4001          */
4002         if ((cpu_feature & (CPUID_SS|CPUID_CLFSH)) == CPUID_CLFSH) {
4003                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
4004                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
4005                 if (*sysmaps->CMAP2)
4006                         panic("pmap_page_set_memattr: CMAP2 busy");
4007                 sched_pin();
4008                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW |
4009                     xpmap_ptom(VM_PAGE_TO_PHYS(m)) | PG_A | PG_M |
4010                     pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
4011                 invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4012                 sva = (vm_offset_t)sysmaps->CADDR2;
4013                 eva = sva + PAGE_SIZE;
4014         } else
4015                 sva = eva = 0; /* gcc */
4016         pmap_invalidate_cache_range(sva, eva);
4017         if (sva != 0) {
4018                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
4019                 sched_unpin();
4020                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4021         }
4022 }
4023
4024 int
4025 pmap_change_attr(va, size, mode)
4026         vm_offset_t va;
4027         vm_size_t size;
4028         int mode;
4029 {
4030         vm_offset_t base, offset, tmpva;
4031         pt_entry_t *pte;
4032         u_int opte, npte;
4033         pd_entry_t *pde;
4034         boolean_t changed;
4035
4036         base = trunc_page(va);
4037         offset = va & PAGE_MASK;
4038         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
4039
4040         /* Only supported on kernel virtual addresses. */
4041         if (base <= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4042                 return (EINVAL);
4043
4044         /* 4MB pages and pages that aren't mapped aren't supported. */
4045         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE) {
4046                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
4047                 if (*pde & PG_PS)
4048                         return (EINVAL);
4049                 if ((*pde & PG_V) == 0)
4050                         return (EINVAL);
4051                 pte = vtopte(va);
4052                 if ((*pte & PG_V) == 0)
4053                         return (EINVAL);
4054         }
4055
4056         changed = FALSE;
4057
4058         /*
4059          * Ok, all the pages exist and are 4k, so run through them updating
4060          * their cache mode.
4061          */
4062         for (tmpva = base; size > 0; ) {
4063                 pte = vtopte(tmpva);
4064
4065                 /*
4066                  * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4067                  * PTE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4068                  */
4069                 do {
4070                         opte = *(u_int *)pte;
4071                         npte = opte & ~(PG_PTE_PAT | PG_NC_PCD | PG_NC_PWT);
4072                         npte |= pmap_cache_bits(mode, 0);
4073                         PT_SET_VA_MA(pte, npte, TRUE);
4074                 } while (npte != opte && (*pte != npte));
4075                 if (npte != opte)
4076                         changed = TRUE;
4077                 tmpva += PAGE_SIZE;
4078                 size -= PAGE_SIZE;
4079         }
4080
4081         /*
4082          * Flush CPU caches to make sure any data isn't cached that shouldn't
4083          * be, etc.
4084          */
4085         if (changed) {
4086                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, base, tmpva);
4087                 pmap_invalidate_cache_range(base, tmpva);
4088         }
4089         return (0);
4090 }
4091
4092 /*
4093  * perform the pmap work for mincore
4094  */
4095 int
4096 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
4097 {
4098         pt_entry_t *ptep, pte;
4099         vm_page_t m;
4100         int val = 0;
4101         
4102         PMAP_LOCK(pmap);
4103         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
4104         pte = (ptep != NULL) ? PT_GET(ptep) : 0;
4105         pmap_pte_release(ptep);
4106         PMAP_UNLOCK(pmap);
4107
4108         if (pte != 0) {
4109                 vm_paddr_t pa;
4110
4111                 val = MINCORE_INCORE;
4112                 if ((pte & PG_MANAGED) == 0)
4113                         return val;
4114
4115                 pa = pte & PG_FRAME;
4116
4117                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4118
4119                 /*
4120                  * Modified by us
4121                  */
4122                 if (pte & PG_M)
4123                         val |= MINCORE_MODIFIED|MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4124                 else {
4125                         /*
4126                          * Modified by someone else
4127                          */
4128                         vm_page_lock_queues();
4129                         if (m->dirty || pmap_is_modified(m))
4130                                 val |= MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4131                         vm_page_unlock_queues();
4132                 }
4133                 /*
4134                  * Referenced by us
4135                  */
4136                 if (pte & PG_A)
4137                         val |= MINCORE_REFERENCED|MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4138                 else {
4139                         /*
4140                          * Referenced by someone else
4141                          */
4142                         vm_page_lock_queues();
4143                         if ((m->flags & PG_REFERENCED) ||
4144                             pmap_ts_referenced(m)) {
4145                                 val |= MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4146                                 vm_page_flag_set(m, PG_REFERENCED);
4147                         }
4148                         vm_page_unlock_queues();
4149                 }
4150         } 
4151         return val;
4152 }
4153
4154 void
4155 pmap_activate(struct thread *td)
4156 {
4157         pmap_t  pmap, oldpmap;
4158         u_int32_t  cr3;
4159
4160         critical_enter();
4161         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
4162         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
4163 #if defined(SMP)
4164         atomic_clear_int(&oldpmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4165         atomic_set_int(&pmap->pm_active, PCPU_GET(cpumask));
4166 #else
4167         oldpmap->pm_active &= ~1;
4168         pmap->pm_active |= 1;
4169 #endif
4170 #ifdef PAE
4171         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
4172 #else
4173         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
4174 #endif
4175         /*
4176          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
4177          */
4178         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
4179         PT_UPDATES_FLUSH();
4180         load_cr3(cr3);
4181         PCPU_SET(curpmap, pmap);
4182         critical_exit();
4183 }
4184
4185 void
4186 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4187 {
4188 }
4189
4190 /*
4191  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4192  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4193  */
4194 void
4195 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4196     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4197 {
4198         vm_offset_t superpage_offset;
4199
4200         if (size < NBPDR)
4201                 return;
4202         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
4203                 offset += ptoa(object->pg_color);
4204         superpage_offset = offset & PDRMASK;
4205         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
4206             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
4207                 return;
4208         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
4209                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4210         else
4211                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4212 }
4213
4214 #ifdef XEN
4215
4216 void
4217 pmap_suspend()
4218 {
4219         pmap_t pmap;
4220         int i, pdir, offset;
4221         vm_paddr_t pdirma;
4222         mmu_update_t mu[4];
4223
4224         /*
4225          * We need to remove the recursive mapping structure from all
4226          * our pmaps so that Xen doesn't get confused when it restores
4227          * the page tables. The recursive map lives at page directory
4228          * index PTDPTDI. We assume that the suspend code has stopped
4229          * the other vcpus (if any).
4230          */
4231         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4232                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4233                         /*
4234                          * Figure out which page directory (L2) page
4235                          * contains this bit of the recursive map and
4236                          * the offset within that page of the map
4237                          * entry
4238                          */
4239                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4240                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4241                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4242                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4243                         mu[i].val = 0;
4244                 }
4245                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4246         }
4247 }
4248
4249 void
4250 pmap_resume()
4251 {
4252         pmap_t pmap;
4253         int i, pdir, offset;
4254         vm_paddr_t pdirma;
4255         mmu_update_t mu[4];
4256
4257         /*
4258          * Restore the recursive map that we removed on suspend.
4259          */
4260         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4261                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4262                         /*
4263                          * Figure out which page directory (L2) page
4264                          * contains this bit of the recursive map and
4265                          * the offset within that page of the map
4266                          * entry
4267                          */
4268                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4269                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4270                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4271                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4272                         mu[i].val = (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME) | PG_V;
4273                 }
4274                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4275         }
4276 }
4277
4278 #endif
4279
4280 #if defined(PMAP_DEBUG)
4281 pmap_pid_dump(int pid)
4282 {
4283         pmap_t pmap;
4284         struct proc *p;
4285         int npte = 0;
4286         int index;
4287
4288         sx_slock(&allproc_lock);
4289         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4290                 if (p->p_pid != pid)
4291                         continue;
4292
4293                 if (p->p_vmspace) {
4294                         int i,j;
4295                         index = 0;
4296                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
4297                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
4298                                 pd_entry_t *pde;
4299                                 pt_entry_t *pte;
4300                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
4301                                 
4302                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
4303                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
4304                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4305                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
4306                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
4307                                                         if (index) {
4308                                                                 index = 0;
4309                                                                 printf("\n");
4310                                                         }
4311                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
4312                                                         return npte;
4313                                                 }
4314                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
4315                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
4316                                                         pt_entry_t pa;
4317                                                         vm_page_t m;
4318                                                         pa = PT_GET(pte);
4319                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa & PG_FRAME);
4320                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
4321                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
4322                                                         npte++;
4323                                                         index++;
4324                                                         if (index >= 2) {
4325                                                                 index = 0;
4326                                                                 printf("\n");
4327                                                         } else {
4328                                                                 printf(" ");
4329                                                         }
4330                                                 }
4331                                         }
4332                                 }
4333                         }
4334                 }
4335         }
4336         sx_sunlock(&allproc_lock);
4337         return npte;
4338 }
4339 #endif
4340
4341 #if defined(DEBUG)
4342
4343 static void     pads(pmap_t pm);
4344 void            pmap_pvdump(vm_paddr_t pa);
4345
4346 /* print address space of pmap*/
4347 static void
4348 pads(pmap_t pm)
4349 {
4350         int i, j;
4351         vm_paddr_t va;
4352         pt_entry_t *ptep;
4353
4354         if (pm == kernel_pmap)
4355                 return;
4356         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
4357                 if (pm->pm_pdir[i])
4358                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4359                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
4360                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
4361                                         continue;
4362                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
4363                                         continue;
4364                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
4365                                 if (pmap_pte_v(ptep))
4366                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
4367                         };
4368
4369 }
4370
4371 void
4372 pmap_pvdump(vm_paddr_t pa)
4373 {
4374         pv_entry_t pv;
4375         pmap_t pmap;
4376         vm_page_t m;
4377
4378         printf("pa %x", pa);
4379         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4380         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4381                 pmap = PV_PMAP(pv);
4382                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
4383                 pads(pmap);
4384         }
4385         printf(" ");
4386 }
4387 #endif