]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.0.git/blob - sys/i386/xen/pmap.c
Copy stable/9 to releng/9.0 as part of the FreeBSD 9.0-RELEASE release
[FreeBSD/releng/9.0.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 #include "opt_cpu.h"
107 #include "opt_pmap.h"
108 #include "opt_smp.h"
109 #include "opt_xbox.h"
110
111 #include <sys/param.h>
112 #include <sys/systm.h>
113 #include <sys/kernel.h>
114 #include <sys/ktr.h>
115 #include <sys/lock.h>
116 #include <sys/malloc.h>
117 #include <sys/mman.h>
118 #include <sys/msgbuf.h>
119 #include <sys/mutex.h>
120 #include <sys/proc.h>
121 #include <sys/sf_buf.h>
122 #include <sys/sx.h>
123 #include <sys/vmmeter.h>
124 #include <sys/sched.h>
125 #include <sys/sysctl.h>
126 #ifdef SMP
127 #include <sys/smp.h>
128 #endif
129
130 #include <vm/vm.h>
131 #include <vm/vm_param.h>
132 #include <vm/vm_kern.h>
133 #include <vm/vm_page.h>
134 #include <vm/vm_map.h>
135 #include <vm/vm_object.h>
136 #include <vm/vm_extern.h>
137 #include <vm/vm_pageout.h>
138 #include <vm/vm_pager.h>
139 #include <vm/uma.h>
140
141 #include <machine/cpu.h>
142 #include <machine/cputypes.h>
143 #include <machine/md_var.h>
144 #include <machine/pcb.h>
145 #include <machine/specialreg.h>
146 #ifdef SMP
147 #include <machine/smp.h>
148 #endif
149
150 #ifdef XBOX
151 #include <machine/xbox.h>
152 #endif
153
154 #include <xen/interface/xen.h>
155 #include <xen/hypervisor.h>
156 #include <machine/xen/hypercall.h>
157 #include <machine/xen/xenvar.h>
158 #include <machine/xen/xenfunc.h>
159
160 #if !defined(CPU_DISABLE_SSE) && defined(I686_CPU)
161 #define CPU_ENABLE_SSE
162 #endif
163
164 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
165 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
166 #endif
167
168 #define DIAGNOSTIC
169
170 #if !defined(DIAGNOSTIC)
171 #ifdef __GNUC_GNU_INLINE__
172 #define PMAP_INLINE     __attribute__((__gnu_inline__)) inline
173 #else
174 #define PMAP_INLINE     extern inline
175 #endif
176 #else
177 #define PMAP_INLINE
178 #endif
179
180 #define PV_STATS
181 #ifdef PV_STATS
182 #define PV_STAT(x)      do { x ; } while (0)
183 #else
184 #define PV_STAT(x)      do { } while (0)
185 #endif
186
187 #define pa_index(pa)    ((pa) >> PDRSHIFT)
188 #define pa_to_pvh(pa)   (&pv_table[pa_index(pa)])
189
190 /*
191  * Get PDEs and PTEs for user/kernel address space
192  */
193 #define pmap_pde(m, v)  (&((m)->pm_pdir[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT]))
194 #define pdir_pde(m, v) (m[(vm_offset_t)(v) >> PDRSHIFT])
195
196 #define pmap_pde_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
197 #define pmap_pte_w(pte)         ((*(int *)pte & PG_W) != 0)
198 #define pmap_pte_m(pte)         ((*(int *)pte & PG_M) != 0)
199 #define pmap_pte_u(pte)         ((*(int *)pte & PG_A) != 0)
200 #define pmap_pte_v(pte)         ((*(int *)pte & PG_V) != 0)
201
202 #define pmap_pte_set_prot(pte, v) ((*(int *)pte &= ~PG_PROT), (*(int *)pte |= (v)))
203
204 #define HAMFISTED_LOCKING
205 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
206 static struct mtx createdelete_lock;
207 #endif
208
209 struct pmap kernel_pmap_store;
210 LIST_HEAD(pmaplist, pmap);
211 static struct pmaplist allpmaps;
212 static struct mtx allpmaps_lock;
213
214 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
215 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
216 int pgeflag = 0;                /* PG_G or-in */
217 int pseflag = 0;                /* PG_PS or-in */
218
219 int nkpt;
220 vm_offset_t kernel_vm_end;
221 extern u_int32_t KERNend;
222
223 #ifdef PAE
224 pt_entry_t pg_nx;
225 #endif
226
227 static int pat_works;                   /* Is page attribute table sane? */
228
229 /*
230  * Data for the pv entry allocation mechanism
231  */
232 static int pv_entry_count = 0, pv_entry_max = 0, pv_entry_high_water = 0;
233 static struct md_page *pv_table;
234 static int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
235
236 struct pv_chunk *pv_chunkbase;          /* KVA block for pv_chunks */
237 int pv_maxchunks;                       /* How many chunks we have KVA for */
238 vm_offset_t pv_vafree;                  /* freelist stored in the PTE */
239
240 /*
241  * All those kernel PT submaps that BSD is so fond of
242  */
243 struct sysmaps {
244         struct  mtx lock;
245         pt_entry_t *CMAP1;
246         pt_entry_t *CMAP2;
247         caddr_t CADDR1;
248         caddr_t CADDR2;
249 };
250 static struct sysmaps sysmaps_pcpu[MAXCPU];
251 static pt_entry_t *CMAP3;
252 caddr_t 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 SYSCTL_NODE(_vm_pmap, OID_AUTO, pde, CTLFLAG_RD, 0,
290     "2/4MB page mapping counters");
291
292 static u_long pmap_pde_mappings;
293 SYSCTL_ULONG(_vm_pmap_pde, OID_AUTO, mappings, CTLFLAG_RD,
294     &pmap_pde_mappings, 0, "2/4MB page mappings");
295
296 static void     free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv);
297 static pv_entry_t get_pv_entry(pmap_t locked_pmap, int try);
298 static void     pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va);
299 static pv_entry_t pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap,
300                     vm_offset_t va);
301
302 static vm_page_t pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mcl, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va,
303     vm_page_t m, vm_prot_t prot, vm_page_t mpte);
304 static int pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t sva,
305     vm_page_t *free);
306 static void pmap_remove_page(struct pmap *pmap, vm_offset_t va,
307     vm_page_t *free);
308 static void pmap_remove_entry(struct pmap *pmap, vm_page_t m,
309                                         vm_offset_t va);
310 static boolean_t pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va,
311     vm_page_t m);
312
313 static vm_page_t pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags);
314
315 static vm_page_t _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned ptepindex, int flags);
316 static int _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free);
317 static pt_entry_t *pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va);
318 static void pmap_pte_release(pt_entry_t *pte);
319 static int pmap_unuse_pt(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t *);
320 static vm_offset_t pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr);
321 static boolean_t pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr);
322 static void pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode);
323
324 static __inline void pagezero(void *page);
325
326 CTASSERT(1 << PDESHIFT == sizeof(pd_entry_t));
327 CTASSERT(1 << PTESHIFT == sizeof(pt_entry_t));
328
329 /*
330  * If you get an error here, then you set KVA_PAGES wrong! See the
331  * description of KVA_PAGES in sys/i386/include/pmap.h. It must be
332  * multiple of 4 for a normal kernel, or a multiple of 8 for a PAE.
333  */
334 CTASSERT(KERNBASE % (1 << 24) == 0);
335
336
337
338 void 
339 pd_set(struct pmap *pmap, int ptepindex, vm_paddr_t val, int type)
340 {
341         vm_paddr_t pdir_ma = vtomach(&pmap->pm_pdir[ptepindex]);
342         
343         switch (type) {
344         case SH_PD_SET_VA:
345 #if 0           
346                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
347                                     xpmap_ptom(val & ~(PG_RW)));
348 #endif          
349                 xen_queue_pt_update(pdir_ma,
350                                     xpmap_ptom(val));   
351                 break;
352         case SH_PD_SET_VA_MA:
353 #if 0           
354                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma,
355                                     val & ~(PG_RW));
356 #endif          
357                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, val);      
358                 break;
359         case SH_PD_SET_VA_CLEAR:
360 #if 0
361                 xen_queue_pt_update(shadow_pdir_ma, 0);
362 #endif          
363                 xen_queue_pt_update(pdir_ma, 0);        
364                 break;
365         }
366 }
367
368 /*
369  * Move the kernel virtual free pointer to the next
370  * 4MB.  This is used to help improve performance
371  * by using a large (4MB) page for much of the kernel
372  * (.text, .data, .bss)
373  */
374 static vm_offset_t
375 pmap_kmem_choose(vm_offset_t addr)
376 {
377         vm_offset_t newaddr = addr;
378
379 #ifndef DISABLE_PSE
380         if (cpu_feature & CPUID_PSE)
381                 newaddr = (addr + PDRMASK) & ~PDRMASK;
382 #endif
383         return newaddr;
384 }
385
386 /*
387  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
388  *
389  *      On the i386 this is called after mapping has already been enabled
390  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
391  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
392  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
393  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
394  *      (physical) address starting relative to 0]
395  */
396 void
397 pmap_bootstrap(vm_paddr_t firstaddr)
398 {
399         vm_offset_t va;
400         pt_entry_t *pte, *unused;
401         struct sysmaps *sysmaps;
402         int i;
403
404         /*
405          * XXX The calculation of virtual_avail is wrong. It's NKPT*PAGE_SIZE too
406          * large. It should instead be correctly calculated in locore.s and
407          * not based on 'first' (which is a physical address, not a virtual
408          * address, for the start of unused physical memory). The kernel
409          * page tables are NOT double mapped and thus should not be included
410          * in this calculation.
411          */
412         virtual_avail = (vm_offset_t) KERNBASE + firstaddr;
413         virtual_avail = pmap_kmem_choose(virtual_avail);
414
415         virtual_end = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS;
416
417         /*
418          * Initialize the kernel pmap (which is statically allocated).
419          */
420         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
421         kernel_pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePTD);
422 #ifdef PAE
423         kernel_pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *) (KERNBASE + (u_int)IdlePDPT);
424 #endif
425         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);      /* don't allow deactivation */
426         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvchunk);
427         LIST_INIT(&allpmaps);
428         mtx_init(&allpmaps_lock, "allpmaps", NULL, MTX_SPIN);
429         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
430         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, kernel_pmap, pm_list);
431         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
432         if (nkpt == 0)
433                 nkpt = NKPT;
434
435         /*
436          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
437          * mapping of pages.
438          */
439 #define SYSMAP(c, p, v, n)      \
440         v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
441
442         va = virtual_avail;
443         pte = vtopte(va);
444
445         /*
446          * CMAP1/CMAP2 are used for zeroing and copying pages.
447          * CMAP3 is used for the idle process page zeroing.
448          */
449         for (i = 0; i < MAXCPU; i++) {
450                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[i];
451                 mtx_init(&sysmaps->lock, "SYSMAPS", NULL, MTX_DEF);
452                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP1, sysmaps->CADDR1, 1)
453                 SYSMAP(caddr_t, sysmaps->CMAP2, sysmaps->CADDR2, 1)
454                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, 0);
455                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
456         }
457         SYSMAP(caddr_t, CMAP3, CADDR3, 1)
458         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
459
460         /*
461          * Crashdump maps.
462          */
463         SYSMAP(caddr_t, unused, crashdumpmap, MAXDUMPPGS)
464
465         /*
466          * ptvmmap is used for reading arbitrary physical pages via /dev/mem.
467          */
468         SYSMAP(caddr_t, unused, ptvmmap, 1)
469
470         /*
471          * msgbufp is used to map the system message buffer.
472          */
473         SYSMAP(struct msgbuf *, unused, msgbufp, atop(round_page(msgbufsize)))
474
475         /*
476          * ptemap is used for pmap_pte_quick
477          */
478         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP1, PADDR1, 1);
479         SYSMAP(pt_entry_t *, PMAP2, PADDR2, 1);
480
481         mtx_init(&PMAP2mutex, "PMAP2", NULL, MTX_DEF);
482
483         virtual_avail = va;
484
485         /*
486          * Leave in place an identity mapping (virt == phys) for the low 1 MB
487          * physical memory region that is used by the ACPI wakeup code.  This
488          * mapping must not have PG_G set. 
489          */
490 #ifndef XEN
491         /*
492          * leave here deliberately to show that this is not supported
493          */
494 #ifdef XBOX
495         /* FIXME: This is gross, but needed for the XBOX. Since we are in such
496          * an early stadium, we cannot yet neatly map video memory ... :-(
497          * Better fixes are very welcome! */
498         if (!arch_i386_is_xbox)
499 #endif
500         for (i = 1; i < NKPT; i++)
501                 PTD[i] = 0;
502
503         /* Initialize the PAT MSR if present. */
504         pmap_init_pat();
505
506         /* Turn on PG_G on kernel page(s) */
507         pmap_set_pg();
508 #endif
509
510 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
511         mtx_init(&createdelete_lock, "pmap create/delete", NULL, MTX_DEF);
512 #endif
513 }
514
515 /*
516  * Setup the PAT MSR.
517  */
518 void
519 pmap_init_pat(void)
520 {
521         uint64_t pat_msr;
522
523         /* Bail if this CPU doesn't implement PAT. */
524         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT))
525                 return;
526
527         if (cpu_vendor_id != CPU_VENDOR_INTEL ||
528             (CPUID_TO_FAMILY(cpu_id) == 6 && CPUID_TO_MODEL(cpu_id) >= 0xe)) {
529                 /*
530                  * Leave the indices 0-3 at the default of WB, WT, UC, and UC-.
531                  * Program 4 and 5 as WP and WC.
532                  * Leave 6 and 7 as UC and UC-.
533                  */
534                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
535                 pat_msr &= ~(PAT_MASK(4) | PAT_MASK(5));
536                 pat_msr |= PAT_VALUE(4, PAT_WRITE_PROTECTED) |
537                     PAT_VALUE(5, PAT_WRITE_COMBINING);
538                 pat_works = 1;
539         } else {
540                 /*
541                  * Due to some Intel errata, we can only safely use the lower 4
542                  * PAT entries.  Thus, just replace PAT Index 2 with WC instead
543                  * of UC-.
544                  *
545                  *   Intel Pentium III Processor Specification Update
546                  * Errata E.27 (Upper Four PAT Entries Not Usable With Mode B
547                  * or Mode C Paging)
548                  *
549                  *   Intel Pentium IV  Processor Specification Update
550                  * Errata N46 (PAT Index MSB May Be Calculated Incorrectly)
551                  */
552                 pat_msr = rdmsr(MSR_PAT);
553                 pat_msr &= ~PAT_MASK(2);
554                 pat_msr |= PAT_VALUE(2, PAT_WRITE_COMBINING);
555                 pat_works = 0;
556         }
557         wrmsr(MSR_PAT, pat_msr);
558 }
559
560 /*
561  * Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
562  */
563 void
564 pmap_page_init(vm_page_t m)
565 {
566
567         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
568         m->md.pat_mode = PAT_WRITE_BACK;
569 }
570
571 /*
572  * ABuse the pte nodes for unmapped kva to thread a kva freelist through.
573  * Requirements:
574  *  - Must deal with pages in order to ensure that none of the PG_* bits
575  *    are ever set, PG_V in particular.
576  *  - Assumes we can write to ptes without pte_store() atomic ops, even
577  *    on PAE systems.  This should be ok.
578  *  - Assumes nothing will ever test these addresses for 0 to indicate
579  *    no mapping instead of correctly checking PG_V.
580  *  - Assumes a vm_offset_t will fit in a pte (true for i386).
581  * Because PG_V is never set, there can be no mappings to invalidate.
582  */
583 static int ptelist_count = 0;
584 static vm_offset_t
585 pmap_ptelist_alloc(vm_offset_t *head)
586 {
587         vm_offset_t va;
588         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
589         
590         if (ptelist_count == 0) {
591                 printf("out of memory!!!!!!\n");
592                 return (0);     /* Out of memory */
593         }
594         ptelist_count--;
595         va = phead[ptelist_count];
596         return (va);
597 }
598
599 static void
600 pmap_ptelist_free(vm_offset_t *head, vm_offset_t va)
601 {
602         vm_offset_t *phead = (vm_offset_t *)*head;
603
604         phead[ptelist_count++] = va;
605 }
606
607 static void
608 pmap_ptelist_init(vm_offset_t *head, void *base, int npages)
609 {
610         int i, nstackpages;
611         vm_offset_t va;
612         vm_page_t m;
613         
614         nstackpages = (npages + PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t) - 1)/ (PAGE_SIZE/sizeof(vm_offset_t));
615         for (i = 0; i < nstackpages; i++) {
616                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
617                 m = vm_page_alloc(NULL, i,
618                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
619                     VM_ALLOC_ZERO);
620                 pmap_qenter(va, &m, 1);
621         }
622
623         *head = (vm_offset_t)base;
624         for (i = npages - 1; i >= nstackpages; i--) {
625                 va = (vm_offset_t)base + i * PAGE_SIZE;
626                 pmap_ptelist_free(head, va);
627         }
628 }
629
630
631 /*
632  *      Initialize the pmap module.
633  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
634  *      system needs to map virtual memory.
635  */
636 void
637 pmap_init(void)
638 {
639         vm_page_t mpte;
640         vm_size_t s;
641         int i, pv_npg;
642
643         /*
644          * Initialize the vm page array entries for the kernel pmap's
645          * page table pages.
646          */ 
647         for (i = 0; i < nkpt; i++) {
648                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME));
649                 KASSERT(mpte >= vm_page_array &&
650                     mpte < &vm_page_array[vm_page_array_size],
651                     ("pmap_init: page table page is out of range"));
652                 mpte->pindex = i + KPTDI;
653                 mpte->phys_addr = xpmap_mtop(PTD[i + KPTDI] & PG_FRAME);
654         }
655
656         /*
657          * Initialize the address space (zone) for the pv entries.  Set a
658          * high water mark so that the system can recover from excessive
659          * numbers of pv entries.
660          */
661         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
662         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
663         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pv_entries", &pv_entry_max);
664         pv_entry_max = roundup(pv_entry_max, _NPCPV);
665         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
666
667         /*
668          * Are large page mappings enabled?
669          */
670         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.pg_ps_enabled", &pg_ps_enabled);
671
672         /*
673          * Calculate the size of the pv head table for superpages.
674          */
675         for (i = 0; phys_avail[i + 1]; i += 2);
676         pv_npg = round_4mpage(phys_avail[(i - 2) + 1]) / NBPDR;
677
678         /*
679          * Allocate memory for the pv head table for superpages.
680          */
681         s = (vm_size_t)(pv_npg * sizeof(struct md_page));
682         s = round_page(s);
683         pv_table = (struct md_page *)kmem_alloc(kernel_map, s);
684         for (i = 0; i < pv_npg; i++)
685                 TAILQ_INIT(&pv_table[i].pv_list);
686
687         pv_maxchunks = MAX(pv_entry_max / _NPCPV, maxproc);
688         pv_chunkbase = (struct pv_chunk *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
689             PAGE_SIZE * pv_maxchunks);
690         if (pv_chunkbase == NULL)
691                 panic("pmap_init: not enough kvm for pv chunks");
692         pmap_ptelist_init(&pv_vafree, pv_chunkbase, pv_maxchunks);
693 }
694
695
696 /***************************************************
697  * Low level helper routines.....
698  ***************************************************/
699
700 /*
701  * Determine the appropriate bits to set in a PTE or PDE for a specified
702  * caching mode.
703  */
704 int
705 pmap_cache_bits(int mode, boolean_t is_pde)
706 {
707         int pat_flag, pat_index, cache_bits;
708
709         /* The PAT bit is different for PTE's and PDE's. */
710         pat_flag = is_pde ? PG_PDE_PAT : PG_PTE_PAT;
711
712         /* If we don't support PAT, map extended modes to older ones. */
713         if (!(cpu_feature & CPUID_PAT)) {
714                 switch (mode) {
715                 case PAT_UNCACHEABLE:
716                 case PAT_WRITE_THROUGH:
717                 case PAT_WRITE_BACK:
718                         break;
719                 case PAT_UNCACHED:
720                 case PAT_WRITE_COMBINING:
721                 case PAT_WRITE_PROTECTED:
722                         mode = PAT_UNCACHEABLE;
723                         break;
724                 }
725         }
726         
727         /* Map the caching mode to a PAT index. */
728         if (pat_works) {
729                 switch (mode) {
730                         case PAT_UNCACHEABLE:
731                                 pat_index = 3;
732                                 break;
733                         case PAT_WRITE_THROUGH:
734                                 pat_index = 1;
735                                 break;
736                         case PAT_WRITE_BACK:
737                                 pat_index = 0;
738                                 break;
739                         case PAT_UNCACHED:
740                                 pat_index = 2;
741                                 break;
742                         case PAT_WRITE_COMBINING:
743                                 pat_index = 5;
744                                 break;
745                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
746                                 pat_index = 4;
747                                 break;
748                         default:
749                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
750                 }
751         } else {
752                 switch (mode) {
753                         case PAT_UNCACHED:
754                         case PAT_UNCACHEABLE:
755                         case PAT_WRITE_PROTECTED:
756                                 pat_index = 3;
757                                 break;
758                         case PAT_WRITE_THROUGH:
759                                 pat_index = 1;
760                                 break;
761                         case PAT_WRITE_BACK:
762                                 pat_index = 0;
763                                 break;
764                         case PAT_WRITE_COMBINING:
765                                 pat_index = 2;
766                                 break;
767                         default:
768                                 panic("Unknown caching mode %d\n", mode);
769                 }
770         }       
771
772         /* Map the 3-bit index value into the PAT, PCD, and PWT bits. */
773         cache_bits = 0;
774         if (pat_index & 0x4)
775                 cache_bits |= pat_flag;
776         if (pat_index & 0x2)
777                 cache_bits |= PG_NC_PCD;
778         if (pat_index & 0x1)
779                 cache_bits |= PG_NC_PWT;
780         return (cache_bits);
781 }
782 #ifdef SMP
783 /*
784  * For SMP, these functions have to use the IPI mechanism for coherence.
785  *
786  * N.B.: Before calling any of the following TLB invalidation functions,
787  * the calling processor must ensure that all stores updating a non-
788  * kernel page table are globally performed.  Otherwise, another
789  * processor could cache an old, pre-update entry without being
790  * invalidated.  This can happen one of two ways: (1) The pmap becomes
791  * active on another processor after its pm_active field is checked by
792  * one of the following functions but before a store updating the page
793  * table is globally performed. (2) The pmap becomes active on another
794  * processor before its pm_active field is checked but due to
795  * speculative loads one of the following functions stills reads the
796  * pmap as inactive on the other processor.
797  * 
798  * The kernel page table is exempt because its pm_active field is
799  * immutable.  The kernel page table is always active on every
800  * processor.
801  */
802 void
803 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
804 {
805         cpuset_t other_cpus;
806         u_int cpuid;
807
808         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
809             pmap, va);
810         
811         sched_pin();
812         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
813                 invlpg(va);
814                 smp_invlpg(va);
815         } else {
816                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
817                 other_cpus = all_cpus;
818                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
819                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
820                         invlpg(va);
821                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
822                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
823                         smp_masked_invlpg(other_cpus, va);
824         }
825         sched_unpin();
826         PT_UPDATES_FLUSH();
827 }
828
829 void
830 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
831 {
832         cpuset_t other_cpus;
833         vm_offset_t addr;
834         u_int cpuid;
835
836         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p eva=0x%x sva=0x%x",
837             pmap, sva, eva);
838
839         sched_pin();
840         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
841                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
842                         invlpg(addr);
843                 smp_invlpg_range(sva, eva);
844         } else {
845                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
846                 other_cpus = all_cpus;
847                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
848                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
849                         for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
850                                 invlpg(addr);
851                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
852                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
853                         smp_masked_invlpg_range(other_cpus, sva, eva);
854         }
855         sched_unpin();
856         PT_UPDATES_FLUSH();
857 }
858
859 void
860 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
861 {
862         cpuset_t other_cpus;
863         u_int cpuid;
864
865         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p", pmap);
866
867         sched_pin();
868         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_CMP(&pmap->pm_active, &all_cpus)) {
869                 invltlb();
870                 smp_invltlb();
871         } else {
872                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
873                 other_cpus = all_cpus;
874                 CPU_CLR(cpuid, &other_cpus);
875                 if (CPU_ISSET(cpuid, &pmap->pm_active))
876                         invltlb();
877                 CPU_AND(&other_cpus, &pmap->pm_active);
878                 if (!CPU_EMPTY(&other_cpus))
879                         smp_masked_invltlb(other_cpus);
880         }
881         sched_unpin();
882 }
883
884 void
885 pmap_invalidate_cache(void)
886 {
887
888         sched_pin();
889         wbinvd();
890         smp_cache_flush();
891         sched_unpin();
892 }
893 #else /* !SMP */
894 /*
895  * Normal, non-SMP, 486+ invalidation functions.
896  * We inline these within pmap.c for speed.
897  */
898 PMAP_INLINE void
899 pmap_invalidate_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
900 {
901         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_page: pmap=%p va=0x%x",
902             pmap, va);
903
904         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
905                 invlpg(va);
906         PT_UPDATES_FLUSH();
907 }
908
909 PMAP_INLINE void
910 pmap_invalidate_range(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
911 {
912         vm_offset_t addr;
913
914         if (eva - sva > PAGE_SIZE)
915                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_range: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
916                     pmap, sva, eva);
917
918         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
919                 for (addr = sva; addr < eva; addr += PAGE_SIZE)
920                         invlpg(addr);
921         PT_UPDATES_FLUSH();
922 }
923
924 PMAP_INLINE void
925 pmap_invalidate_all(pmap_t pmap)
926 {
927
928         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_invalidate_all: pmap=%p", pmap);
929         
930         if (pmap == kernel_pmap || !CPU_EMPTY(&pmap->pm_active))
931                 invltlb();
932 }
933
934 PMAP_INLINE void
935 pmap_invalidate_cache(void)
936 {
937
938         wbinvd();
939 }
940 #endif /* !SMP */
941
942 void
943 pmap_invalidate_cache_range(vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
944 {
945
946         KASSERT((sva & PAGE_MASK) == 0,
947             ("pmap_invalidate_cache_range: sva not page-aligned"));
948         KASSERT((eva & PAGE_MASK) == 0,
949             ("pmap_invalidate_cache_range: eva not page-aligned"));
950
951         if (cpu_feature & CPUID_SS)
952                 ; /* If "Self Snoop" is supported, do nothing. */
953         else if (cpu_feature & CPUID_CLFSH) {
954
955                 /*
956                  * Otherwise, do per-cache line flush.  Use the mfence
957                  * instruction to insure that previous stores are
958                  * included in the write-back.  The processor
959                  * propagates flush to other processors in the cache
960                  * coherence domain.
961                  */
962                 mfence();
963                 for (; sva < eva; sva += cpu_clflush_line_size)
964                         clflush(sva);
965                 mfence();
966         } else {
967
968                 /*
969                  * No targeted cache flush methods are supported by CPU,
970                  * globally invalidate cache as a last resort.
971                  */
972                 pmap_invalidate_cache();
973         }
974 }
975
976 /*
977  * Are we current address space or kernel?  N.B. We return FALSE when
978  * a pmap's page table is in use because a kernel thread is borrowing
979  * it.  The borrowed page table can change spontaneously, making any
980  * dependence on its continued use subject to a race condition.
981  */
982 static __inline int
983 pmap_is_current(pmap_t pmap)
984 {
985
986         return (pmap == kernel_pmap ||
987             (pmap == vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace) &&
988                 (pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME) == (PTDpde[0] & PG_FRAME)));
989 }
990
991 /*
992  * If the given pmap is not the current or kernel pmap, the returned pte must
993  * be released by passing it to pmap_pte_release().
994  */
995 pt_entry_t *
996 pmap_pte(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
997 {
998         pd_entry_t newpf;
999         pd_entry_t *pde;
1000
1001         pde = pmap_pde(pmap, va);
1002         if (*pde & PG_PS)
1003                 return (pde);
1004         if (*pde != 0) {
1005                 /* are we current address space or kernel? */
1006                 if (pmap_is_current(pmap))
1007                         return (vtopte(va));
1008                 mtx_lock(&PMAP2mutex);
1009                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1010                 if ((*PMAP2 & PG_FRAME) != newpf) {
1011                         vm_page_lock_queues();
1012                         PT_SET_MA(PADDR2, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1013                         vm_page_unlock_queues();
1014                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1015                             pmap, va, (*PMAP2 & 0xffffffff));
1016                 }
1017                 
1018                 return (PADDR2 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1019         }
1020         return (0);
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Releases a pte that was obtained from pmap_pte().  Be prepared for the pte
1025  * being NULL.
1026  */
1027 static __inline void
1028 pmap_pte_release(pt_entry_t *pte)
1029 {
1030
1031         if ((pt_entry_t *)((vm_offset_t)pte & ~PAGE_MASK) == PADDR2) {
1032                 CTR1(KTR_PMAP, "pmap_pte_release: pte=0x%jx",
1033                     *PMAP2);
1034                 vm_page_lock_queues();
1035                 PT_SET_VA(PMAP2, 0, TRUE);
1036                 vm_page_unlock_queues();
1037                 mtx_unlock(&PMAP2mutex);
1038         }
1039 }
1040
1041 static __inline void
1042 invlcaddr(void *caddr)
1043 {
1044
1045         invlpg((u_int)caddr);
1046         PT_UPDATES_FLUSH();
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Super fast pmap_pte routine best used when scanning
1051  * the pv lists.  This eliminates many coarse-grained
1052  * invltlb calls.  Note that many of the pv list
1053  * scans are across different pmaps.  It is very wasteful
1054  * to do an entire invltlb for checking a single mapping.
1055  *
1056  * If the given pmap is not the current pmap, vm_page_queue_mtx
1057  * must be held and curthread pinned to a CPU.
1058  */
1059 static pt_entry_t *
1060 pmap_pte_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1061 {
1062         pd_entry_t newpf;
1063         pd_entry_t *pde;
1064
1065         pde = pmap_pde(pmap, va);
1066         if (*pde & PG_PS)
1067                 return (pde);
1068         if (*pde != 0) {
1069                 /* are we current address space or kernel? */
1070                 if (pmap_is_current(pmap))
1071                         return (vtopte(va));
1072                 mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1073                 KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
1074                 newpf = *pde & PG_FRAME;
1075                 if ((*PMAP1 & PG_FRAME) != newpf) {
1076                         PT_SET_MA(PADDR1, newpf | PG_V | PG_A | PG_M);
1077                         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_pte_quick: pmap=%p va=0x%x newpte=0x%08x",
1078                             pmap, va, (u_long)*PMAP1);
1079                         
1080 #ifdef SMP
1081                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1082 #endif
1083                         PMAP1changed++;
1084                 } else
1085 #ifdef SMP
1086                 if (PMAP1cpu != PCPU_GET(cpuid)) {
1087                         PMAP1cpu = PCPU_GET(cpuid);
1088                         invlcaddr(PADDR1);
1089                         PMAP1changedcpu++;
1090                 } else
1091 #endif
1092                         PMAP1unchanged++;
1093                 return (PADDR1 + (i386_btop(va) & (NPTEPG - 1)));
1094         }
1095         return (0);
1096 }
1097
1098 /*
1099  *      Routine:        pmap_extract
1100  *      Function:
1101  *              Extract the physical page address associated
1102  *              with the given map/virtual_address pair.
1103  */
1104 vm_paddr_t 
1105 pmap_extract(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1106 {
1107         vm_paddr_t rtval;
1108         pt_entry_t *pte;
1109         pd_entry_t pde;
1110         pt_entry_t pteval;
1111         
1112         rtval = 0;
1113         PMAP_LOCK(pmap);
1114         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1115         if (pde != 0) {
1116                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1117                         rtval = xpmap_mtop(pde & PG_PS_FRAME) | (va & PDRMASK);
1118                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1119                         return rtval;
1120                 }
1121                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1122                 pteval = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
1123                 rtval = (pteval & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1124                 pmap_pte_release(pte);
1125         }
1126         PMAP_UNLOCK(pmap);
1127         return (rtval);
1128 }
1129
1130 /*
1131  *      Routine:        pmap_extract_ma
1132  *      Function:
1133  *              Like pmap_extract, but returns machine address
1134  */
1135 vm_paddr_t 
1136 pmap_extract_ma(pmap_t pmap, vm_offset_t va)
1137 {
1138         vm_paddr_t rtval;
1139         pt_entry_t *pte;
1140         pd_entry_t pde;
1141
1142         rtval = 0;
1143         PMAP_LOCK(pmap);
1144         pde = pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT];
1145         if (pde != 0) {
1146                 if ((pde & PG_PS) != 0) {
1147                         rtval = (pde & ~PDRMASK) | (va & PDRMASK);
1148                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1149                         return rtval;
1150                 }
1151                 pte = pmap_pte(pmap, va);
1152                 rtval = (*pte & PG_FRAME) | (va & PAGE_MASK);
1153                 pmap_pte_release(pte);
1154         }
1155         PMAP_UNLOCK(pmap);
1156         return (rtval);
1157 }
1158
1159 /*
1160  *      Routine:        pmap_extract_and_hold
1161  *      Function:
1162  *              Atomically extract and hold the physical page
1163  *              with the given pmap and virtual address pair
1164  *              if that mapping permits the given protection.
1165  */
1166 vm_page_t
1167 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
1168 {
1169         pd_entry_t pde;
1170         pt_entry_t pte;
1171         vm_page_t m;
1172         vm_paddr_t pa;
1173
1174         pa = 0;
1175         m = NULL;
1176         PMAP_LOCK(pmap);
1177 retry:
1178         pde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1179         if (pde != 0) {
1180                 if (pde & PG_PS) {
1181                         if ((pde & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
1182                                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, (pde & PG_PS_FRAME) |
1183                                        (va & PDRMASK), &pa))
1184                                         goto retry;
1185                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE((pde & PG_PS_FRAME) |
1186                                     (va & PDRMASK));
1187                                 vm_page_hold(m);
1188                         }
1189                 } else {
1190                         sched_pin();
1191                         pte = PT_GET(pmap_pte_quick(pmap, va));
1192                         if (*PMAP1)
1193                                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
1194                         if ((pte & PG_V) &&
1195                             ((pte & PG_RW) || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0)) {
1196                                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pte & PG_FRAME, &pa))
1197                                         goto retry;
1198                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(pte & PG_FRAME);
1199                                 vm_page_hold(m);
1200                         }
1201                         sched_unpin();
1202                 }
1203         }
1204         PA_UNLOCK_COND(pa);
1205         PMAP_UNLOCK(pmap);
1206         return (m);
1207 }
1208
1209 /***************************************************
1210  * Low level mapping routines.....
1211  ***************************************************/
1212
1213 /*
1214  * Add a wired page to the kva.
1215  * Note: not SMP coherent.
1216  */
1217 void 
1218 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
1219 {
1220         PT_SET_MA(va, xpmap_ptom(pa)| PG_RW | PG_V | pgeflag);
1221 }
1222
1223 void 
1224 pmap_kenter_ma(vm_offset_t va, vm_paddr_t ma)
1225 {
1226         pt_entry_t *pte;
1227
1228         pte = vtopte(va);
1229         pte_store_ma(pte, ma | PG_RW | PG_V | pgeflag);
1230 }
1231
1232
1233 static __inline void 
1234 pmap_kenter_attr(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa, int mode)
1235 {
1236         PT_SET_MA(va, pa | PG_RW | PG_V | pgeflag | pmap_cache_bits(mode, 0));
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Remove a page from the kernel pagetables.
1241  * Note: not SMP coherent.
1242  */
1243 PMAP_INLINE void
1244 pmap_kremove(vm_offset_t va)
1245 {
1246         pt_entry_t *pte;
1247
1248         pte = vtopte(va);
1249         PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
1250 }
1251
1252 /*
1253  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
1254  *      virtual address space.
1255  *
1256  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
1257  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
1258  *      physical to virtual region can return the appropriate address
1259  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
1260  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
1261  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
1262  *      region.
1263  */
1264 vm_offset_t
1265 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_paddr_t start, vm_paddr_t end, int prot)
1266 {
1267         vm_offset_t va, sva;
1268
1269         va = sva = *virt;
1270         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_map: va=0x%x start=0x%jx end=0x%jx prot=0x%x",
1271             va, start, end, prot);
1272         while (start < end) {
1273                 pmap_kenter(va, start);
1274                 va += PAGE_SIZE;
1275                 start += PAGE_SIZE;
1276         }
1277         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1278         *virt = va;
1279         return (sva);
1280 }
1281
1282
1283 /*
1284  * Add a list of wired pages to the kva
1285  * this routine is only used for temporary
1286  * kernel mappings that do not need to have
1287  * page modification or references recorded.
1288  * Note that old mappings are simply written
1289  * over.  The page *must* be wired.
1290  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1291  */
1292 void
1293 pmap_qenter(vm_offset_t sva, vm_page_t *ma, int count)
1294 {
1295         pt_entry_t *endpte, *pte;
1296         vm_paddr_t pa;
1297         vm_offset_t va = sva;
1298         int mclcount = 0;
1299         multicall_entry_t mcl[16];
1300         multicall_entry_t *mclp = mcl;
1301         int error;
1302
1303         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qenter:sva=0x%x count=%d", va, count);
1304         pte = vtopte(sva);
1305         endpte = pte + count;
1306         while (pte < endpte) {
1307                 pa = VM_PAGE_TO_MACH(*ma) | pgeflag | PG_RW | PG_V | PG_M | PG_A;
1308
1309                 mclp->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
1310                 mclp->args[0] = va;
1311                 mclp->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
1312                 mclp->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
1313                 mclp->args[3] = (*pte & PG_V) ? UVMF_INVLPG|UVMF_ALL : 0;
1314         
1315                 va += PAGE_SIZE;
1316                 pte++;
1317                 ma++;
1318                 mclp++;
1319                 mclcount++;
1320                 if (mclcount == 16) {
1321                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1322                         mclp = mcl;
1323                         mclcount = 0;
1324                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1325                 }               
1326         }
1327         if (mclcount) {
1328                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, mclcount);
1329                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
1330         }
1331         
1332 #ifdef INVARIANTS
1333         for (pte = vtopte(sva), mclcount = 0; mclcount < count; mclcount++, pte++)
1334                 KASSERT(*pte, ("pte not set for va=0x%x", sva + mclcount*PAGE_SIZE));
1335 #endif  
1336 }
1337
1338
1339 /*
1340  * This routine tears out page mappings from the
1341  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
1342  * Note: SMP coherent.  Uses a ranged shootdown IPI.
1343  */
1344 void
1345 pmap_qremove(vm_offset_t sva, int count)
1346 {
1347         vm_offset_t va;
1348
1349         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_qremove: sva=0x%x count=%d", sva, count);
1350         va = sva;
1351         vm_page_lock_queues();
1352         critical_enter();
1353         while (count-- > 0) {
1354                 pmap_kremove(va);
1355                 va += PAGE_SIZE;
1356         }
1357         PT_UPDATES_FLUSH();
1358         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, sva, va);
1359         critical_exit();
1360         vm_page_unlock_queues();
1361 }
1362
1363 /***************************************************
1364  * Page table page management routines.....
1365  ***************************************************/
1366 static __inline void
1367 pmap_free_zero_pages(vm_page_t free)
1368 {
1369         vm_page_t m;
1370
1371         while (free != NULL) {
1372                 m = free;
1373                 free = m->right;
1374                 vm_page_free_zero(m);
1375         }
1376 }
1377
1378 /*
1379  * This routine unholds page table pages, and if the hold count
1380  * drops to zero, then it decrements the wire count.
1381  */
1382 static __inline int
1383 pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1384 {
1385
1386         --m->wire_count;
1387         if (m->wire_count == 0)
1388                 return _pmap_unwire_pte_hold(pmap, m, free);
1389         else
1390                 return 0;
1391 }
1392
1393 static int 
1394 _pmap_unwire_pte_hold(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_page_t *free)
1395 {
1396         vm_offset_t pteva;
1397
1398         PT_UPDATES_FLUSH();
1399         /*
1400          * unmap the page table page
1401          */
1402         xen_pt_unpin(pmap->pm_pdir[m->pindex]);
1403         /*
1404          * page *might* contain residual mapping :-/  
1405          */
1406         PD_CLEAR_VA(pmap, m->pindex, TRUE);
1407         pmap_zero_page(m);
1408         --pmap->pm_stats.resident_count;
1409
1410         /*
1411          * This is a release store so that the ordinary store unmapping
1412          * the page table page is globally performed before TLB shoot-
1413          * down is begun.
1414          */
1415         atomic_subtract_rel_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1416
1417         /*
1418          * Do an invltlb to make the invalidated mapping
1419          * take effect immediately.
1420          */
1421         pteva = VM_MAXUSER_ADDRESS + i386_ptob(m->pindex);
1422         pmap_invalidate_page(pmap, pteva);
1423
1424         /* 
1425          * Put page on a list so that it is released after
1426          * *ALL* TLB shootdown is done
1427          */
1428         m->right = *free;
1429         *free = m;
1430
1431         return 1;
1432 }
1433
1434 /*
1435  * After removing a page table entry, this routine is used to
1436  * conditionally free the page, and manage the hold/wire counts.
1437  */
1438 static int
1439 pmap_unuse_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
1440 {
1441         pd_entry_t ptepde;
1442         vm_page_t mpte;
1443
1444         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1445                 return 0;
1446         ptepde = PT_GET(pmap_pde(pmap, va));
1447         mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(ptepde & PG_FRAME);
1448         return pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, free);
1449 }
1450
1451 void
1452 pmap_pinit0(pmap_t pmap)
1453 {
1454
1455         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1456         pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePTD);
1457 #ifdef PAE
1458         pmap->pm_pdpt = (pdpt_entry_t *)(KERNBASE + (vm_offset_t)IdlePDPT);
1459 #endif
1460         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1461         PCPU_SET(curpmap, pmap);
1462         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1463         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1464         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1465         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1466         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1467 }
1468
1469 /*
1470  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
1471  * such as one in a vmspace structure.
1472  */
1473 int
1474 pmap_pinit(pmap_t pmap)
1475 {
1476         vm_page_t m, ptdpg[NPGPTD + 1];
1477         int npgptd = NPGPTD + 1;
1478         static int color;
1479         int i;
1480
1481 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
1482         mtx_lock(&createdelete_lock);
1483 #endif
1484
1485         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1486
1487         /*
1488          * No need to allocate page table space yet but we do need a valid
1489          * page directory table.
1490          */
1491         if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1492                 pmap->pm_pdir = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map,
1493                     NBPTD);
1494                 if (pmap->pm_pdir == NULL) {
1495                         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1496 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
1497                         mtx_unlock(&createdelete_lock);
1498 #endif
1499                         return (0);
1500                 }
1501 #ifdef PAE
1502                 pmap->pm_pdpt = (pd_entry_t *)kmem_alloc_nofault(kernel_map, 1);
1503 #endif
1504         }
1505
1506         /*
1507          * allocate the page directory page(s)
1508          */
1509         for (i = 0; i < npgptd;) {
1510                 m = vm_page_alloc(NULL, color++,
1511                     VM_ALLOC_NORMAL | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED |
1512                     VM_ALLOC_ZERO);
1513                 if (m == NULL)
1514                         VM_WAIT;
1515                 else {
1516                         ptdpg[i++] = m;
1517                 }
1518         }
1519         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, ptdpg, NPGPTD);
1520         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1521                 if ((ptdpg[i]->flags & PG_ZERO) == 0)
1522                         pagezero(&pmap->pm_pdir[i*NPTEPG]);
1523         }
1524
1525         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1526         LIST_INSERT_HEAD(&allpmaps, pmap, pm_list);
1527         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1528         /* Wire in kernel global address entries. */
1529
1530         bcopy(PTD + KPTDI, pmap->pm_pdir + KPTDI, nkpt * sizeof(pd_entry_t));
1531 #ifdef PAE
1532         pmap_qenter((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, &ptdpg[NPGPTD], 1);
1533         if ((ptdpg[NPGPTD]->flags & PG_ZERO) == 0)
1534                 bzero(pmap->pm_pdpt, PAGE_SIZE);
1535         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1536                 vm_paddr_t ma;
1537                 
1538                 ma = VM_PAGE_TO_MACH(ptdpg[i]);
1539                 pmap->pm_pdpt[i] = ma | PG_V;
1540
1541         }
1542 #endif  
1543         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1544                 pt_entry_t *pd;
1545                 vm_paddr_t ma;
1546                 
1547                 ma = VM_PAGE_TO_MACH(ptdpg[i]);
1548                 pd = pmap->pm_pdir + (i * NPDEPG);
1549                 PT_SET_MA(pd, *vtopte((vm_offset_t)pd) & ~(PG_M|PG_A|PG_U|PG_RW));
1550 #if 0           
1551                 xen_pgd_pin(ma);
1552 #endif          
1553         }
1554         
1555 #ifdef PAE      
1556         PT_SET_MA(pmap->pm_pdpt, *vtopte((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt) & ~PG_RW);
1557 #endif
1558         vm_page_lock_queues();
1559         xen_flush_queue();
1560         xen_pgdpt_pin(VM_PAGE_TO_MACH(ptdpg[NPGPTD]));
1561         for (i = 0; i < NPGPTD; i++) {
1562                 vm_paddr_t ma = VM_PAGE_TO_MACH(ptdpg[i]);
1563                 PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[PTDPTDI + i], ma | PG_V | PG_A, FALSE);
1564         }
1565         xen_flush_queue();
1566         vm_page_unlock_queues();
1567         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
1568         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvchunk);
1569         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
1570
1571 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
1572         mtx_unlock(&createdelete_lock);
1573 #endif
1574         return (1);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * this routine is called if the page table page is not
1579  * mapped correctly.
1580  */
1581 static vm_page_t
1582 _pmap_allocpte(pmap_t pmap, unsigned int ptepindex, int flags)
1583 {
1584         vm_paddr_t ptema;
1585         vm_page_t m;
1586
1587         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1588             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1589             ("_pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1590
1591         /*
1592          * Allocate a page table page.
1593          */
1594         if ((m = vm_page_alloc(NULL, ptepindex, VM_ALLOC_NOOBJ |
1595             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO)) == NULL) {
1596                 if (flags & M_WAITOK) {
1597                         PMAP_UNLOCK(pmap);
1598                         vm_page_unlock_queues();
1599                         VM_WAIT;
1600                         vm_page_lock_queues();
1601                         PMAP_LOCK(pmap);
1602                 }
1603
1604                 /*
1605                  * Indicate the need to retry.  While waiting, the page table
1606                  * page may have been allocated.
1607                  */
1608                 return (NULL);
1609         }
1610         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
1611                 pmap_zero_page(m);
1612
1613         /*
1614          * Map the pagetable page into the process address space, if
1615          * it isn't already there.
1616          */
1617         pmap->pm_stats.resident_count++;
1618
1619         ptema = VM_PAGE_TO_MACH(m);
1620         xen_pt_pin(ptema);
1621         PT_SET_VA_MA(&pmap->pm_pdir[ptepindex],
1622                 (ptema | PG_U | PG_RW | PG_V | PG_A | PG_M), TRUE);
1623         
1624         KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex],
1625             ("_pmap_allocpte: ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1626         return (m);
1627 }
1628
1629 static vm_page_t
1630 pmap_allocpte(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int flags)
1631 {
1632         unsigned ptepindex;
1633         pd_entry_t ptema;
1634         vm_page_t m;
1635
1636         KASSERT((flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_NOWAIT ||
1637             (flags & (M_NOWAIT | M_WAITOK)) == M_WAITOK,
1638             ("pmap_allocpte: flags is neither M_NOWAIT nor M_WAITOK"));
1639
1640         /*
1641          * Calculate pagetable page index
1642          */
1643         ptepindex = va >> PDRSHIFT;
1644 retry:
1645         /*
1646          * Get the page directory entry
1647          */
1648         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
1649
1650         /*
1651          * This supports switching from a 4MB page to a
1652          * normal 4K page.
1653          */
1654         if (ptema & PG_PS) {
1655                 /*
1656                  * XXX 
1657                  */
1658                 pmap->pm_pdir[ptepindex] = 0;
1659                 ptema = 0;
1660                 pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
1661                 pmap_invalidate_all(kernel_pmap);
1662         }
1663
1664         /*
1665          * If the page table page is mapped, we just increment the
1666          * hold count, and activate it.
1667          */
1668         if (ptema & PG_V) {
1669                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
1670                 m->wire_count++;
1671         } else {
1672                 /*
1673                  * Here if the pte page isn't mapped, or if it has
1674                  * been deallocated. 
1675                  */
1676                 CTR3(KTR_PMAP, "pmap_allocpte: pmap=%p va=0x%08x flags=0x%x",
1677                     pmap, va, flags);
1678                 m = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex, flags);
1679                 if (m == NULL && (flags & M_WAITOK))
1680                         goto retry;
1681
1682                 KASSERT(pmap->pm_pdir[ptepindex], ("ptepindex=%d did not get mapped", ptepindex));
1683         }
1684         return (m);
1685 }
1686
1687
1688 /***************************************************
1689 * Pmap allocation/deallocation routines.
1690  ***************************************************/
1691
1692 #ifdef SMP
1693 /*
1694  * Deal with a SMP shootdown of other users of the pmap that we are
1695  * trying to dispose of.  This can be a bit hairy.
1696  */
1697 static cpuset_t *lazymask;
1698 static u_int lazyptd;
1699 static volatile u_int lazywait;
1700
1701 void pmap_lazyfix_action(void);
1702
1703 void
1704 pmap_lazyfix_action(void)
1705 {
1706
1707 #ifdef COUNT_IPIS
1708         (*ipi_lazypmap_counts[PCPU_GET(cpuid)])++;
1709 #endif
1710         if (rcr3() == lazyptd)
1711                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1712         CPU_CLR_ATOMIC(PCPU_GET(cpuid), lazymask);
1713         atomic_store_rel_int(&lazywait, 1);
1714 }
1715
1716 static void
1717 pmap_lazyfix_self(u_int cpuid)
1718 {
1719
1720         if (rcr3() == lazyptd)
1721                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1722         CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, lazymask);
1723 }
1724
1725
1726 static void
1727 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1728 {
1729         cpuset_t mymask, mask;
1730         u_int cpuid, spins;
1731         int lsb;
1732
1733         mask = pmap->pm_active;
1734         while (!CPU_EMPTY(&mask)) {
1735                 spins = 50000000;
1736
1737                 /* Find least significant set bit. */
1738                 lsb = cpusetobj_ffs(&mask);
1739                 MPASS(lsb != 0);
1740                 lsb--;
1741                 CPU_SETOF(lsb, &mask);
1742                 mtx_lock_spin(&smp_ipi_mtx);
1743 #ifdef PAE
1744                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdpt);
1745 #else
1746                 lazyptd = vtophys(pmap->pm_pdir);
1747 #endif
1748                 cpuid = PCPU_GET(cpuid);
1749
1750                 /* Use a cpuset just for having an easy check. */
1751                 CPU_SETOF(cpuid, &mymask);
1752                 if (!CPU_CMP(&mask, &mymask)) {
1753                         lazymask = &pmap->pm_active;
1754                         pmap_lazyfix_self(cpuid);
1755                 } else {
1756                         atomic_store_rel_int((u_int *)&lazymask,
1757                             (u_int)&pmap->pm_active);
1758                         atomic_store_rel_int(&lazywait, 0);
1759                         ipi_selected(mask, IPI_LAZYPMAP);
1760                         while (lazywait == 0) {
1761                                 ia32_pause();
1762                                 if (--spins == 0)
1763                                         break;
1764                         }
1765                 }
1766                 mtx_unlock_spin(&smp_ipi_mtx);
1767                 if (spins == 0)
1768                         printf("pmap_lazyfix: spun for 50000000\n");
1769                 mask = pmap->pm_active;
1770         }
1771 }
1772
1773 #else   /* SMP */
1774
1775 /*
1776  * Cleaning up on uniprocessor is easy.  For various reasons, we're
1777  * unlikely to have to even execute this code, including the fact
1778  * that the cleanup is deferred until the parent does a wait(2), which
1779  * means that another userland process has run.
1780  */
1781 static void
1782 pmap_lazyfix(pmap_t pmap)
1783 {
1784         u_int cr3;
1785
1786         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
1787         if (cr3 == rcr3()) {
1788                 load_cr3(PCPU_GET(curpcb)->pcb_cr3);
1789                 CPU_CLR(PCPU_GET(cpuid), &pmap->pm_active);
1790         }
1791 }
1792 #endif  /* SMP */
1793
1794 /*
1795  * Release any resources held by the given physical map.
1796  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
1797  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
1798  */
1799 void
1800 pmap_release(pmap_t pmap)
1801 {
1802         vm_page_t m, ptdpg[2*NPGPTD+1];
1803         vm_paddr_t ma;
1804         int i;
1805 #ifdef PAE      
1806         int npgptd = NPGPTD + 1;
1807 #else
1808         int npgptd = NPGPTD;
1809 #endif
1810         KASSERT(pmap->pm_stats.resident_count == 0,
1811             ("pmap_release: pmap resident count %ld != 0",
1812             pmap->pm_stats.resident_count));
1813         PT_UPDATES_FLUSH();
1814
1815 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
1816         mtx_lock(&createdelete_lock);
1817 #endif
1818
1819         pmap_lazyfix(pmap);
1820         mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1821         LIST_REMOVE(pmap, pm_list);
1822         mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1823
1824         for (i = 0; i < NPGPTD; i++)
1825                 ptdpg[i] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdir + (i*NPDEPG)) & PG_FRAME);
1826         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdir, NPGPTD);
1827 #ifdef PAE
1828         ptdpg[NPGPTD] = PHYS_TO_VM_PAGE(vtophys(pmap->pm_pdpt));
1829 #endif  
1830
1831         for (i = 0; i < npgptd; i++) {
1832                 m = ptdpg[i];
1833                 ma = VM_PAGE_TO_MACH(m);
1834                 /* unpinning L1 and L2 treated the same */
1835 #if 0
1836                 xen_pgd_unpin(ma);
1837 #else
1838                 if (i == NPGPTD)
1839                         xen_pgd_unpin(ma);
1840 #endif
1841 #ifdef PAE
1842                 if (i < NPGPTD)
1843                         KASSERT(VM_PAGE_TO_MACH(m) == (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME),
1844                             ("pmap_release: got wrong ptd page"));
1845 #endif
1846                 m->wire_count--;
1847                 atomic_subtract_int(&cnt.v_wire_count, 1);
1848                 vm_page_free(m);
1849         }
1850 #ifdef PAE
1851         pmap_qremove((vm_offset_t)pmap->pm_pdpt, 1);
1852 #endif
1853         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
1854
1855 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
1856         mtx_unlock(&createdelete_lock);
1857 #endif
1858 }
1859 \f
1860 static int
1861 kvm_size(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1862 {
1863         unsigned long ksize = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - KERNBASE;
1864
1865         return sysctl_handle_long(oidp, &ksize, 0, req);
1866 }
1867 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_size, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1868     0, 0, kvm_size, "IU", "Size of KVM");
1869
1870 static int
1871 kvm_free(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1872 {
1873         unsigned long kfree = VM_MAX_KERNEL_ADDRESS - kernel_vm_end;
1874
1875         return sysctl_handle_long(oidp, &kfree, 0, req);
1876 }
1877 SYSCTL_PROC(_vm, OID_AUTO, kvm_free, CTLTYPE_LONG|CTLFLAG_RD, 
1878     0, 0, kvm_free, "IU", "Amount of KVM free");
1879
1880 /*
1881  * grow the number of kernel page table entries, if needed
1882  */
1883 void
1884 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
1885 {
1886         struct pmap *pmap;
1887         vm_paddr_t ptppaddr;
1888         vm_page_t nkpg;
1889         pd_entry_t newpdir;
1890
1891         mtx_assert(&kernel_map->system_mtx, MA_OWNED);
1892         if (kernel_vm_end == 0) {
1893                 kernel_vm_end = KERNBASE;
1894                 nkpt = 0;
1895                 while (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1896                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1897                         nkpt++;
1898                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1899                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1900                                 break;
1901                         }
1902                 }
1903         }
1904         addr = roundup2(addr, PAGE_SIZE * NPTEPG);
1905         if (addr - 1 >= kernel_map->max_offset)
1906                 addr = kernel_map->max_offset;
1907         while (kernel_vm_end < addr) {
1908                 if (pdir_pde(PTD, kernel_vm_end)) {
1909                         kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1910                         if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1911                                 kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1912                                 break;
1913                         }
1914                         continue;
1915                 }
1916
1917                 /*
1918                  * This index is bogus, but out of the way
1919                  */
1920                 nkpg = vm_page_alloc(NULL, nkpt,
1921                     VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_SYSTEM | VM_ALLOC_WIRED);
1922                 if (!nkpg)
1923                         panic("pmap_growkernel: no memory to grow kernel");
1924
1925                 nkpt++;
1926
1927                 pmap_zero_page(nkpg);
1928                 ptppaddr = VM_PAGE_TO_PHYS(nkpg);
1929                 newpdir = (pd_entry_t) (ptppaddr | PG_V | PG_RW | PG_A | PG_M);
1930                 vm_page_lock_queues();
1931                 PD_SET_VA(kernel_pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1932                 mtx_lock_spin(&allpmaps_lock);
1933                 LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list)
1934                         PD_SET_VA(pmap, (kernel_vm_end >> PDRSHIFT), newpdir, TRUE);
1935
1936                 mtx_unlock_spin(&allpmaps_lock);
1937                 vm_page_unlock_queues();
1938
1939                 kernel_vm_end = (kernel_vm_end + PAGE_SIZE * NPTEPG) & ~(PAGE_SIZE * NPTEPG - 1);
1940                 if (kernel_vm_end - 1 >= kernel_map->max_offset) {
1941                         kernel_vm_end = kernel_map->max_offset;
1942                         break;
1943                 }
1944         }
1945 }
1946
1947
1948 /***************************************************
1949  * page management routines.
1950  ***************************************************/
1951
1952 CTASSERT(sizeof(struct pv_chunk) == PAGE_SIZE);
1953 CTASSERT(_NPCM == 11);
1954
1955 static __inline struct pv_chunk *
1956 pv_to_chunk(pv_entry_t pv)
1957 {
1958
1959         return (struct pv_chunk *)((uintptr_t)pv & ~(uintptr_t)PAGE_MASK);
1960 }
1961
1962 #define PV_PMAP(pv) (pv_to_chunk(pv)->pc_pmap)
1963
1964 #define PC_FREE0_9      0xfffffffful    /* Free values for index 0 through 9 */
1965 #define PC_FREE10       0x0000fffful    /* Free values for index 10 */
1966
1967 static uint32_t pc_freemask[11] = {
1968         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1969         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1970         PC_FREE0_9, PC_FREE0_9, PC_FREE0_9,
1971         PC_FREE0_9, PC_FREE10
1972 };
1973
1974 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_count, CTLFLAG_RD, &pv_entry_count, 0,
1975         "Current number of pv entries");
1976
1977 #ifdef PV_STATS
1978 static int pc_chunk_count, pc_chunk_allocs, pc_chunk_frees, pc_chunk_tryfail;
1979
1980 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_count, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_count, 0,
1981         "Current number of pv entry chunks");
1982 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_allocs, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_allocs, 0,
1983         "Current number of pv entry chunks allocated");
1984 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_frees, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_frees, 0,
1985         "Current number of pv entry chunks frees");
1986 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pc_chunk_tryfail, CTLFLAG_RD, &pc_chunk_tryfail, 0,
1987         "Number of times tried to get a chunk page but failed.");
1988
1989 static long pv_entry_frees, pv_entry_allocs;
1990 static int pv_entry_spare;
1991
1992 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_frees, CTLFLAG_RD, &pv_entry_frees, 0,
1993         "Current number of pv entry frees");
1994 SYSCTL_LONG(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_allocs, CTLFLAG_RD, &pv_entry_allocs, 0,
1995         "Current number of pv entry allocs");
1996 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pv_entry_spare, CTLFLAG_RD, &pv_entry_spare, 0,
1997         "Current number of spare pv entries");
1998
1999 static int pmap_collect_inactive, pmap_collect_active;
2000
2001 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_inactive, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_inactive, 0,
2002         "Current number times pmap_collect called on inactive queue");
2003 SYSCTL_INT(_vm_pmap, OID_AUTO, pmap_collect_active, CTLFLAG_RD, &pmap_collect_active, 0,
2004         "Current number times pmap_collect called on active queue");
2005 #endif
2006
2007 /*
2008  * We are in a serious low memory condition.  Resort to
2009  * drastic measures to free some pages so we can allocate
2010  * another pv entry chunk.  This is normally called to
2011  * unmap inactive pages, and if necessary, active pages.
2012  */
2013 static void
2014 pmap_collect(pmap_t locked_pmap, struct vpgqueues *vpq)
2015 {
2016         pmap_t pmap;
2017         pt_entry_t *pte, tpte;
2018         pv_entry_t next_pv, pv;
2019         vm_offset_t va;
2020         vm_page_t m, free;
2021
2022         sched_pin();
2023         TAILQ_FOREACH(m, &vpq->pl, pageq) {
2024                 if ((m->flags & PG_MARKER) != 0 || m->hold_count || m->busy)
2025                         continue;
2026                 TAILQ_FOREACH_SAFE(pv, &m->md.pv_list, pv_list, next_pv) {
2027                         va = pv->pv_va;
2028                         pmap = PV_PMAP(pv);
2029                         /* Avoid deadlock and lock recursion. */
2030                         if (pmap > locked_pmap)
2031                                 PMAP_LOCK(pmap);
2032                         else if (pmap != locked_pmap && !PMAP_TRYLOCK(pmap))
2033                                 continue;
2034                         pmap->pm_stats.resident_count--;
2035                         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2036                         tpte = pte_load_clear(pte);
2037                         KASSERT((tpte & PG_W) == 0,
2038                             ("pmap_collect: wired pte %#jx", (uintmax_t)tpte));
2039                         if (tpte & PG_A)
2040                                 vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2041                         if ((tpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2042                                 vm_page_dirty(m);
2043                         free = NULL;
2044                         pmap_unuse_pt(pmap, va, &free);
2045                         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2046                         pmap_free_zero_pages(free);
2047                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2048                         free_pv_entry(pmap, pv);
2049                         if (pmap != locked_pmap)
2050                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2051                 }
2052                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2053                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2054         }
2055         sched_unpin();
2056 }
2057
2058
2059 /*
2060  * free the pv_entry back to the free list
2061  */
2062 static void
2063 free_pv_entry(pmap_t pmap, pv_entry_t pv)
2064 {
2065         vm_page_t m;
2066         struct pv_chunk *pc;
2067         int idx, field, bit;
2068
2069         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2070         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2071         PV_STAT(pv_entry_frees++);
2072         PV_STAT(pv_entry_spare++);
2073         pv_entry_count--;
2074         pc = pv_to_chunk(pv);
2075         idx = pv - &pc->pc_pventry[0];
2076         field = idx / 32;
2077         bit = idx % 32;
2078         pc->pc_map[field] |= 1ul << bit;
2079         /* move to head of list */
2080         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2081         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2082         for (idx = 0; idx < _NPCM; idx++)
2083                 if (pc->pc_map[idx] != pc_freemask[idx])
2084                         return;
2085         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
2086         PV_STAT(pc_chunk_count--);
2087         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
2088         /* entire chunk is free, return it */
2089         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2090         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
2091         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
2092         vm_page_unwire(m, 0);
2093         vm_page_free(m);
2094         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
2099  * when needed.
2100  */
2101 static pv_entry_t
2102 get_pv_entry(pmap_t pmap, int try)
2103 {
2104         static const struct timeval printinterval = { 60, 0 };
2105         static struct timeval lastprint;
2106         static vm_pindex_t colour;
2107         struct vpgqueues *pq;
2108         int bit, field;
2109         pv_entry_t pv;
2110         struct pv_chunk *pc;
2111         vm_page_t m;
2112
2113         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2114         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2115         PV_STAT(pv_entry_allocs++);
2116         pv_entry_count++;
2117         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
2118                 if (ratecheck(&lastprint, &printinterval))
2119                         printf("Approaching the limit on PV entries, consider "
2120                             "increasing either the vm.pmap.shpgperproc or the "
2121                             "vm.pmap.pv_entry_max tunable.\n");
2122         pq = NULL;
2123 retry:
2124         pc = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvchunk);
2125         if (pc != NULL) {
2126                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
2127                         if (pc->pc_map[field]) {
2128                                 bit = bsfl(pc->pc_map[field]);
2129                                 break;
2130                         }
2131                 }
2132                 if (field < _NPCM) {
2133                         pv = &pc->pc_pventry[field * 32 + bit];
2134                         pc->pc_map[field] &= ~(1ul << bit);
2135                         /* If this was the last item, move it to tail */
2136                         for (field = 0; field < _NPCM; field++)
2137                                 if (pc->pc_map[field] != 0) {
2138                                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2139                                         return (pv);    /* not full, return */
2140                                 }
2141                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2142                         TAILQ_INSERT_TAIL(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2143                         PV_STAT(pv_entry_spare--);
2144                         return (pv);
2145                 }
2146         }
2147         /*
2148          * Access to the ptelist "pv_vafree" is synchronized by the page
2149          * queues lock.  If "pv_vafree" is currently non-empty, it will
2150          * remain non-empty until pmap_ptelist_alloc() completes.
2151          */
2152         if (pv_vafree == 0 || (m = vm_page_alloc(NULL, colour, (pq ==
2153             &vm_page_queues[PQ_ACTIVE] ? VM_ALLOC_SYSTEM : VM_ALLOC_NORMAL) |
2154             VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED)) == NULL) {
2155                 if (try) {
2156                         pv_entry_count--;
2157                         PV_STAT(pc_chunk_tryfail++);
2158                         return (NULL);
2159                 }
2160                 /*
2161                  * Reclaim pv entries: At first, destroy mappings to
2162                  * inactive pages.  After that, if a pv chunk entry
2163                  * is still needed, destroy mappings to active pages.
2164                  */
2165                 if (pq == NULL) {
2166                         PV_STAT(pmap_collect_inactive++);
2167                         pq = &vm_page_queues[PQ_INACTIVE];
2168                 } else if (pq == &vm_page_queues[PQ_INACTIVE]) {
2169                         PV_STAT(pmap_collect_active++);
2170                         pq = &vm_page_queues[PQ_ACTIVE];
2171                 } else
2172                         panic("get_pv_entry: increase vm.pmap.shpgperproc");
2173                 pmap_collect(pmap, pq);
2174                 goto retry;
2175         }
2176         PV_STAT(pc_chunk_count++);
2177         PV_STAT(pc_chunk_allocs++);
2178         colour++;
2179         pc = (struct pv_chunk *)pmap_ptelist_alloc(&pv_vafree);
2180         pmap_qenter((vm_offset_t)pc, &m, 1);
2181         if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
2182                 pagezero(pc);
2183         pc->pc_pmap = pmap;
2184         pc->pc_map[0] = pc_freemask[0] & ~1ul;  /* preallocated bit 0 */
2185         for (field = 1; field < _NPCM; field++)
2186                 pc->pc_map[field] = pc_freemask[field];
2187         pv = &pc->pc_pventry[0];
2188         TAILQ_INSERT_HEAD(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
2189         PV_STAT(pv_entry_spare += _NPCPV - 1);
2190         return (pv);
2191 }
2192
2193 static __inline pv_entry_t
2194 pmap_pvh_remove(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
2195 {
2196         pv_entry_t pv;
2197
2198         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2199         TAILQ_FOREACH(pv, &pvh->pv_list, pv_list) {
2200                 if (pmap == PV_PMAP(pv) && va == pv->pv_va) {
2201                         TAILQ_REMOVE(&pvh->pv_list, pv, pv_list);
2202                         break;
2203                 }
2204         }
2205         return (pv);
2206 }
2207
2208 static void
2209 pmap_pvh_free(struct md_page *pvh, pmap_t pmap, vm_offset_t va)
2210 {
2211         pv_entry_t pv;
2212
2213         pv = pmap_pvh_remove(pvh, pmap, va);
2214         KASSERT(pv != NULL, ("pmap_pvh_free: pv not found"));
2215         free_pv_entry(pmap, pv);
2216 }
2217
2218 static void
2219 pmap_remove_entry(pmap_t pmap, vm_page_t m, vm_offset_t va)
2220 {
2221
2222         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2223         pmap_pvh_free(&m->md, pmap, va);
2224         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2225                 vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Conditionally create a pv entry.
2230  */
2231 static boolean_t
2232 pmap_try_insert_pv_entry(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m)
2233 {
2234         pv_entry_t pv;
2235
2236         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2237         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2238         if (pv_entry_count < pv_entry_high_water && 
2239             (pv = get_pv_entry(pmap, TRUE)) != NULL) {
2240                 pv->pv_va = va;
2241                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2242                 return (TRUE);
2243         } else
2244                 return (FALSE);
2245 }
2246
2247 /*
2248  * pmap_remove_pte: do the things to unmap a page in a process
2249  */
2250 static int
2251 pmap_remove_pte(pmap_t pmap, pt_entry_t *ptq, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2252 {
2253         pt_entry_t oldpte;
2254         vm_page_t m;
2255
2256         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove_pte: pmap=%p *ptq=0x%x va=0x%x",
2257             pmap, (u_long)*ptq, va);
2258         
2259         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2260         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2261         oldpte = *ptq;
2262         PT_SET_VA_MA(ptq, 0, TRUE);
2263         if (oldpte & PG_W)
2264                 pmap->pm_stats.wired_count -= 1;
2265         /*
2266          * Machines that don't support invlpg, also don't support
2267          * PG_G.
2268          */
2269         if (oldpte & PG_G)
2270                 pmap_invalidate_page(kernel_pmap, va);
2271         pmap->pm_stats.resident_count -= 1;
2272         if (oldpte & PG_MANAGED) {
2273                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(oldpte) & PG_FRAME);
2274                 if ((oldpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2275                         vm_page_dirty(m);
2276                 if (oldpte & PG_A)
2277                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2278                 pmap_remove_entry(pmap, m, va);
2279         }
2280         return (pmap_unuse_pt(pmap, va, free));
2281 }
2282
2283 /*
2284  * Remove a single page from a process address space
2285  */
2286 static void
2287 pmap_remove_page(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t *free)
2288 {
2289         pt_entry_t *pte;
2290
2291         CTR2(KTR_PMAP, "pmap_remove_page: pmap=%p va=0x%x",
2292             pmap, va);
2293         
2294         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2295         KASSERT(curthread->td_pinned > 0, ("curthread not pinned"));
2296         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2297         if ((pte = pmap_pte_quick(pmap, va)) == NULL || (*pte & PG_V) == 0)
2298                 return;
2299         pmap_remove_pte(pmap, pte, va, free);
2300         pmap_invalidate_page(pmap, va);
2301         if (*PMAP1)
2302                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2303
2304 }
2305
2306 /*
2307  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
2308  *
2309  *      It is assumed that the start and end are properly
2310  *      rounded to the page size.
2311  */
2312 void
2313 pmap_remove(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
2314 {
2315         vm_offset_t pdnxt;
2316         pd_entry_t ptpaddr;
2317         pt_entry_t *pte;
2318         vm_page_t free = NULL;
2319         int anyvalid;
2320         
2321         CTR3(KTR_PMAP, "pmap_remove: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x",
2322             pmap, sva, eva);
2323         
2324         /*
2325          * Perform an unsynchronized read.  This is, however, safe.
2326          */
2327         if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2328                 return;
2329
2330         anyvalid = 0;
2331
2332         vm_page_lock_queues();
2333         sched_pin();
2334         PMAP_LOCK(pmap);
2335
2336         /*
2337          * special handling of removing one page.  a very
2338          * common operation and easy to short circuit some
2339          * code.
2340          */
2341         if ((sva + PAGE_SIZE == eva) && 
2342             ((pmap->pm_pdir[(sva >> PDRSHIFT)] & PG_PS) == 0)) {
2343                 pmap_remove_page(pmap, sva, &free);
2344                 goto out;
2345         }
2346
2347         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2348                 unsigned pdirindex;
2349
2350                 /*
2351                  * Calculate index for next page table.
2352                  */
2353                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2354                 if (pmap->pm_stats.resident_count == 0)
2355                         break;
2356
2357                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2358                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2359
2360                 /*
2361                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2362                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2363                  */
2364                 if (ptpaddr == 0)
2365                         continue;
2366
2367                 /*
2368                  * Check for large page.
2369                  */
2370                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2371                         PD_CLEAR_VA(pmap, pdirindex, TRUE);
2372                         pmap->pm_stats.resident_count -= NBPDR / PAGE_SIZE;
2373                         anyvalid = 1;
2374                         continue;
2375                 }
2376
2377                 /*
2378                  * Limit our scan to either the end of the va represented
2379                  * by the current page table page, or to the end of the
2380                  * range being removed.
2381                  */
2382                 if (pdnxt > eva)
2383                         pdnxt = eva;
2384
2385                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2386                     sva += PAGE_SIZE) {
2387                         if ((*pte & PG_V) == 0)
2388                                 continue;
2389
2390                         /*
2391                          * The TLB entry for a PG_G mapping is invalidated
2392                          * by pmap_remove_pte().
2393                          */
2394                         if ((*pte & PG_G) == 0)
2395                                 anyvalid = 1;
2396                         if (pmap_remove_pte(pmap, pte, sva, &free))
2397                                 break;
2398                 }
2399         }
2400         PT_UPDATES_FLUSH();
2401         if (*PMAP1)
2402                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2403 out:
2404         if (anyvalid)
2405                 pmap_invalidate_all(pmap);
2406         sched_unpin();
2407         vm_page_unlock_queues();
2408         PMAP_UNLOCK(pmap);
2409         pmap_free_zero_pages(free);
2410 }
2411
2412 /*
2413  *      Routine:        pmap_remove_all
2414  *      Function:
2415  *              Removes this physical page from
2416  *              all physical maps in which it resides.
2417  *              Reflects back modify bits to the pager.
2418  *
2419  *      Notes:
2420  *              Original versions of this routine were very
2421  *              inefficient because they iteratively called
2422  *              pmap_remove (slow...)
2423  */
2424
2425 void
2426 pmap_remove_all(vm_page_t m)
2427 {
2428         pv_entry_t pv;
2429         pmap_t pmap;
2430         pt_entry_t *pte, tpte;
2431         vm_page_t free;
2432
2433         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
2434             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
2435         free = NULL;
2436         vm_page_lock_queues();
2437         sched_pin();
2438         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
2439                 pmap = PV_PMAP(pv);
2440                 PMAP_LOCK(pmap);
2441                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2442                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
2443
2444                 tpte = *pte;
2445                 PT_SET_VA_MA(pte, 0, TRUE);
2446                 if (tpte & PG_W)
2447                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2448                 if (tpte & PG_A)
2449                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
2450
2451                 /*
2452                  * Update the vm_page_t clean and reference bits.
2453                  */
2454                 if ((tpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
2455                         vm_page_dirty(m);
2456                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
2457                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
2458                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2459                 free_pv_entry(pmap, pv);
2460                 PMAP_UNLOCK(pmap);
2461         }
2462         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2463         PT_UPDATES_FLUSH();
2464         if (*PMAP1)
2465                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
2466         sched_unpin();
2467         vm_page_unlock_queues();
2468         pmap_free_zero_pages(free);
2469 }
2470
2471 /*
2472  *      Set the physical protection on the
2473  *      specified range of this map as requested.
2474  */
2475 void
2476 pmap_protect(pmap_t pmap, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
2477 {
2478         vm_offset_t pdnxt;
2479         pd_entry_t ptpaddr;
2480         pt_entry_t *pte;
2481         int anychanged;
2482
2483         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap=%p sva=0x%x eva=0x%x prot=0x%x",
2484             pmap, sva, eva, prot);
2485         
2486         if ((prot & VM_PROT_READ) == VM_PROT_NONE) {
2487                 pmap_remove(pmap, sva, eva);
2488                 return;
2489         }
2490
2491 #ifdef PAE
2492         if ((prot & (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE)) ==
2493             (VM_PROT_WRITE|VM_PROT_EXECUTE))
2494                 return;
2495 #else
2496         if (prot & VM_PROT_WRITE)
2497                 return;
2498 #endif
2499
2500         anychanged = 0;
2501
2502         vm_page_lock_queues();
2503         sched_pin();
2504         PMAP_LOCK(pmap);
2505         for (; sva < eva; sva = pdnxt) {
2506                 pt_entry_t obits, pbits;
2507                 unsigned pdirindex;
2508
2509                 pdnxt = (sva + NBPDR) & ~PDRMASK;
2510
2511                 pdirindex = sva >> PDRSHIFT;
2512                 ptpaddr = pmap->pm_pdir[pdirindex];
2513
2514                 /*
2515                  * Weed out invalid mappings. Note: we assume that the page
2516                  * directory table is always allocated, and in kernel virtual.
2517                  */
2518                 if (ptpaddr == 0)
2519                         continue;
2520
2521                 /*
2522                  * Check for large page.
2523                  */
2524                 if ((ptpaddr & PG_PS) != 0) {
2525                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2526                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] &= ~(PG_M|PG_RW);
2527 #ifdef PAE
2528                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2529                                 pmap->pm_pdir[pdirindex] |= pg_nx;
2530 #endif
2531                         anychanged = 1;
2532                         continue;
2533                 }
2534
2535                 if (pdnxt > eva)
2536                         pdnxt = eva;
2537
2538                 for (pte = pmap_pte_quick(pmap, sva); sva != pdnxt; pte++,
2539                     sva += PAGE_SIZE) {
2540                         vm_page_t m;
2541
2542 retry:
2543                         /*
2544                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits in
2545                          * size, PG_RW, PG_A, and PG_M are among the least
2546                          * significant 32 bits.
2547                          */
2548                         obits = pbits = *pte;
2549                         if ((pbits & PG_V) == 0)
2550                                 continue;
2551
2552                         if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
2553                                 if ((pbits & (PG_MANAGED | PG_M | PG_RW)) ==
2554                                     (PG_MANAGED | PG_M | PG_RW)) {
2555                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(pbits) &
2556                                             PG_FRAME);
2557                                         vm_page_dirty(m);
2558                                 }
2559                                 pbits &= ~(PG_RW | PG_M);
2560                         }
2561 #ifdef PAE
2562                         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2563                                 pbits |= pg_nx;
2564 #endif
2565
2566                         if (pbits != obits) {
2567                                 obits = *pte;
2568                                 PT_SET_VA_MA(pte, pbits, TRUE);
2569                                 if (*pte != pbits)
2570                                         goto retry;
2571                                 if (obits & PG_G)
2572                                         pmap_invalidate_page(pmap, sva);
2573                                 else
2574                                         anychanged = 1;
2575                         }
2576                 }
2577         }
2578         PT_UPDATES_FLUSH();
2579         if (*PMAP1)
2580                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2581         if (anychanged)
2582                 pmap_invalidate_all(pmap);
2583         sched_unpin();
2584         vm_page_unlock_queues();
2585         PMAP_UNLOCK(pmap);
2586 }
2587
2588 /*
2589  *      Insert the given physical page (p) at
2590  *      the specified virtual address (v) in the
2591  *      target physical map with the protection requested.
2592  *
2593  *      If specified, the page will be wired down, meaning
2594  *      that the related pte can not be reclaimed.
2595  *
2596  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
2597  *      or lose information.  That is, this routine must actually
2598  *      insert this page into the given map NOW.
2599  */
2600 void
2601 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
2602     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
2603 {
2604         pd_entry_t *pde;
2605         pt_entry_t *pte;
2606         pt_entry_t newpte, origpte;
2607         pv_entry_t pv;
2608         vm_paddr_t opa, pa;
2609         vm_page_t mpte, om;
2610         boolean_t invlva;
2611
2612         CTR6(KTR_PMAP, "pmap_enter: pmap=%08p va=0x%08x access=0x%x ma=0x%08x prot=0x%x wired=%d",
2613             pmap, va, access, VM_PAGE_TO_MACH(m), prot, wired);
2614         va = trunc_page(va);
2615         KASSERT(va <= VM_MAX_KERNEL_ADDRESS, ("pmap_enter: toobig"));
2616         KASSERT(va < UPT_MIN_ADDRESS || va >= UPT_MAX_ADDRESS,
2617             ("pmap_enter: invalid to pmap_enter page table pages (va: 0x%x)",
2618             va));
2619         KASSERT((m->oflags & (VPO_UNMANAGED | VPO_BUSY)) != 0,
2620             ("pmap_enter: page %p is not busy", m));
2621
2622         mpte = NULL;
2623
2624         vm_page_lock_queues();
2625         PMAP_LOCK(pmap);
2626         sched_pin();
2627
2628         /*
2629          * In the case that a page table page is not
2630          * resident, we are creating it here.
2631          */
2632         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2633                 mpte = pmap_allocpte(pmap, va, M_WAITOK);
2634         }
2635
2636         pde = pmap_pde(pmap, va);
2637         if ((*pde & PG_PS) != 0)
2638                 panic("pmap_enter: attempted pmap_enter on 4MB page");
2639         pte = pmap_pte_quick(pmap, va);
2640
2641         /*
2642          * Page Directory table entry not valid, we need a new PT page
2643          */
2644         if (pte == NULL) {
2645                 panic("pmap_enter: invalid page directory pdir=%#jx, va=%#x",
2646                         (uintmax_t)pmap->pm_pdir[va >> PDRSHIFT], va);
2647         }
2648
2649         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
2650         om = NULL;
2651         opa = origpte = 0;
2652
2653 #if 0
2654         KASSERT((*pte & PG_V) || (*pte == 0), ("address set but not valid pte=%p *pte=0x%016jx",
2655                 pte, *pte));
2656 #endif
2657         origpte = *pte;
2658         if (origpte)
2659                 origpte = xpmap_mtop(origpte);
2660         opa = origpte & PG_FRAME;
2661
2662         /*
2663          * Mapping has not changed, must be protection or wiring change.
2664          */
2665         if (origpte && (opa == pa)) {
2666                 /*
2667                  * Wiring change, just update stats. We don't worry about
2668                  * wiring PT pages as they remain resident as long as there
2669                  * are valid mappings in them. Hence, if a user page is wired,
2670                  * the PT page will be also.
2671                  */
2672                 if (wired && ((origpte & PG_W) == 0))
2673                         pmap->pm_stats.wired_count++;
2674                 else if (!wired && (origpte & PG_W))
2675                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2676
2677                 /*
2678                  * Remove extra pte reference
2679                  */
2680                 if (mpte)
2681                         mpte->wire_count--;
2682
2683                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2684                         om = m;
2685                         pa |= PG_MANAGED;
2686                 }
2687                 goto validate;
2688         } 
2689
2690         pv = NULL;
2691
2692         /*
2693          * Mapping has changed, invalidate old range and fall through to
2694          * handle validating new mapping.
2695          */
2696         if (opa) {
2697                 if (origpte & PG_W)
2698                         pmap->pm_stats.wired_count--;
2699                 if (origpte & PG_MANAGED) {
2700                         om = PHYS_TO_VM_PAGE(opa);
2701                         pv = pmap_pvh_remove(&om->md, pmap, va);
2702                 } else if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) 
2703                         printf("va=0x%x is unmanaged :-( \n", va);
2704                         
2705                 if (mpte != NULL) {
2706                         mpte->wire_count--;
2707                         KASSERT(mpte->wire_count > 0,
2708                             ("pmap_enter: missing reference to page table page,"
2709                              " va: 0x%x", va));
2710                 }
2711         } else
2712                 pmap->pm_stats.resident_count++;
2713
2714         /*
2715          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2716          */
2717         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0) {
2718                 KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva,
2719                     ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
2720                 if (pv == NULL)
2721                         pv = get_pv_entry(pmap, FALSE);
2722                 pv->pv_va = va;
2723                 TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
2724                 pa |= PG_MANAGED;
2725         } else if (pv != NULL)
2726                 free_pv_entry(pmap, pv);
2727
2728         /*
2729          * Increment counters
2730          */
2731         if (wired)
2732                 pmap->pm_stats.wired_count++;
2733
2734 validate:
2735         /*
2736          * Now validate mapping with desired protection/wiring.
2737          */
2738         newpte = (pt_entry_t)(pa | PG_V);
2739         if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0) {
2740                 newpte |= PG_RW;
2741                 if ((newpte & PG_MANAGED) != 0)
2742                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
2743         }
2744 #ifdef PAE
2745         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
2746                 newpte |= pg_nx;
2747 #endif
2748         if (wired)
2749                 newpte |= PG_W;
2750         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS)
2751                 newpte |= PG_U;
2752         if (pmap == kernel_pmap)
2753                 newpte |= pgeflag;
2754
2755         critical_enter();
2756         /*
2757          * if the mapping or permission bits are different, we need
2758          * to update the pte.
2759          */
2760         if ((origpte & ~(PG_M|PG_A)) != newpte) {
2761                 if (origpte) {
2762                         invlva = FALSE;
2763                         origpte = *pte;
2764                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2765                         if (origpte & PG_A) {
2766                                 if (origpte & PG_MANAGED)
2767                                         vm_page_aflag_set(om, PGA_REFERENCED);
2768                                 if (opa != VM_PAGE_TO_PHYS(m))
2769                                         invlva = TRUE;
2770 #ifdef PAE
2771                                 if ((origpte & PG_NX) == 0 &&
2772                                     (newpte & PG_NX) != 0)
2773                                         invlva = TRUE;
2774 #endif
2775                         }
2776                         if ((origpte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW)) {
2777                                 if ((origpte & PG_MANAGED) != 0)
2778                                         vm_page_dirty(om);
2779                                 if ((prot & VM_PROT_WRITE) == 0)
2780                                         invlva = TRUE;
2781                         }
2782                         if ((origpte & PG_MANAGED) != 0 &&
2783                             TAILQ_EMPTY(&om->md.pv_list))
2784                                 vm_page_aflag_clear(om, PGA_WRITEABLE);
2785                         if (invlva)
2786                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2787                 } else{
2788                         PT_SET_VA(pte, newpte | PG_A, FALSE);
2789                 }
2790                 
2791         }
2792         PT_UPDATES_FLUSH();
2793         critical_exit();
2794         if (*PMAP1)
2795                 PT_SET_VA_MA(PMAP1, 0, TRUE);
2796         sched_unpin();
2797         vm_page_unlock_queues();
2798         PMAP_UNLOCK(pmap);
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
2803  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
2804  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
2805  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
2806  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
2807  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
2808  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
2809  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
2810  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
2811  * corresponding offset from m_start are mapped.
2812  */
2813 void
2814 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
2815     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
2816 {
2817         vm_page_t m, mpte;
2818         vm_pindex_t diff, psize;
2819         multicall_entry_t mcl[16];
2820         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2821         int error, count = 0;
2822         
2823         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m_start->object, MA_OWNED);
2824         psize = atop(end - start);
2825             
2826         mpte = NULL;
2827         m = m_start;
2828         vm_page_lock_queues();
2829         PMAP_LOCK(pmap);
2830         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
2831                 mpte = pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, start + ptoa(diff), m,
2832                     prot, mpte);
2833                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
2834                 if (count == 16) {
2835                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2836                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2837                         mclp = mcl;
2838                         count = 0;
2839                 }
2840         }
2841         if (count) {
2842                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, count);
2843                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2844         }
2845         vm_page_unlock_queues();
2846         PMAP_UNLOCK(pmap);
2847 }
2848
2849 /*
2850  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
2851  * 1. Current pmap & pmap exists.
2852  * 2. Not wired.
2853  * 3. Read access.
2854  * 4. No page table pages.
2855  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
2856  */
2857
2858 void
2859 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
2860 {
2861         multicall_entry_t mcl, *mclp;
2862         int count = 0;
2863         mclp = &mcl;
2864         
2865         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_enter_quick: pmap=%p va=0x%x m=%p prot=0x%x",
2866             pmap, va, m, prot);
2867         
2868         vm_page_lock_queues();
2869         PMAP_LOCK(pmap);
2870         (void)pmap_enter_quick_locked(&mclp, &count, pmap, va, m, prot, NULL);
2871         if (count)
2872                 HYPERVISOR_multicall(&mcl, count);
2873         vm_page_unlock_queues();
2874         PMAP_UNLOCK(pmap);
2875 }
2876
2877 #ifdef notyet
2878 void
2879 pmap_enter_quick_range(pmap_t pmap, vm_offset_t *addrs, vm_page_t *pages, vm_prot_t *prots, int count)
2880 {
2881         int i, error, index = 0;
2882         multicall_entry_t mcl[16];
2883         multicall_entry_t *mclp = mcl;
2884                 
2885         PMAP_LOCK(pmap);
2886         for (i = 0; i < count; i++, addrs++, pages++, prots++) {
2887                 if (!pmap_is_prefaultable_locked(pmap, *addrs))
2888                         continue;
2889
2890                 (void) pmap_enter_quick_locked(&mclp, &index, pmap, *addrs, *pages, *prots, NULL);
2891                 if (index == 16) {
2892                         error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2893                         mclp = mcl;
2894                         index = 0;
2895                         KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2896                 }
2897         }
2898         if (index) {
2899                 error = HYPERVISOR_multicall(mcl, index);
2900                 KASSERT(error == 0, ("bad multicall %d", error));
2901         }
2902         
2903         PMAP_UNLOCK(pmap);
2904 }
2905 #endif
2906
2907 static vm_page_t
2908 pmap_enter_quick_locked(multicall_entry_t **mclpp, int *count, pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m,
2909     vm_prot_t prot, vm_page_t mpte)
2910 {
2911         pt_entry_t *pte;
2912         vm_paddr_t pa;
2913         vm_page_t free;
2914         multicall_entry_t *mcl = *mclpp;
2915         
2916         KASSERT(va < kmi.clean_sva || va >= kmi.clean_eva ||
2917             (m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0,
2918             ("pmap_enter_quick_locked: managed mapping within the clean submap"));
2919         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
2920         PMAP_LOCK_ASSERT(pmap, MA_OWNED);
2921
2922         /*
2923          * In the case that a page table page is not
2924          * resident, we are creating it here.
2925          */
2926         if (va < VM_MAXUSER_ADDRESS) {
2927                 unsigned ptepindex;
2928                 pd_entry_t ptema;
2929
2930                 /*
2931                  * Calculate pagetable page index
2932                  */
2933                 ptepindex = va >> PDRSHIFT;
2934                 if (mpte && (mpte->pindex == ptepindex)) {
2935                         mpte->wire_count++;
2936                 } else {
2937                         /*
2938                          * Get the page directory entry
2939                          */
2940                         ptema = pmap->pm_pdir[ptepindex];
2941
2942                         /*
2943                          * If the page table page is mapped, we just increment
2944                          * the hold count, and activate it.
2945                          */
2946                         if (ptema & PG_V) {
2947                                 if (ptema & PG_PS)
2948                                         panic("pmap_enter_quick: unexpected mapping into 4MB page");
2949                                 mpte = PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptema) & PG_FRAME);
2950                                 mpte->wire_count++;
2951                         } else {
2952                                 mpte = _pmap_allocpte(pmap, ptepindex,
2953                                     M_NOWAIT);
2954                                 if (mpte == NULL)
2955                                         return (mpte);
2956                         }
2957                 }
2958         } else {
2959                 mpte = NULL;
2960         }
2961
2962         /*
2963          * This call to vtopte makes the assumption that we are
2964          * entering the page into the current pmap.  In order to support
2965          * quick entry into any pmap, one would likely use pmap_pte_quick.
2966          * But that isn't as quick as vtopte.
2967          */
2968         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("entering pages in non-current pmap"));
2969         pte = vtopte(va);
2970         if (*pte & PG_V) {
2971                 if (mpte != NULL) {
2972                         mpte->wire_count--;
2973                         mpte = NULL;
2974                 }
2975                 return (mpte);
2976         }
2977
2978         /*
2979          * Enter on the PV list if part of our managed memory.
2980          */
2981         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0 &&
2982             !pmap_try_insert_pv_entry(pmap, va, m)) {
2983                 if (mpte != NULL) {
2984                         free = NULL;
2985                         if (pmap_unwire_pte_hold(pmap, mpte, &free)) {
2986                                 pmap_invalidate_page(pmap, va);
2987                                 pmap_free_zero_pages(free);
2988                         }
2989                         
2990                         mpte = NULL;
2991                 }
2992                 return (mpte);
2993         }
2994
2995         /*
2996          * Increment counters
2997          */
2998         pmap->pm_stats.resident_count++;
2999
3000         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3001 #ifdef PAE
3002         if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) == 0)
3003                 pa |= pg_nx;
3004 #endif
3005
3006 #if 0
3007         /*
3008          * Now validate mapping with RO protection
3009          */
3010         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3011                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U);
3012         else
3013                 pte_store(pte, pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3014 #else
3015         /*
3016          * Now validate mapping with RO protection
3017          */
3018         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3019                 pa =    xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U);
3020         else
3021                 pa = xpmap_ptom(pa | PG_V | PG_U | PG_MANAGED);
3022
3023         mcl->op = __HYPERVISOR_update_va_mapping;
3024         mcl->args[0] = va;
3025         mcl->args[1] = (uint32_t)(pa & 0xffffffff);
3026         mcl->args[2] = (uint32_t)(pa >> 32);
3027         mcl->args[3] = 0;
3028         *mclpp = mcl + 1;
3029         *count = *count + 1;
3030 #endif  
3031         return mpte;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
3036  * to be used for panic dumps.
3037  */
3038 void *
3039 pmap_kenter_temporary(vm_paddr_t pa, int i)
3040 {
3041         vm_offset_t va;
3042         vm_paddr_t ma = xpmap_ptom(pa);
3043
3044         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
3045         PT_SET_MA(va, (ma & ~PAGE_MASK) | PG_V | pgeflag);
3046         invlpg(va);
3047         return ((void *)crashdumpmap);
3048 }
3049
3050 /*
3051  * This code maps large physical mmap regions into the
3052  * processor address space.  Note that some shortcuts
3053  * are taken, but the code works.
3054  */
3055 void
3056 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr,
3057                     vm_object_t object, vm_pindex_t pindex,
3058                     vm_size_t size)
3059 {
3060         pd_entry_t *pde;
3061         vm_paddr_t pa, ptepa;
3062         vm_page_t p;
3063         int pat_mode;
3064
3065         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3066         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3067             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3068         if (pseflag && 
3069             (addr & (NBPDR - 1)) == 0 && (size & (NBPDR - 1)) == 0) {
3070                 if (!vm_object_populate(object, pindex, pindex + atop(size)))
3071                         return;
3072                 p = vm_page_lookup(object, pindex);
3073                 KASSERT(p->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
3074                     ("pmap_object_init_pt: invalid page %p", p));
3075                 pat_mode = p->md.pat_mode;
3076                 /*
3077                  * Abort the mapping if the first page is not physically
3078                  * aligned to a 2/4MB page boundary.
3079                  */
3080                 ptepa = VM_PAGE_TO_PHYS(p);
3081                 if (ptepa & (NBPDR - 1))
3082                         return;
3083                 /*
3084                  * Skip the first page.  Abort the mapping if the rest of
3085                  * the pages are not physically contiguous or have differing
3086                  * memory attributes.
3087                  */
3088                 p = TAILQ_NEXT(p, listq);
3089                 for (pa = ptepa + PAGE_SIZE; pa < ptepa + size;
3090                     pa += PAGE_SIZE) {
3091                         KASSERT(p->valid == VM_PAGE_BITS_ALL,
3092                             ("pmap_object_init_pt: invalid page %p", p));
3093                         if (pa != VM_PAGE_TO_PHYS(p) ||
3094                             pat_mode != p->md.pat_mode)
3095                                 return;
3096                         p = TAILQ_NEXT(p, listq);
3097                 }
3098                 /* Map using 2/4MB pages. */
3099                 PMAP_LOCK(pmap);
3100                 for (pa = ptepa | pmap_cache_bits(pat_mode, 1); pa < ptepa +
3101                     size; pa += NBPDR) {
3102                         pde = pmap_pde(pmap, addr);
3103                         if (*pde == 0) {
3104                                 pde_store(pde, pa | PG_PS | PG_M | PG_A |
3105                                     PG_U | PG_RW | PG_V);
3106                                 pmap->pm_stats.resident_count += NBPDR /
3107                                     PAGE_SIZE;
3108                                 pmap_pde_mappings++;
3109                         }
3110                         /* Else continue on if the PDE is already valid. */
3111                         addr += NBPDR;
3112                 }
3113                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3114         }
3115 }
3116
3117 /*
3118  *      Routine:        pmap_change_wiring
3119  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3120  *                      pair.
3121  *      In/out conditions:
3122  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3123  */
3124 void
3125 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3126 {
3127         pt_entry_t *pte;
3128
3129         vm_page_lock_queues();
3130         PMAP_LOCK(pmap);
3131         pte = pmap_pte(pmap, va);
3132
3133         if (wired && !pmap_pte_w(pte)) {
3134                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) | PG_W, TRUE);
3135                 pmap->pm_stats.wired_count++;
3136         } else if (!wired && pmap_pte_w(pte)) {
3137                 PT_SET_VA_MA((pte), *(pte) & ~PG_W, TRUE);
3138                 pmap->pm_stats.wired_count--;
3139         }
3140         
3141         /*
3142          * Wiring is not a hardware characteristic so there is no need to
3143          * invalidate TLB.
3144          */
3145         pmap_pte_release(pte);
3146         PMAP_UNLOCK(pmap);
3147         vm_page_unlock_queues();
3148 }
3149
3150
3151
3152 /*
3153  *      Copy the range specified by src_addr/len
3154  *      from the source map to the range dst_addr/len
3155  *      in the destination map.
3156  *
3157  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3158  */
3159
3160 void
3161 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr, vm_size_t len,
3162           vm_offset_t src_addr)
3163 {
3164         vm_page_t   free;
3165         vm_offset_t addr;
3166         vm_offset_t end_addr = src_addr + len;
3167         vm_offset_t pdnxt;
3168
3169         if (dst_addr != src_addr)
3170                 return;
3171
3172         if (!pmap_is_current(src_pmap)) {
3173                 CTR2(KTR_PMAP,
3174                     "pmap_copy, skipping: pdir[PTDPTDI]=0x%jx PTDpde[0]=0x%jx",
3175                     (src_pmap->pm_pdir[PTDPTDI] & PG_FRAME), (PTDpde[0] & PG_FRAME));
3176                 
3177                 return;
3178         }
3179         CTR5(KTR_PMAP, "pmap_copy:  dst_pmap=%p src_pmap=%p dst_addr=0x%x len=%d src_addr=0x%x",
3180             dst_pmap, src_pmap, dst_addr, len, src_addr);
3181         
3182 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
3183         mtx_lock(&createdelete_lock);
3184 #endif
3185
3186         vm_page_lock_queues();
3187         if (dst_pmap < src_pmap) {
3188                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3189                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3190         } else {
3191                 PMAP_LOCK(src_pmap);
3192                 PMAP_LOCK(dst_pmap);
3193         }
3194         sched_pin();
3195         for (addr = src_addr; addr < end_addr; addr = pdnxt) {
3196                 pt_entry_t *src_pte, *dst_pte;
3197                 vm_page_t dstmpte, srcmpte;
3198                 pd_entry_t srcptepaddr;
3199                 unsigned ptepindex;
3200
3201                 KASSERT(addr < UPT_MIN_ADDRESS,
3202                     ("pmap_copy: invalid to pmap_copy page tables"));
3203
3204                 pdnxt = (addr + NBPDR) & ~PDRMASK;
3205                 ptepindex = addr >> PDRSHIFT;
3206
3207                 srcptepaddr = PT_GET(&src_pmap->pm_pdir[ptepindex]);
3208                 if (srcptepaddr == 0)
3209                         continue;
3210                         
3211                 if (srcptepaddr & PG_PS) {
3212                         if (dst_pmap->pm_pdir[ptepindex] == 0) {
3213                                 PD_SET_VA(dst_pmap, ptepindex, srcptepaddr & ~PG_W, TRUE);
3214                                 dst_pmap->pm_stats.resident_count +=
3215                                     NBPDR / PAGE_SIZE;
3216                         }
3217                         continue;
3218                 }
3219
3220                 srcmpte = PHYS_TO_VM_PAGE(srcptepaddr & PG_FRAME);
3221                 KASSERT(srcmpte->wire_count > 0,
3222                     ("pmap_copy: source page table page is unused"));
3223
3224                 if (pdnxt > end_addr)
3225                         pdnxt = end_addr;
3226
3227                 src_pte = vtopte(addr);
3228                 while (addr < pdnxt) {
3229                         pt_entry_t ptetemp;
3230                         ptetemp = *src_pte;
3231                         /*
3232                          * we only virtual copy managed pages
3233                          */
3234                         if ((ptetemp & PG_MANAGED) != 0) {
3235                                 dstmpte = pmap_allocpte(dst_pmap, addr,
3236                                     M_NOWAIT);
3237                                 if (dstmpte == NULL)
3238                                         break;
3239                                 dst_pte = pmap_pte_quick(dst_pmap, addr);
3240                                 if (*dst_pte == 0 &&
3241                                     pmap_try_insert_pv_entry(dst_pmap, addr,
3242                                     PHYS_TO_VM_PAGE(xpmap_mtop(ptetemp) & PG_FRAME))) {
3243                                         /*
3244                                          * Clear the wired, modified, and
3245                                          * accessed (referenced) bits
3246                                          * during the copy.
3247                                          */
3248                                         KASSERT(ptetemp != 0, ("src_pte not set"));
3249                                         PT_SET_VA_MA(dst_pte, ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A), TRUE /* XXX debug */);
3250                                         KASSERT(*dst_pte == (ptetemp & ~(PG_W | PG_M | PG_A)),
3251                                             ("no pmap copy expected: 0x%jx saw: 0x%jx",
3252                                                 ptetemp &  ~(PG_W | PG_M | PG_A), *dst_pte));
3253                                         dst_pmap->pm_stats.resident_count++;
3254                                 } else {
3255                                         free = NULL;
3256                                         if (pmap_unwire_pte_hold(dst_pmap,
3257                                             dstmpte, &free)) {
3258                                                 pmap_invalidate_page(dst_pmap,
3259                                                     addr);
3260                                                 pmap_free_zero_pages(free);
3261                                         }
3262                                 }
3263                                 if (dstmpte->wire_count >= srcmpte->wire_count)
3264                                         break;
3265                         }
3266                         addr += PAGE_SIZE;
3267                         src_pte++;
3268                 }
3269         }
3270         PT_UPDATES_FLUSH();
3271         sched_unpin();
3272         vm_page_unlock_queues();
3273         PMAP_UNLOCK(src_pmap);
3274         PMAP_UNLOCK(dst_pmap);
3275
3276 #ifdef HAMFISTED_LOCKING
3277         mtx_unlock(&createdelete_lock);
3278 #endif
3279 }       
3280
3281 static __inline void
3282 pagezero(void *page)
3283 {
3284 #if defined(I686_CPU)
3285         if (cpu_class == CPUCLASS_686) {
3286 #if defined(CPU_ENABLE_SSE)
3287                 if (cpu_feature & CPUID_SSE2)
3288                         sse2_pagezero(page);
3289                 else
3290 #endif
3291                         i686_pagezero(page);
3292         } else
3293 #endif
3294                 bzero(page, PAGE_SIZE);
3295 }
3296
3297 /*
3298  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping 
3299  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3300  */
3301 void
3302 pmap_zero_page(vm_page_t m)
3303 {
3304         struct sysmaps *sysmaps;
3305
3306         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3307         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3308         if (*sysmaps->CMAP2)
3309                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3310         sched_pin();
3311         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_MACH(m) | PG_A | PG_M);
3312         pagezero(sysmaps->CADDR2);
3313         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3314         sched_unpin();
3315         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3316 }
3317
3318 /*
3319  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping 
3320  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
3321  *
3322  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
3323  */
3324 void
3325 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
3326 {
3327         struct sysmaps *sysmaps;
3328
3329         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3330         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3331         if (*sysmaps->CMAP2)
3332                 panic("pmap_zero_page: CMAP2 busy");
3333         sched_pin();
3334         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_MACH(m) | PG_A | PG_M);
3335
3336         if (off == 0 && size == PAGE_SIZE) 
3337                 pagezero(sysmaps->CADDR2);
3338         else
3339                 bzero((char *)sysmaps->CADDR2 + off, size);
3340         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3341         sched_unpin();
3342         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3343 }
3344
3345 /*
3346  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping 
3347  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
3348  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
3349  *      outside of Giant.
3350  */
3351 void
3352 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
3353 {
3354
3355         if (*CMAP3)
3356                 panic("pmap_zero_page: CMAP3 busy");
3357         sched_pin();
3358         PT_SET_MA(CADDR3, PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_MACH(m) | PG_A | PG_M);
3359         pagezero(CADDR3);
3360         PT_SET_MA(CADDR3, 0);
3361         sched_unpin();
3362 }
3363
3364 /*
3365  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
3366  *      page by mapping the page into virtual memory and using
3367  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
3368  *      time.
3369  */
3370 void
3371 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
3372 {
3373         struct sysmaps *sysmaps;
3374
3375         sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
3376         mtx_lock(&sysmaps->lock);
3377         if (*sysmaps->CMAP1)
3378                 panic("pmap_copy_page: CMAP1 busy");
3379         if (*sysmaps->CMAP2)
3380                 panic("pmap_copy_page: CMAP2 busy");
3381         sched_pin();
3382         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, PG_V | VM_PAGE_TO_MACH(src) | PG_A);
3383         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW | VM_PAGE_TO_MACH(dst) | PG_A | PG_M);
3384         bcopy(sysmaps->CADDR1, sysmaps->CADDR2, PAGE_SIZE);
3385         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR1, 0);
3386         PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
3387         sched_unpin();
3388         mtx_unlock(&sysmaps->lock);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Returns true if the pmap's pv is one of the first
3393  * 16 pvs linked to from this page.  This count may
3394  * be changed upwards or downwards in the future; it
3395  * is only necessary that true be returned for a small
3396  * subset of pmaps for proper page aging.
3397  */
3398 boolean_t
3399 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
3400 {
3401         pv_entry_t pv;
3402         int loops = 0;
3403         boolean_t rv;
3404
3405         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3406             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
3407         rv = FALSE;
3408         vm_page_lock_queues();
3409         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3410                 if (PV_PMAP(pv) == pmap) {
3411                         rv = TRUE;
3412                         break;
3413                 }
3414                 loops++;
3415                 if (loops >= 16)
3416                         break;
3417         }
3418         vm_page_unlock_queues();
3419         return (rv);
3420 }
3421
3422 /*
3423  *      pmap_page_wired_mappings:
3424  *
3425  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
3426  *      that are wired.
3427  */
3428 int
3429 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
3430 {
3431         pv_entry_t pv;
3432         pt_entry_t *pte;
3433         pmap_t pmap;
3434         int count;
3435
3436         count = 0;
3437         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3438                 return (count);
3439         vm_page_lock_queues();
3440         sched_pin();
3441         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3442                 pmap = PV_PMAP(pv);
3443                 PMAP_LOCK(pmap);
3444                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3445                 if ((*pte & PG_W) != 0)
3446                         count++;
3447                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3448         }
3449         sched_unpin();
3450         vm_page_unlock_queues();
3451         return (count);
3452 }
3453
3454 /*
3455  * Returns TRUE if the given page is mapped individually or as part of
3456  * a 4mpage.  Otherwise, returns FALSE.
3457  */
3458 boolean_t
3459 pmap_page_is_mapped(vm_page_t m)
3460 {
3461         boolean_t rv;
3462
3463         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
3464                 return (FALSE);
3465         vm_page_lock_queues();
3466         rv = !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3467             !TAILQ_EMPTY(&pa_to_pvh(VM_PAGE_TO_PHYS(m))->pv_list);
3468         vm_page_unlock_queues();
3469         return (rv);
3470 }
3471
3472 /*
3473  * Remove all pages from specified address space
3474  * this aids process exit speeds.  Also, this code
3475  * is special cased for current process only, but
3476  * can have the more generic (and slightly slower)
3477  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
3478  * in the case of running down an entire address space.
3479  */
3480 void
3481 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
3482 {
3483         pt_entry_t *pte, tpte;
3484         vm_page_t m, free = NULL;
3485         pv_entry_t pv;
3486         struct pv_chunk *pc, *npc;
3487         int field, idx;
3488         int32_t bit;
3489         uint32_t inuse, bitmask;
3490         int allfree;
3491
3492         CTR1(KTR_PMAP, "pmap_remove_pages: pmap=%p", pmap);
3493         
3494         if (pmap != vmspace_pmap(curthread->td_proc->p_vmspace)) {
3495                 printf("warning: pmap_remove_pages called with non-current pmap\n");
3496                 return;
3497         }
3498         vm_page_lock_queues();
3499         KASSERT(pmap_is_current(pmap), ("removing pages from non-current pmap"));
3500         PMAP_LOCK(pmap);
3501         sched_pin();
3502         TAILQ_FOREACH_SAFE(pc, &pmap->pm_pvchunk, pc_list, npc) {
3503                 allfree = 1;
3504                 for (field = 0; field < _NPCM; field++) {
3505                         inuse = (~(pc->pc_map[field])) & pc_freemask[field];
3506                         while (inuse != 0) {
3507                                 bit = bsfl(inuse);
3508                                 bitmask = 1UL << bit;
3509                                 idx = field * 32 + bit;
3510                                 pv = &pc->pc_pventry[idx];
3511                                 inuse &= ~bitmask;
3512
3513                                 pte = vtopte(pv->pv_va);
3514                                 tpte = *pte ? xpmap_mtop(*pte) : 0;
3515
3516                                 if (tpte == 0) {
3517                                         printf(
3518                                             "TPTE at %p  IS ZERO @ VA %08x\n",
3519                                             pte, pv->pv_va);
3520                                         panic("bad pte");
3521                                 }
3522
3523 /*
3524  * We cannot remove wired pages from a process' mapping at this time
3525  */
3526                                 if (tpte & PG_W) {
3527                                         allfree = 0;
3528                                         continue;
3529                                 }
3530
3531                                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(tpte & PG_FRAME);
3532                                 KASSERT(m->phys_addr == (tpte & PG_FRAME),
3533                                     ("vm_page_t %p phys_addr mismatch %016jx %016jx",
3534                                     m, (uintmax_t)m->phys_addr,
3535                                     (uintmax_t)tpte));
3536
3537                                 KASSERT(m < &vm_page_array[vm_page_array_size],
3538                                         ("pmap_remove_pages: bad tpte %#jx",
3539                                         (uintmax_t)tpte));
3540
3541
3542                                 PT_CLEAR_VA(pte, FALSE);
3543                                 
3544                                 /*
3545                                  * Update the vm_page_t clean/reference bits.
3546                                  */
3547                                 if (tpte & PG_M)
3548                                         vm_page_dirty(m);
3549
3550                                 TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3551                                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3552                                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3553
3554                                 pmap_unuse_pt(pmap, pv->pv_va, &free);
3555
3556                                 /* Mark free */
3557                                 PV_STAT(pv_entry_frees++);
3558                                 PV_STAT(pv_entry_spare++);
3559                                 pv_entry_count--;
3560                                 pc->pc_map[field] |= bitmask;
3561                                 pmap->pm_stats.resident_count--;                        
3562                         }
3563                 }
3564                 PT_UPDATES_FLUSH();
3565                 if (allfree) {
3566                         PV_STAT(pv_entry_spare -= _NPCPV);
3567                         PV_STAT(pc_chunk_count--);
3568                         PV_STAT(pc_chunk_frees++);
3569                         TAILQ_REMOVE(&pmap->pm_pvchunk, pc, pc_list);
3570                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pmap_kextract((vm_offset_t)pc));
3571                         pmap_qremove((vm_offset_t)pc, 1);
3572                         vm_page_unwire(m, 0);
3573                         vm_page_free(m);
3574                         pmap_ptelist_free(&pv_vafree, (vm_offset_t)pc);
3575                 }
3576         }
3577         PT_UPDATES_FLUSH();
3578         if (*PMAP1)
3579                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3580
3581         sched_unpin();
3582         pmap_invalidate_all(pmap);
3583         vm_page_unlock_queues();
3584         PMAP_UNLOCK(pmap);
3585         pmap_free_zero_pages(free);
3586 }
3587
3588 /*
3589  *      pmap_is_modified:
3590  *
3591  *      Return whether or not the specified physical page was modified
3592  *      in any physical maps.
3593  */
3594 boolean_t
3595 pmap_is_modified(vm_page_t m)
3596 {
3597         pv_entry_t pv;
3598         pt_entry_t *pte;
3599         pmap_t pmap;
3600         boolean_t rv;
3601
3602         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3603             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
3604         rv = FALSE;
3605
3606         /*
3607          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be
3608          * concurrently set while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
3609          * is clear, no PTEs can have PG_M set.
3610          */
3611         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
3612         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
3613             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3614                 return (rv);
3615         vm_page_lock_queues();
3616         sched_pin();
3617         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3618                 pmap = PV_PMAP(pv);
3619                 PMAP_LOCK(pmap);
3620                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3621                 rv = (*pte & PG_M) != 0;
3622                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3623                 if (rv)
3624                         break;
3625         }
3626         if (*PMAP1)
3627                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3628         sched_unpin();
3629         vm_page_unlock_queues();
3630         return (rv);
3631 }
3632
3633 /*
3634  *      pmap_is_prefaultable:
3635  *
3636  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3637  *      for prefault.
3638  */
3639 static boolean_t
3640 pmap_is_prefaultable_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3641 {
3642         pt_entry_t *pte;
3643         boolean_t rv = FALSE;
3644
3645         return (rv);
3646         
3647         if (pmap_is_current(pmap) && *pmap_pde(pmap, addr)) {
3648                 pte = vtopte(addr);
3649                 rv = (*pte == 0);
3650         }
3651         return (rv);
3652 }
3653
3654 boolean_t
3655 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3656 {
3657         boolean_t rv;
3658         
3659         PMAP_LOCK(pmap);
3660         rv = pmap_is_prefaultable_locked(pmap, addr);
3661         PMAP_UNLOCK(pmap);
3662         return (rv);
3663 }
3664
3665 boolean_t
3666 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
3667 {
3668         pv_entry_t pv;
3669         pt_entry_t *pte;
3670         pmap_t pmap;
3671         boolean_t rv;
3672
3673         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3674             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
3675         rv = FALSE;
3676         vm_page_lock_queues();
3677         sched_pin();
3678         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3679                 pmap = PV_PMAP(pv);
3680                 PMAP_LOCK(pmap);
3681                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3682                 rv = (*pte & (PG_A | PG_V)) == (PG_A | PG_V);
3683                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3684                 if (rv)
3685                         break;
3686         }
3687         if (*PMAP1)
3688                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3689         sched_unpin();
3690         vm_page_unlock_queues();
3691         return (rv);
3692 }
3693
3694 void
3695 pmap_map_readonly(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3696 {
3697         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3698         for (i = 0; i < npages; i++) {
3699                 pt_entry_t *pte;
3700                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3701                 vm_page_lock_queues();
3702                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte & ~(PG_RW|PG_M)));
3703                 vm_page_unlock_queues();
3704                 PMAP_MARK_PRIV(xpmap_mtop(*pte));
3705                 pmap_pte_release(pte);
3706         }
3707 }
3708
3709 void
3710 pmap_map_readwrite(pmap_t pmap, vm_offset_t va, int len)
3711 {
3712         int i, npages = round_page(len) >> PAGE_SHIFT;
3713         for (i = 0; i < npages; i++) {
3714                 pt_entry_t *pte;
3715                 pte = pmap_pte(pmap, (vm_offset_t)(va + i*PAGE_SIZE));
3716                 PMAP_MARK_UNPRIV(xpmap_mtop(*pte));
3717                 vm_page_lock_queues();
3718                 pte_store(pte, xpmap_mtop(*pte) | (PG_RW|PG_M));
3719                 vm_page_unlock_queues();
3720                 pmap_pte_release(pte);
3721         }
3722 }
3723
3724 /*
3725  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
3726  */
3727 void
3728 pmap_remove_write(vm_page_t m)
3729 {
3730         pv_entry_t pv;
3731         pmap_t pmap;
3732         pt_entry_t oldpte, *pte;
3733
3734         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3735             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
3736
3737         /*
3738          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be set by
3739          * another thread while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
3740          * is clear, no page table entries need updating.
3741          */
3742         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
3743         if ((m->oflags & VPO_BUSY) == 0 &&
3744             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3745                 return;
3746         vm_page_lock_queues();
3747         sched_pin();
3748         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3749                 pmap = PV_PMAP(pv);
3750                 PMAP_LOCK(pmap);
3751                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3752 retry:
3753                 oldpte = *pte;
3754                 if ((oldpte & PG_RW) != 0) {
3755                         vm_paddr_t newpte = oldpte & ~(PG_RW | PG_M);
3756                         
3757                         /*
3758                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3759                          * in size, PG_RW and PG_M are among the least
3760                          * significant 32 bits.
3761                          */
3762                         PT_SET_VA_MA(pte, newpte, TRUE);
3763                         if (*pte != newpte)
3764                                 goto retry;
3765                         
3766                         if ((oldpte & PG_M) != 0)
3767                                 vm_page_dirty(m);
3768                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3769                 }
3770                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3771         }
3772         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3773         PT_UPDATES_FLUSH();
3774         if (*PMAP1)
3775                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3776         sched_unpin();
3777         vm_page_unlock_queues();
3778 }
3779
3780 /*
3781  *      pmap_ts_referenced:
3782  *
3783  *      Return a count of reference bits for a page, clearing those bits.
3784  *      It is not necessary for every reference bit to be cleared, but it
3785  *      is necessary that 0 only be returned when there are truly no
3786  *      reference bits set.
3787  *
3788  *      XXX: The exact number of bits to check and clear is a matter that
3789  *      should be tested and standardized at some point in the future for
3790  *      optimal aging of shared pages.
3791  */
3792 int
3793 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
3794 {
3795         pv_entry_t pv, pvf, pvn;
3796         pmap_t pmap;
3797         pt_entry_t *pte;
3798         int rtval = 0;
3799
3800         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3801             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
3802         vm_page_lock_queues();
3803         sched_pin();
3804         if ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3805                 pvf = pv;
3806                 do {
3807                         pvn = TAILQ_NEXT(pv, pv_list);
3808                         TAILQ_REMOVE(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3809                         TAILQ_INSERT_TAIL(&m->md.pv_list, pv, pv_list);
3810                         pmap = PV_PMAP(pv);
3811                         PMAP_LOCK(pmap);
3812                         pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3813                         if ((*pte & PG_A) != 0) {
3814                                 PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3815                                 pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3816                                 rtval++;
3817                                 if (rtval > 4)
3818                                         pvn = NULL;
3819                         }
3820                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3821                 } while ((pv = pvn) != NULL && pv != pvf);
3822         }
3823         PT_UPDATES_FLUSH();
3824         if (*PMAP1)
3825                 PT_SET_MA(PADDR1, 0);
3826
3827         sched_unpin();
3828         vm_page_unlock_queues();
3829         return (rtval);
3830 }
3831
3832 /*
3833  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
3834  */
3835 void
3836 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
3837 {
3838         pv_entry_t pv;
3839         pmap_t pmap;
3840         pt_entry_t *pte;
3841
3842         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3843             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
3844         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
3845         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
3846             ("pmap_clear_modify: page %p is busy", m));
3847
3848         /*
3849          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no PTEs can have PG_M set.
3850          * If the object containing the page is locked and the page is not
3851          * VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
3852          */
3853         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
3854                 return;
3855         vm_page_lock_queues();
3856         sched_pin();
3857         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3858                 pmap = PV_PMAP(pv);
3859                 PMAP_LOCK(pmap);
3860                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3861                 if ((*pte & PG_M) != 0) {
3862                         /*
3863                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3864                          * in size, PG_M is among the least significant
3865                          * 32 bits. 
3866                          */
3867                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_M, FALSE);
3868                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3869                 }
3870                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3871         }
3872         sched_unpin();
3873         vm_page_unlock_queues();
3874 }
3875
3876 /*
3877  *      pmap_clear_reference:
3878  *
3879  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
3880  */
3881 void
3882 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
3883 {
3884         pv_entry_t pv;
3885         pmap_t pmap;
3886         pt_entry_t *pte;
3887
3888         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3889             ("pmap_clear_reference: page %p is not managed", m));
3890         vm_page_lock_queues();
3891         sched_pin();
3892         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
3893                 pmap = PV_PMAP(pv);
3894                 PMAP_LOCK(pmap);
3895                 pte = pmap_pte_quick(pmap, pv->pv_va);
3896                 if ((*pte & PG_A) != 0) {
3897                         /*
3898                          * Regardless of whether a pte is 32 or 64 bits
3899                          * in size, PG_A is among the least significant
3900                          * 32 bits. 
3901                          */
3902                         PT_SET_VA_MA(pte, *pte & ~PG_A, FALSE);
3903                         pmap_invalidate_page(pmap, pv->pv_va);
3904                 }
3905                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3906         }
3907         sched_unpin();
3908         vm_page_unlock_queues();
3909 }
3910
3911 /*
3912  * Miscellaneous support routines follow
3913  */
3914
3915 /*
3916  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
3917  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
3918  * routine is intended to be used for mapping device memory,
3919  * NOT real memory.
3920  */
3921 void *
3922 pmap_mapdev_attr(vm_paddr_t pa, vm_size_t size, int mode)
3923 {
3924         vm_offset_t va, offset;
3925         vm_size_t tmpsize;
3926
3927         offset = pa & PAGE_MASK;
3928         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3929         pa = pa & PG_FRAME;
3930
3931         if (pa < KERNLOAD && pa + size <= KERNLOAD)
3932                 va = KERNBASE + pa;
3933         else
3934                 va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
3935         if (!va)
3936                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
3937
3938         for (tmpsize = 0; tmpsize < size; tmpsize += PAGE_SIZE)
3939                 pmap_kenter_attr(va + tmpsize, pa + tmpsize, mode);
3940         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, va + tmpsize);
3941         pmap_invalidate_cache_range(va, va + size);
3942         return ((void *)(va + offset));
3943 }
3944
3945 void *
3946 pmap_mapdev(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3947 {
3948
3949         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_UNCACHEABLE));
3950 }
3951
3952 void *
3953 pmap_mapbios(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
3954 {
3955
3956         return (pmap_mapdev_attr(pa, size, PAT_WRITE_BACK));
3957 }
3958
3959 void
3960 pmap_unmapdev(vm_offset_t va, vm_size_t size)
3961 {
3962         vm_offset_t base, offset, tmpva;
3963
3964         if (va >= KERNBASE && va + size <= KERNBASE + KERNLOAD)
3965                 return;
3966         base = trunc_page(va);
3967         offset = va & PAGE_MASK;
3968         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
3969         critical_enter();
3970         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE)
3971                 pmap_kremove(tmpva);
3972         pmap_invalidate_range(kernel_pmap, va, tmpva);
3973         critical_exit();
3974         kmem_free(kernel_map, base, size);
3975 }
3976
3977 /*
3978  * Sets the memory attribute for the specified page.
3979  */
3980 void
3981 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
3982 {
3983         struct sysmaps *sysmaps;
3984         vm_offset_t sva, eva;
3985
3986         m->md.pat_mode = ma;
3987         if ((m->flags & PG_FICTITIOUS) != 0)
3988                 return;
3989
3990         /*
3991          * If "m" is a normal page, flush it from the cache.
3992          * See pmap_invalidate_cache_range().
3993          *
3994          * First, try to find an existing mapping of the page by sf
3995          * buffer. sf_buf_invalidate_cache() modifies mapping and
3996          * flushes the cache.
3997          */    
3998         if (sf_buf_invalidate_cache(m))
3999                 return;
4000
4001         /*
4002          * If page is not mapped by sf buffer, but CPU does not
4003          * support self snoop, map the page transient and do
4004          * invalidation. In the worst case, whole cache is flushed by
4005          * pmap_invalidate_cache_range().
4006          */
4007         if ((cpu_feature & (CPUID_SS|CPUID_CLFSH)) == CPUID_CLFSH) {
4008                 sysmaps = &sysmaps_pcpu[PCPU_GET(cpuid)];
4009                 mtx_lock(&sysmaps->lock);
4010                 if (*sysmaps->CMAP2)
4011                         panic("pmap_page_set_memattr: CMAP2 busy");
4012                 sched_pin();
4013                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, PG_V | PG_RW |
4014                     VM_PAGE_TO_MACH(m) | PG_A | PG_M |
4015                     pmap_cache_bits(m->md.pat_mode, 0));
4016                 invlcaddr(sysmaps->CADDR2);
4017                 sva = (vm_offset_t)sysmaps->CADDR2;
4018                 eva = sva + PAGE_SIZE;
4019         } else
4020                 sva = eva = 0; /* gcc */
4021         pmap_invalidate_cache_range(sva, eva);
4022         if (sva != 0) {
4023                 PT_SET_MA(sysmaps->CADDR2, 0);
4024                 sched_unpin();
4025                 mtx_unlock(&sysmaps->lock);
4026         }
4027 }
4028
4029 int
4030 pmap_change_attr(va, size, mode)
4031         vm_offset_t va;
4032         vm_size_t size;
4033         int mode;
4034 {
4035         vm_offset_t base, offset, tmpva;
4036         pt_entry_t *pte;
4037         u_int opte, npte;
4038         pd_entry_t *pde;
4039         boolean_t changed;
4040
4041         base = trunc_page(va);
4042         offset = va & PAGE_MASK;
4043         size = roundup(offset + size, PAGE_SIZE);
4044
4045         /* Only supported on kernel virtual addresses. */
4046         if (base <= VM_MAXUSER_ADDRESS)
4047                 return (EINVAL);
4048
4049         /* 4MB pages and pages that aren't mapped aren't supported. */
4050         for (tmpva = base; tmpva < (base + size); tmpva += PAGE_SIZE) {
4051                 pde = pmap_pde(kernel_pmap, tmpva);
4052                 if (*pde & PG_PS)
4053                         return (EINVAL);
4054                 if ((*pde & PG_V) == 0)
4055                         return (EINVAL);
4056                 pte = vtopte(va);
4057                 if ((*pte & PG_V) == 0)
4058                         return (EINVAL);
4059         }
4060
4061         changed = FALSE;
4062
4063         /*
4064          * Ok, all the pages exist and are 4k, so run through them updating
4065          * their cache mode.
4066          */
4067         for (tmpva = base; size > 0; ) {
4068                 pte = vtopte(tmpva);
4069
4070                 /*
4071                  * The cache mode bits are all in the low 32-bits of the
4072                  * PTE, so we can just spin on updating the low 32-bits.
4073                  */
4074                 do {
4075                         opte = *(u_int *)pte;
4076                         npte = opte & ~(PG_PTE_PAT | PG_NC_PCD | PG_NC_PWT);
4077                         npte |= pmap_cache_bits(mode, 0);
4078                         PT_SET_VA_MA(pte, npte, TRUE);
4079                 } while (npte != opte && (*pte != npte));
4080                 if (npte != opte)
4081                         changed = TRUE;
4082                 tmpva += PAGE_SIZE;
4083                 size -= PAGE_SIZE;
4084         }
4085
4086         /*
4087          * Flush CPU caches to make sure any data isn't cached that shouldn't
4088          * be, etc.
4089          */
4090         if (changed) {
4091                 pmap_invalidate_range(kernel_pmap, base, tmpva);
4092                 pmap_invalidate_cache_range(base, tmpva);
4093         }
4094         return (0);
4095 }
4096
4097 /*
4098  * perform the pmap work for mincore
4099  */
4100 int
4101 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
4102 {
4103         pt_entry_t *ptep, pte;
4104         vm_paddr_t pa;
4105         int val;
4106         
4107         PMAP_LOCK(pmap);
4108 retry:
4109         ptep = pmap_pte(pmap, addr);
4110         pte = (ptep != NULL) ? PT_GET(ptep) : 0;
4111         pmap_pte_release(ptep);
4112         val = 0;
4113         if ((pte & PG_V) != 0) {
4114                 val |= MINCORE_INCORE;
4115                 if ((pte & (PG_M | PG_RW)) == (PG_M | PG_RW))
4116                         val |= MINCORE_MODIFIED | MINCORE_MODIFIED_OTHER;
4117                 if ((pte & PG_A) != 0)
4118                         val |= MINCORE_REFERENCED | MINCORE_REFERENCED_OTHER;
4119         }
4120         if ((val & (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER)) !=
4121             (MINCORE_MODIFIED_OTHER | MINCORE_REFERENCED_OTHER) &&
4122             (pte & (PG_MANAGED | PG_V)) == (PG_MANAGED | PG_V)) {
4123                 pa = pte & PG_FRAME;
4124                 /* Ensure that "PHYS_TO_VM_PAGE(pa)->object" doesn't change. */
4125                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa, locked_pa))
4126                         goto retry;
4127         } else
4128                 PA_UNLOCK_COND(*locked_pa);
4129         PMAP_UNLOCK(pmap);
4130         return (val);
4131 }
4132
4133 void
4134 pmap_activate(struct thread *td)
4135 {
4136         pmap_t  pmap, oldpmap;
4137         u_int   cpuid;
4138         u_int32_t  cr3;
4139
4140         critical_enter();
4141         pmap = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
4142         oldpmap = PCPU_GET(curpmap);
4143         cpuid = PCPU_GET(cpuid);
4144 #if defined(SMP)
4145         CPU_CLR_ATOMIC(cpuid, &oldpmap->pm_active);
4146         CPU_SET_ATOMIC(cpuid, &pmap->pm_active);
4147 #else
4148         CPU_CLR(cpuid, &oldpmap->pm_active);
4149         CPU_SET(cpuid, &pmap->pm_active);
4150 #endif
4151 #ifdef PAE
4152         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdpt);
4153 #else
4154         cr3 = vtophys(pmap->pm_pdir);
4155 #endif
4156         /*
4157          * pmap_activate is for the current thread on the current cpu
4158          */
4159         td->td_pcb->pcb_cr3 = cr3;
4160         PT_UPDATES_FLUSH();
4161         load_cr3(cr3);
4162         PCPU_SET(curpmap, pmap);
4163         critical_exit();
4164 }
4165
4166 void
4167 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4168 {
4169 }
4170
4171 /*
4172  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4173  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4174  */
4175 void
4176 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4177     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4178 {
4179         vm_offset_t superpage_offset;
4180
4181         if (size < NBPDR)
4182                 return;
4183         if (object != NULL && (object->flags & OBJ_COLORED) != 0)
4184                 offset += ptoa(object->pg_color);
4185         superpage_offset = offset & PDRMASK;
4186         if (size - ((NBPDR - superpage_offset) & PDRMASK) < NBPDR ||
4187             (*addr & PDRMASK) == superpage_offset)
4188                 return;
4189         if ((*addr & PDRMASK) < superpage_offset)
4190                 *addr = (*addr & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4191         else
4192                 *addr = ((*addr + PDRMASK) & ~PDRMASK) + superpage_offset;
4193 }
4194
4195 void
4196 pmap_suspend()
4197 {
4198         pmap_t pmap;
4199         int i, pdir, offset;
4200         vm_paddr_t pdirma;
4201         mmu_update_t mu[4];
4202
4203         /*
4204          * We need to remove the recursive mapping structure from all
4205          * our pmaps so that Xen doesn't get confused when it restores
4206          * the page tables. The recursive map lives at page directory
4207          * index PTDPTDI. We assume that the suspend code has stopped
4208          * the other vcpus (if any).
4209          */
4210         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4211                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4212                         /*
4213                          * Figure out which page directory (L2) page
4214                          * contains this bit of the recursive map and
4215                          * the offset within that page of the map
4216                          * entry
4217                          */
4218                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4219                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4220                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4221                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4222                         mu[i].val = 0;
4223                 }
4224                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4225         }
4226 }
4227
4228 void
4229 pmap_resume()
4230 {
4231         pmap_t pmap;
4232         int i, pdir, offset;
4233         vm_paddr_t pdirma;
4234         mmu_update_t mu[4];
4235
4236         /*
4237          * Restore the recursive map that we removed on suspend.
4238          */
4239         LIST_FOREACH(pmap, &allpmaps, pm_list) {
4240                 for (i = 0; i < 4; i++) {
4241                         /*
4242                          * Figure out which page directory (L2) page
4243                          * contains this bit of the recursive map and
4244                          * the offset within that page of the map
4245                          * entry
4246                          */
4247                         pdir = (PTDPTDI + i) / NPDEPG;
4248                         offset = (PTDPTDI + i) % NPDEPG;
4249                         pdirma = pmap->pm_pdpt[pdir] & PG_FRAME;
4250                         mu[i].ptr = pdirma + offset * sizeof(pd_entry_t);
4251                         mu[i].val = (pmap->pm_pdpt[i] & PG_FRAME) | PG_V;
4252                 }
4253                 HYPERVISOR_mmu_update(mu, 4, NULL, DOMID_SELF);
4254         }
4255 }
4256
4257 #if defined(PMAP_DEBUG)
4258 pmap_pid_dump(int pid)
4259 {
4260         pmap_t pmap;
4261         struct proc *p;
4262         int npte = 0;
4263         int index;
4264
4265         sx_slock(&allproc_lock);
4266         FOREACH_PROC_IN_SYSTEM(p) {
4267                 if (p->p_pid != pid)
4268                         continue;
4269
4270                 if (p->p_vmspace) {
4271                         int i,j;
4272                         index = 0;
4273                         pmap = vmspace_pmap(p->p_vmspace);
4274                         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++) {
4275                                 pd_entry_t *pde;
4276                                 pt_entry_t *pte;
4277                                 vm_offset_t base = i << PDRSHIFT;
4278                                 
4279                                 pde = &pmap->pm_pdir[i];
4280                                 if (pde && pmap_pde_v(pde)) {
4281                                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4282                                                 vm_offset_t va = base + (j << PAGE_SHIFT);
4283                                                 if (va >= (vm_offset_t) VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
4284                                                         if (index) {
4285                                                                 index = 0;
4286                                                                 printf("\n");
4287                                                         }
4288                                                         sx_sunlock(&allproc_lock);
4289                                                         return npte;
4290                                                 }
4291                                                 pte = pmap_pte(pmap, va);
4292                                                 if (pte && pmap_pte_v(pte)) {
4293                                                         pt_entry_t pa;
4294                                                         vm_page_t m;
4295                                                         pa = PT_GET(pte);
4296                                                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa & PG_FRAME);
4297                                                         printf("va: 0x%x, pt: 0x%x, h: %d, w: %d, f: 0x%x",
4298                                                                 va, pa, m->hold_count, m->wire_count, m->flags);
4299                                                         npte++;
4300                                                         index++;
4301                                                         if (index >= 2) {
4302                                                                 index = 0;
4303                                                                 printf("\n");
4304                                                         } else {
4305                                                                 printf(" ");
4306                                                         }
4307                                                 }
4308                                         }
4309                                 }
4310                         }
4311                 }
4312         }
4313         sx_sunlock(&allproc_lock);
4314         return npte;
4315 }
4316 #endif
4317
4318 #if defined(DEBUG)
4319
4320 static void     pads(pmap_t pm);
4321 void            pmap_pvdump(vm_paddr_t pa);
4322
4323 /* print address space of pmap*/
4324 static void
4325 pads(pmap_t pm)
4326 {
4327         int i, j;
4328         vm_paddr_t va;
4329         pt_entry_t *ptep;
4330
4331         if (pm == kernel_pmap)
4332                 return;
4333         for (i = 0; i < NPDEPTD; i++)
4334                 if (pm->pm_pdir[i])
4335                         for (j = 0; j < NPTEPG; j++) {
4336                                 va = (i << PDRSHIFT) + (j << PAGE_SHIFT);
4337                                 if (pm == kernel_pmap && va < KERNBASE)
4338                                         continue;
4339                                 if (pm != kernel_pmap && va > UPT_MAX_ADDRESS)
4340                                         continue;
4341                                 ptep = pmap_pte(pm, va);
4342                                 if (pmap_pte_v(ptep))
4343                                         printf("%x:%x ", va, *ptep);
4344                         };
4345
4346 }
4347
4348 void
4349 pmap_pvdump(vm_paddr_t pa)
4350 {
4351         pv_entry_t pv;
4352         pmap_t pmap;
4353         vm_page_t m;
4354
4355         printf("pa %x", pa);
4356         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
4357         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4358                 pmap = PV_PMAP(pv);
4359                 printf(" -> pmap %p, va %x", (void *)pmap, pv->pv_va);
4360                 pads(pmap);
4361         }
4362         printf(" ");
4363 }
4364 #endif