]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - sys/arm/arm/pmap.c
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / sys / arm / arm / pmap.c
1 /* From: $NetBSD: pmap.c,v 1.148 2004/04/03 04:35:48 bsh Exp $ */
2 /*-
3  * Copyright 2004 Olivier Houchard.
4  * Copyright 2003 Wasabi Systems, Inc.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Written by Steve C. Woodford for Wasabi Systems, Inc.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
20  *      Wasabi Systems, Inc.
21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
22  *    or promote products derived from this software without specific prior
23  *    written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
36  */
37
38 /*-
39  * Copyright (c) 2002-2003 Wasabi Systems, Inc.
40  * Copyright (c) 2001 Richard Earnshaw
41  * Copyright (c) 2001-2002 Christopher Gilbert
42  * All rights reserved.
43  *
44  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
45  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
46  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
47  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
48  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
49  * 3. The name of the company nor the name of the author may be used to
50  *    endorse or promote products derived from this software without specific
51  *    prior written permission.
52  *
53  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
54  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
55  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
56  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
57  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
58  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
59  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
60  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
61  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
62  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
63  * SUCH DAMAGE.
64  */
65 /*-
66  * Copyright (c) 1999 The NetBSD Foundation, Inc.
67  * All rights reserved.
68  *
69  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
70  * by Charles M. Hannum.
71  *
72  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
73  * modification, are permitted provided that the following conditions
74  * are met:
75  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
76  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
77  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
78  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
79  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
80  *
81  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
82  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
83  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
84  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
85  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
86  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
87  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
88  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
89  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
90  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
91  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
92  */
93
94 /*-
95  * Copyright (c) 1994-1998 Mark Brinicombe.
96  * Copyright (c) 1994 Brini.
97  * All rights reserved.
98  *
99  * This code is derived from software written for Brini by Mark Brinicombe
100  *
101  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
102  * modification, are permitted provided that the following conditions
103  * are met:
104  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
105  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
106  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
107  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
108  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
109  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
110  *    must display the following acknowledgement:
111  *      This product includes software developed by Mark Brinicombe.
112  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
113  *    derived from this software without specific prior written permission.
114  *
115  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
116  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
117  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
118  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
119  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
120  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
121  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
122  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
123  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
124  *
125  * RiscBSD kernel project
126  *
127  * pmap.c
128  *
129  * Machine dependant vm stuff
130  *
131  * Created      : 20/09/94
132  */
133
134 /*
135  * Special compilation symbols
136  * PMAP_DEBUG           - Build in pmap_debug_level code
137  */
138 /* Include header files */
139
140 #include "opt_vm.h"
141
142 #include <sys/cdefs.h>
143 __FBSDID("$FreeBSD$");
144 #include <sys/param.h>
145 #include <sys/systm.h>
146 #include <sys/kernel.h>
147 #include <sys/ktr.h>
148 #include <sys/proc.h>
149 #include <sys/malloc.h>
150 #include <sys/msgbuf.h>
151 #include <sys/vmmeter.h>
152 #include <sys/mman.h>
153 #include <sys/smp.h>
154 #include <sys/sched.h>
155
156 #include <vm/vm.h>
157 #include <vm/vm_param.h>
158 #include <vm/uma.h>
159 #include <vm/pmap.h>
160 #include <vm/vm_kern.h>
161 #include <vm/vm_object.h>
162 #include <vm/vm_map.h>
163 #include <vm/vm_page.h>
164 #include <vm/vm_pageout.h>
165 #include <vm/vm_extern.h>
166 #include <sys/lock.h>
167 #include <sys/mutex.h>
168 #include <machine/md_var.h>
169 #include <machine/cpu.h>
170 #include <machine/cpufunc.h>
171 #include <machine/pcb.h>
172
173 #ifdef PMAP_DEBUG
174 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) \
175         if (pmap_debug_level >= (_lev_)) \
176                 ((_stat_))
177 #define dprintf printf
178
179 int pmap_debug_level = 0;
180 #define PMAP_INLINE
181 #else   /* PMAP_DEBUG */
182 #define PDEBUG(_lev_,_stat_) /* Nothing */
183 #define dprintf(x, arg...)
184 #define PMAP_INLINE __inline
185 #endif  /* PMAP_DEBUG */
186
187 extern struct pv_addr systempage;
188 /*
189  * Internal function prototypes
190  */
191 static void pmap_free_pv_entry (pv_entry_t);
192 static pv_entry_t pmap_get_pv_entry(void);
193
194 static void             pmap_enter_locked(pmap_t, vm_offset_t, vm_page_t,
195     vm_prot_t, boolean_t, int);
196 static void             pmap_fix_cache(struct vm_page *, pmap_t, vm_offset_t);
197 static void             pmap_alloc_l1(pmap_t);
198 static void             pmap_free_l1(pmap_t);
199
200 static int              pmap_clearbit(struct vm_page *, u_int);
201
202 static struct l2_bucket *pmap_get_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
203 static struct l2_bucket *pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t, vm_offset_t);
204 static void             pmap_free_l2_bucket(pmap_t, struct l2_bucket *, u_int);
205 static vm_offset_t      kernel_pt_lookup(vm_paddr_t);
206
207 static MALLOC_DEFINE(M_VMPMAP, "pmap", "PMAP L1");
208
209 vm_offset_t virtual_avail;      /* VA of first avail page (after kernel bss) */
210 vm_offset_t virtual_end;        /* VA of last avail page (end of kernel AS) */
211 vm_offset_t pmap_curmaxkvaddr;
212 vm_paddr_t kernel_l1pa;
213
214 extern void *end;
215 vm_offset_t kernel_vm_end = 0;
216
217 struct pmap kernel_pmap_store;
218
219 static pt_entry_t *csrc_pte, *cdst_pte;
220 static vm_offset_t csrcp, cdstp;
221 static struct mtx cmtx;
222
223 static void             pmap_init_l1(struct l1_ttable *, pd_entry_t *);
224 /*
225  * These routines are called when the CPU type is identified to set up
226  * the PTE prototypes, cache modes, etc.
227  *
228  * The variables are always here, just in case LKMs need to reference
229  * them (though, they shouldn't).
230  */
231
232 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode;
233 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mode_pt;
234 pt_entry_t      pte_l1_s_cache_mask;
235
236 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode;
237 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mode_pt;
238 pt_entry_t      pte_l2_l_cache_mask;
239
240 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode;
241 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mode_pt;
242 pt_entry_t      pte_l2_s_cache_mask;
243
244 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_u;
245 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_w;
246 pt_entry_t      pte_l2_s_prot_mask;
247
248 pt_entry_t      pte_l1_s_proto;
249 pt_entry_t      pte_l1_c_proto;
250 pt_entry_t      pte_l2_s_proto;
251
252 void            (*pmap_copy_page_func)(vm_paddr_t, vm_paddr_t);
253 void            (*pmap_copy_page_offs_func)(vm_paddr_t a_phys,
254                     vm_offset_t a_offs, vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs,
255                     int cnt);
256 void            (*pmap_zero_page_func)(vm_paddr_t, int, int);
257 /*
258  * Which pmap is currently 'live' in the cache
259  *
260  * XXXSCW: Fix for SMP ...
261  */
262 union pmap_cache_state *pmap_cache_state;
263
264 struct msgbuf *msgbufp = 0;
265
266 /*
267  * Crashdump maps.
268  */
269 static caddr_t crashdumpmap;
270
271 extern void bcopy_page(vm_offset_t, vm_offset_t);
272 extern void bzero_page(vm_offset_t);
273
274 extern vm_offset_t alloc_firstaddr;
275
276 char *_tmppt;
277
278 /*
279  * Metadata for L1 translation tables.
280  */
281 struct l1_ttable {
282         /* Entry on the L1 Table list */
283         SLIST_ENTRY(l1_ttable) l1_link;
284
285         /* Entry on the L1 Least Recently Used list */
286         TAILQ_ENTRY(l1_ttable) l1_lru;
287
288         /* Track how many domains are allocated from this L1 */
289         volatile u_int l1_domain_use_count;
290
291         /*
292          * A free-list of domain numbers for this L1.
293          * We avoid using ffs() and a bitmap to track domains since ffs()
294          * is slow on ARM.
295          */
296         u_int8_t l1_domain_first;
297         u_int8_t l1_domain_free[PMAP_DOMAINS];
298
299         /* Physical address of this L1 page table */
300         vm_paddr_t l1_physaddr;
301
302         /* KVA of this L1 page table */
303         pd_entry_t *l1_kva;
304 };
305
306 /*
307  * Convert a virtual address into its L1 table index. That is, the
308  * index used to locate the L2 descriptor table pointer in an L1 table.
309  * This is basically used to index l1->l1_kva[].
310  *
311  * Each L2 descriptor table represents 1MB of VA space.
312  */
313 #define L1_IDX(va)              (((vm_offset_t)(va)) >> L1_S_SHIFT)
314
315 /*
316  * L1 Page Tables are tracked using a Least Recently Used list.
317  *  - New L1s are allocated from the HEAD.
318  *  - Freed L1s are added to the TAIl.
319  *  - Recently accessed L1s (where an 'access' is some change to one of
320  *    the userland pmaps which owns this L1) are moved to the TAIL.
321  */
322 static TAILQ_HEAD(, l1_ttable) l1_lru_list;
323 /*
324  * A list of all L1 tables
325  */
326 static SLIST_HEAD(, l1_ttable) l1_list;
327 static struct mtx l1_lru_lock;
328
329 /*
330  * The l2_dtable tracks L2_BUCKET_SIZE worth of L1 slots.
331  *
332  * This is normally 16MB worth L2 page descriptors for any given pmap.
333  * Reference counts are maintained for L2 descriptors so they can be
334  * freed when empty.
335  */
336 struct l2_dtable {
337         /* The number of L2 page descriptors allocated to this l2_dtable */
338         u_int l2_occupancy;
339
340         /* List of L2 page descriptors */
341         struct l2_bucket {
342                 pt_entry_t *l2b_kva;    /* KVA of L2 Descriptor Table */
343                 vm_paddr_t l2b_phys;    /* Physical address of same */
344                 u_short l2b_l1idx;      /* This L2 table's L1 index */
345                 u_short l2b_occupancy;  /* How many active descriptors */
346         } l2_bucket[L2_BUCKET_SIZE];
347 };
348
349 /* pmap_kenter_internal flags */
350 #define KENTER_CACHE    0x1
351 #define KENTER_USER     0x2
352
353 /*
354  * Given an L1 table index, calculate the corresponding l2_dtable index
355  * and bucket index within the l2_dtable.
356  */
357 #define L2_IDX(l1idx)           (((l1idx) >> L2_BUCKET_LOG2) & \
358                                  (L2_SIZE - 1))
359 #define L2_BUCKET(l1idx)        ((l1idx) & (L2_BUCKET_SIZE - 1))
360
361 /*
362  * Given a virtual address, this macro returns the
363  * virtual address required to drop into the next L2 bucket.
364  */
365 #define L2_NEXT_BUCKET(va)      (((va) & L1_S_FRAME) + L1_S_SIZE)
366
367 /*
368  * L2 allocation.
369  */
370 #define pmap_alloc_l2_dtable()          \
371                 (void*)uma_zalloc(l2table_zone, M_NOWAIT|M_USE_RESERVE)
372 #define pmap_free_l2_dtable(l2)         \
373                 uma_zfree(l2table_zone, l2)
374
375 /*
376  * We try to map the page tables write-through, if possible.  However, not
377  * all CPUs have a write-through cache mode, so on those we have to sync
378  * the cache when we frob page tables.
379  *
380  * We try to evaluate this at compile time, if possible.  However, it's
381  * not always possible to do that, hence this run-time var.
382  */
383 int     pmap_needs_pte_sync;
384
385 /*
386  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
387  * instruction cache and/or TLB
388  */
389 #define PV_BEEN_EXECD(f)  (((f) & (PVF_REF | PVF_EXEC)) == (PVF_REF | PVF_EXEC))
390
391 /*
392  * Macro to determine if a mapping might be resident in the
393  * data cache and/or TLB
394  */
395 #define PV_BEEN_REFD(f)   (((f) & PVF_REF) != 0)
396
397 #ifndef PMAP_SHPGPERPROC
398 #define PMAP_SHPGPERPROC 200
399 #endif
400
401 #define pmap_is_current(pm)     ((pm) == pmap_kernel() || \
402             curproc->p_vmspace->vm_map.pmap == (pm))
403 static uma_zone_t pvzone = NULL;
404 uma_zone_t l2zone;
405 static uma_zone_t l2table_zone;
406 static vm_offset_t pmap_kernel_l2dtable_kva;
407 static vm_offset_t pmap_kernel_l2ptp_kva;
408 static vm_paddr_t pmap_kernel_l2ptp_phys;
409 static struct vm_object pvzone_obj;
410 static int pv_entry_count=0, pv_entry_max=0, pv_entry_high_water=0;
411
412 void pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
413     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
414 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
415 void pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
416     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt);
417 #endif
418
419 /*
420  * This list exists for the benefit of pmap_map_chunk().  It keeps track
421  * of the kernel L2 tables during bootstrap, so that pmap_map_chunk() can
422  * find them as necessary.
423  *
424  * Note that the data on this list MUST remain valid after initarm() returns,
425  * as pmap_bootstrap() uses it to contruct L2 table metadata.
426  */
427 SLIST_HEAD(, pv_addr) kernel_pt_list = SLIST_HEAD_INITIALIZER(kernel_pt_list);
428
429 static void
430 pmap_init_l1(struct l1_ttable *l1, pd_entry_t *l1pt)
431 {
432         int i;
433
434         l1->l1_kva = l1pt;
435         l1->l1_domain_use_count = 0;
436         l1->l1_domain_first = 0;
437
438         for (i = 0; i < PMAP_DOMAINS; i++)
439                 l1->l1_domain_free[i] = i + 1;
440
441         /*
442          * Copy the kernel's L1 entries to each new L1.
443          */
444         if (l1pt != pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva)
445                 memcpy(l1pt, pmap_kernel()->pm_l1->l1_kva, L1_TABLE_SIZE);
446
447         if ((l1->l1_physaddr = pmap_extract(pmap_kernel(), (vm_offset_t)l1pt)) == 0)
448                 panic("pmap_init_l1: can't get PA of L1 at %p", l1pt);
449         SLIST_INSERT_HEAD(&l1_list, l1, l1_link);
450         TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
451 }
452
453 static vm_offset_t
454 kernel_pt_lookup(vm_paddr_t pa)
455 {
456         struct pv_addr *pv;
457
458         SLIST_FOREACH(pv, &kernel_pt_list, pv_list) {
459                 if (pv->pv_pa == pa)
460                         return (pv->pv_va);
461         }
462         return (0);
463 }
464
465 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0
466 void
467 pmap_pte_init_generic(void)
468 {
469
470         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C;
471         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_generic;
472
473         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
474         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_generic;
475
476         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
477         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_generic;
478
479         /*
480          * If we have a write-through cache, set B and C.  If
481          * we have a write-back cache, then we assume setting
482          * only C will make those pages write-through.
483          */
484         if (cpufuncs.cf_dcache_wb_range == (void *) cpufunc_nullop) {
485                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
486                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
487                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
488         } else {
489                 pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
490                 pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
491                 pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
492         }
493
494         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_generic;
495         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_generic;
496         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_generic;
497
498         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_generic;
499         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_generic;
500         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_generic;
501
502         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
503         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
504         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
505 }
506
507 #if defined(CPU_ARM8)
508 void
509 pmap_pte_init_arm8(void)
510 {
511
512         /*
513          * ARM8 is compatible with generic, but we need to use
514          * the page tables uncached.
515          */
516         pmap_pte_init_generic();
517
518         pte_l1_s_cache_mode_pt = 0;
519         pte_l2_l_cache_mode_pt = 0;
520         pte_l2_s_cache_mode_pt = 0;
521 }
522 #endif /* CPU_ARM8 */
523
524 #if defined(CPU_ARM9) && defined(ARM9_CACHE_WRITE_THROUGH)
525 void
526 pmap_pte_init_arm9(void)
527 {
528
529         /*
530          * ARM9 is compatible with generic, but we want to use
531          * write-through caching for now.
532          */
533         pmap_pte_init_generic();
534
535         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
536         pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
537         pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
538
539         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
540         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
541         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
542 }
543 #endif /* CPU_ARM9 */
544 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
545
546 #if defined(CPU_ARM10)
547 void
548 pmap_pte_init_arm10(void)
549 {
550
551         /*
552          * ARM10 is compatible with generic, but we want to use
553          * write-through caching for now.
554          */
555         pmap_pte_init_generic();
556
557         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B | L1_S_C;
558         pte_l2_l_cache_mode = L2_B | L2_C;
559         pte_l2_s_cache_mode = L2_B | L2_C;
560
561         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
562         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
563         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
564
565 }
566 #endif /* CPU_ARM10 */
567
568 #if  ARM_MMU_SA1 == 1
569 void
570 pmap_pte_init_sa1(void)
571 {
572
573         /*
574          * The StrongARM SA-1 cache does not have a write-through
575          * mode.  So, do the generic initialization, then reset
576          * the page table cache mode to B=1,C=1, and note that
577          * the PTEs need to be sync'd.
578          */
579         pmap_pte_init_generic();
580
581         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_B|L1_S_C;
582         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
583         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_B|L2_C;
584
585         pmap_needs_pte_sync = 1;
586 }
587 #endif /* ARM_MMU_SA1 == 1*/
588
589 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
590 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
591 static u_int xscale_use_minidata;
592 #endif
593
594 void
595 pmap_pte_init_xscale(void)
596 {
597         uint32_t auxctl;
598         int write_through = 0;
599
600         pte_l1_s_cache_mode = L1_S_B|L1_S_C|L1_S_XSCALE_P;
601         pte_l1_s_cache_mask = L1_S_CACHE_MASK_xscale;
602
603         pte_l2_l_cache_mode = L2_B|L2_C;
604         pte_l2_l_cache_mask = L2_L_CACHE_MASK_xscale;
605
606         pte_l2_s_cache_mode = L2_B|L2_C;
607         pte_l2_s_cache_mask = L2_S_CACHE_MASK_xscale;
608
609         pte_l1_s_cache_mode_pt = L1_S_C;
610         pte_l2_l_cache_mode_pt = L2_C;
611         pte_l2_s_cache_mode_pt = L2_C;
612 #ifdef XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE
613         /*
614          * The XScale core has an enhanced mode where writes that
615          * miss the cache cause a cache line to be allocated.  This
616          * is significantly faster than the traditional, write-through
617          * behavior of this case.
618          */
619         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_X);
620         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_X);
621         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
622 #endif /* XSCALE_CACHE_READ_WRITE_ALLOCATE */
623 #ifdef XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH
624         /*
625          * Some versions of the XScale core have various bugs in
626          * their cache units, the work-around for which is to run
627          * the cache in write-through mode.  Unfortunately, this
628          * has a major (negative) impact on performance.  So, we
629          * go ahead and run fast-and-loose, in the hopes that we
630          * don't line up the planets in a way that will trip the
631          * bugs.
632          *
633          * However, we give you the option to be slow-but-correct.
634          */
635         write_through = 1;
636 #elif defined(XSCALE_CACHE_WRITE_BACK)
637         /* force write back cache mode */
638         write_through = 0;
639 #elif defined(CPU_XSCALE_PXA2X0)
640         /*
641          * Intel PXA2[15]0 processors are known to have a bug in
642          * write-back cache on revision 4 and earlier (stepping
643          * A[01] and B[012]).  Fixed for C0 and later.
644          */
645         {
646                 uint32_t id, type;
647
648                 id = cpufunc_id();
649                 type = id & ~(CPU_ID_XSCALE_COREREV_MASK|CPU_ID_REVISION_MASK);
650
651                 if (type == CPU_ID_PXA250 || type == CPU_ID_PXA210) {
652                         if ((id & CPU_ID_REVISION_MASK) < 5) {
653                                 /* write through for stepping A0-1 and B0-2 */
654                                 write_through = 1;
655                         }
656                 }
657         }
658 #endif /* XSCALE_CACHE_WRITE_THROUGH */
659
660         if (write_through) {
661                 pte_l1_s_cache_mode = L1_S_C;
662                 pte_l2_l_cache_mode = L2_C;
663                 pte_l2_s_cache_mode = L2_C;
664         }
665
666 #if (ARM_NMMUS > 1)
667         xscale_use_minidata = 1;
668 #endif
669
670         pte_l2_s_prot_u = L2_S_PROT_U_xscale;
671         pte_l2_s_prot_w = L2_S_PROT_W_xscale;
672         pte_l2_s_prot_mask = L2_S_PROT_MASK_xscale;
673
674         pte_l1_s_proto = L1_S_PROTO_xscale;
675         pte_l1_c_proto = L1_C_PROTO_xscale;
676         pte_l2_s_proto = L2_S_PROTO_xscale;
677
678 #ifdef CPU_XSCALE_CORE3
679         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_generic;
680         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_generic;
681         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_generic;
682         xscale_use_minidata = 0;
683         /* Make sure it is L2-cachable */
684         pte_l1_s_cache_mode |= L1_S_XSCALE_TEX(TEX_XSCALE_T);
685         pte_l1_s_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode &~ L1_S_XSCALE_P;
686         pte_l2_l_cache_mode |= L2_XSCALE_L_TEX(TEX_XSCALE_T) ;
687         pte_l2_l_cache_mode_pt = pte_l1_s_cache_mode;
688         pte_l2_s_cache_mode |= L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_T);
689         pte_l2_s_cache_mode_pt = pte_l2_s_cache_mode;
690
691 #else
692         pmap_copy_page_func = pmap_copy_page_xscale;
693         pmap_copy_page_offs_func = pmap_copy_page_offs_xscale;
694         pmap_zero_page_func = pmap_zero_page_xscale;
695 #endif
696
697         /*
698          * Disable ECC protection of page table access, for now.
699          */
700         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
701         auxctl &= ~XSCALE_AUXCTL_P;
702         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
703 }
704
705 /*
706  * xscale_setup_minidata:
707  *
708  *      Set up the mini-data cache clean area.  We require the
709  *      caller to allocate the right amount of physically and
710  *      virtually contiguous space.
711  */
712 extern vm_offset_t xscale_minidata_clean_addr;
713 extern vm_size_t xscale_minidata_clean_size; /* already initialized */
714 void
715 xscale_setup_minidata(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
716 {
717         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
718         pt_entry_t *pte;
719         vm_size_t size;
720         uint32_t auxctl;
721
722         xscale_minidata_clean_addr = va;
723
724         /* Round it to page size. */
725         size = (xscale_minidata_clean_size + L2_S_OFFSET) & L2_S_FRAME;
726
727         for (; size != 0;
728              va += L2_S_SIZE, pa += L2_S_SIZE, size -= L2_S_SIZE) {
729                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
730                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
731                 if (pte == NULL)
732                         panic("xscale_setup_minidata: can't find L2 table for "
733                             "VA 0x%08x", (u_int32_t) va);
734                 pte[l2pte_index(va)] =
735                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
736                     L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
737         }
738
739         /*
740          * Configure the mini-data cache for write-back with
741          * read/write-allocate.
742          *
743          * NOTE: In order to reconfigure the mini-data cache, we must
744          * make sure it contains no valid data!  In order to do that,
745          * we must issue a global data cache invalidate command!
746          *
747          * WE ASSUME WE ARE RUNNING UN-CACHED WHEN THIS ROUTINE IS CALLED!
748          * THIS IS VERY IMPORTANT!
749          */
750
751         /* Invalidate data and mini-data. */
752         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c7, c6, 0" : : "r" (0));
753         __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c1, c0, 1" : "=r" (auxctl));
754         auxctl = (auxctl & ~XSCALE_AUXCTL_MD_MASK) | XSCALE_AUXCTL_MD_WB_RWA;
755         __asm __volatile("mcr p15, 0, %0, c1, c0, 1" : : "r" (auxctl));
756 }
757 #endif
758
759 /*
760  * Allocate an L1 translation table for the specified pmap.
761  * This is called at pmap creation time.
762  */
763 static void
764 pmap_alloc_l1(pmap_t pm)
765 {
766         struct l1_ttable *l1;
767         u_int8_t domain;
768
769         /*
770          * Remove the L1 at the head of the LRU list
771          */
772         mtx_lock(&l1_lru_lock);
773         l1 = TAILQ_FIRST(&l1_lru_list);
774         TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
775
776         /*
777          * Pick the first available domain number, and update
778          * the link to the next number.
779          */
780         domain = l1->l1_domain_first;
781         l1->l1_domain_first = l1->l1_domain_free[domain];
782
783         /*
784          * If there are still free domain numbers in this L1,
785          * put it back on the TAIL of the LRU list.
786          */
787         if (++l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
788                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
789
790         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
791
792         /*
793          * Fix up the relevant bits in the pmap structure
794          */
795         pm->pm_l1 = l1;
796         pm->pm_domain = domain + 1;
797 }
798
799 /*
800  * Free an L1 translation table.
801  * This is called at pmap destruction time.
802  */
803 static void
804 pmap_free_l1(pmap_t pm)
805 {
806         struct l1_ttable *l1 = pm->pm_l1;
807
808         mtx_lock(&l1_lru_lock);
809
810         /*
811          * If this L1 is currently on the LRU list, remove it.
812          */
813         if (l1->l1_domain_use_count < PMAP_DOMAINS)
814                 TAILQ_REMOVE(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
815
816         /*
817          * Free up the domain number which was allocated to the pmap
818          */
819         l1->l1_domain_free[pm->pm_domain - 1] = l1->l1_domain_first;
820         l1->l1_domain_first = pm->pm_domain - 1;
821         l1->l1_domain_use_count--;
822
823         /*
824          * The L1 now must have at least 1 free domain, so add
825          * it back to the LRU list. If the use count is zero,
826          * put it at the head of the list, otherwise it goes
827          * to the tail.
828          */
829         if (l1->l1_domain_use_count == 0) {
830                 TAILQ_INSERT_HEAD(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
831         }       else
832                 TAILQ_INSERT_TAIL(&l1_lru_list, l1, l1_lru);
833
834         mtx_unlock(&l1_lru_lock);
835 }
836
837 /*
838  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
839  * and VA, or NULL if no L2 bucket exists for the address.
840  */
841 static PMAP_INLINE struct l2_bucket *
842 pmap_get_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
843 {
844         struct l2_dtable *l2;
845         struct l2_bucket *l2b;
846         u_short l1idx;
847
848         l1idx = L1_IDX(va);
849
850         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL ||
851             (l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)])->l2b_kva == NULL)
852                 return (NULL);
853
854         return (l2b);
855 }
856
857 /*
858  * Returns a pointer to the L2 bucket associated with the specified pmap
859  * and VA.
860  *
861  * If no L2 bucket exists, perform the necessary allocations to put an L2
862  * bucket/page table in place.
863  *
864  * Note that if a new L2 bucket/page was allocated, the caller *must*
865  * increment the bucket occupancy counter appropriately *before*
866  * releasing the pmap's lock to ensure no other thread or cpu deallocates
867  * the bucket/page in the meantime.
868  */
869 static struct l2_bucket *
870 pmap_alloc_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
871 {
872         struct l2_dtable *l2;
873         struct l2_bucket *l2b;
874         u_short l1idx;
875
876         l1idx = L1_IDX(va);
877
878         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
879         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
880         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
881                 /*
882                  * No mapping at this address, as there is
883                  * no entry in the L1 table.
884                  * Need to allocate a new l2_dtable.
885                  */
886 again_l2table:
887                 PMAP_UNLOCK(pm);
888                 vm_page_unlock_queues();
889                 if ((l2 = pmap_alloc_l2_dtable()) == NULL) {
890                         vm_page_lock_queues();
891                         PMAP_LOCK(pm);
892                         return (NULL);
893                 }
894                 vm_page_lock_queues();
895                 PMAP_LOCK(pm);
896                 if (pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] != NULL) {
897                         PMAP_UNLOCK(pm);
898                         vm_page_unlock_queues();
899                         uma_zfree(l2table_zone, l2);
900                         vm_page_lock_queues();
901                         PMAP_LOCK(pm);
902                         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
903                         if (l2 == NULL)
904                                 goto again_l2table;
905                         /*
906                          * Someone already allocated the l2_dtable while
907                          * we were doing the same.
908                          */
909                 } else {
910                         bzero(l2, sizeof(*l2));
911                         /*
912                          * Link it into the parent pmap
913                          */
914                         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
915                 }
916         }
917
918         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
919
920         /*
921          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
922          */
923         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
924                 pt_entry_t *ptep;
925
926                 /*
927                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
928                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
929                  */
930 again_ptep:
931                 PMAP_UNLOCK(pm);
932                 vm_page_unlock_queues();
933                 ptep = (void*)uma_zalloc(l2zone, M_NOWAIT|M_USE_RESERVE);
934                 vm_page_lock_queues();
935                 PMAP_LOCK(pm);
936                 if (l2b->l2b_kva != 0) {
937                         /* We lost the race. */
938                         PMAP_UNLOCK(pm);
939                         vm_page_unlock_queues();
940                         uma_zfree(l2zone, ptep);
941                         vm_page_lock_queues();
942                         PMAP_LOCK(pm);
943                         if (l2b->l2b_kva == 0)
944                                 goto again_ptep;
945                         return (l2b);
946                 }
947                 l2b->l2b_phys = vtophys(ptep);
948                 if (ptep == NULL) {
949                         /*
950                          * Oops, no more L2 page tables available at this
951                          * time. We may need to deallocate the l2_dtable
952                          * if we allocated a new one above.
953                          */
954                         if (l2->l2_occupancy == 0) {
955                                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
956                                 pmap_free_l2_dtable(l2);
957                         }
958                         return (NULL);
959                 }
960
961                 l2->l2_occupancy++;
962                 l2b->l2b_kva = ptep;
963                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
964         }
965
966         return (l2b);
967 }
968
969 static PMAP_INLINE void
970 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
971 pmap_free_l2_ptp(pt_entry_t *l2)
972 #else
973 pmap_free_l2_ptp(boolean_t need_sync, pt_entry_t *l2)
974 #endif
975 {
976 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
977         /*
978          * Note: With a write-back cache, we may need to sync this
979          * L2 table before re-using it.
980          * This is because it may have belonged to a non-current
981          * pmap, in which case the cache syncs would have been
982          * skipped when the pages were being unmapped. If the
983          * L2 table were then to be immediately re-allocated to
984          * the *current* pmap, it may well contain stale mappings
985          * which have not yet been cleared by a cache write-back
986          * and so would still be visible to the mmu.
987          */
988         if (need_sync)
989                 PTE_SYNC_RANGE(l2, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
990 #endif
991         uma_zfree(l2zone, l2);
992 }
993 /*
994  * One or more mappings in the specified L2 descriptor table have just been
995  * invalidated.
996  *
997  * Garbage collect the metadata and descriptor table itself if necessary.
998  *
999  * The pmap lock must be acquired when this is called (not necessary
1000  * for the kernel pmap).
1001  */
1002 static void
1003 pmap_free_l2_bucket(pmap_t pm, struct l2_bucket *l2b, u_int count)
1004 {
1005         struct l2_dtable *l2;
1006         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1007         pt_entry_t *ptep;
1008         u_short l1idx;
1009
1010
1011         /*
1012          * Update the bucket's reference count according to how many
1013          * PTEs the caller has just invalidated.
1014          */
1015         l2b->l2b_occupancy -= count;
1016
1017         /*
1018          * Note:
1019          *
1020          * Level 2 page tables allocated to the kernel pmap are never freed
1021          * as that would require checking all Level 1 page tables and
1022          * removing any references to the Level 2 page table. See also the
1023          * comment elsewhere about never freeing bootstrap L2 descriptors.
1024          *
1025          * We make do with just invalidating the mapping in the L2 table.
1026          *
1027          * This isn't really a big deal in practice and, in fact, leads
1028          * to a performance win over time as we don't need to continually
1029          * alloc/free.
1030          */
1031         if (l2b->l2b_occupancy > 0 || pm == pmap_kernel())
1032                 return;
1033
1034         /*
1035          * There are no more valid mappings in this level 2 page table.
1036          * Go ahead and NULL-out the pointer in the bucket, then
1037          * free the page table.
1038          */
1039         l1idx = l2b->l2b_l1idx;
1040         ptep = l2b->l2b_kva;
1041         l2b->l2b_kva = NULL;
1042
1043         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
1044
1045         /*
1046          * If the L1 slot matches the pmap's domain
1047          * number, then invalidate it.
1048          */
1049         l1pd = *pl1pd & (L1_TYPE_MASK | L1_C_DOM_MASK);
1050         if (l1pd == (L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_TYPE_C)) {
1051                 *pl1pd = 0;
1052                 PTE_SYNC(pl1pd);
1053         }
1054
1055         /*
1056          * Release the L2 descriptor table back to the pool cache.
1057          */
1058 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1059         pmap_free_l2_ptp(ptep);
1060 #else
1061         pmap_free_l2_ptp(!pmap_is_current(pm), ptep);
1062 #endif
1063
1064         /*
1065          * Update the reference count in the associated l2_dtable
1066          */
1067         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1068         if (--l2->l2_occupancy > 0)
1069                 return;
1070
1071         /*
1072          * There are no more valid mappings in any of the Level 1
1073          * slots managed by this l2_dtable. Go ahead and NULL-out
1074          * the pointer in the parent pmap and free the l2_dtable.
1075          */
1076         pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = NULL;
1077         pmap_free_l2_dtable(l2);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * Pool cache constructors for L2 descriptor tables, metadata and pmap
1082  * structures.
1083  */
1084 static int
1085 pmap_l2ptp_ctor(void *mem, int size, void *arg, int flags)
1086 {
1087 #ifndef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1088         struct l2_bucket *l2b;
1089         pt_entry_t *ptep, pte;
1090 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1091         pd_entry_t *pde;
1092 #endif
1093         vm_offset_t va = (vm_offset_t)mem & ~PAGE_MASK;
1094
1095         /*
1096          * The mappings for these page tables were initially made using
1097          * pmap_kenter() by the pool subsystem. Therefore, the cache-
1098          * mode will not be right for page table mappings. To avoid
1099          * polluting the pmap_kenter() code with a special case for
1100          * page tables, we simply fix up the cache-mode here if it's not
1101          * correct.
1102          */
1103 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1104         pde = &kernel_pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
1105         if (!l1pte_section_p(*pde)) {
1106 #endif
1107                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
1108                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1109                 pte = *ptep;
1110                 
1111                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
1112                         /*
1113                          * Page tables must have the cache-mode set to
1114                          * Write-Thru.
1115                          */
1116                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
1117                         PTE_SYNC(ptep);
1118                         cpu_tlb_flushD_SE(va);
1119                         cpu_cpwait();
1120                 }
1121 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
1122         }
1123 #endif
1124 #endif
1125         memset(mem, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
1126         PTE_SYNC_RANGE(mem, L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
1127         return (0);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * A bunch of routines to conditionally flush the caches/TLB depending
1132  * on whether the specified pmap actually needs to be flushed at any
1133  * given time.
1134  */
1135 static PMAP_INLINE void
1136 pmap_tlb_flushID_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1137 {
1138
1139         if (pmap_is_current(pm))
1140                 cpu_tlb_flushID_SE(va);
1141 }
1142
1143 static PMAP_INLINE void
1144 pmap_tlb_flushD_SE(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1145 {
1146
1147         if (pmap_is_current(pm))
1148                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
1149 }
1150
1151 static PMAP_INLINE void
1152 pmap_tlb_flushID(pmap_t pm)
1153 {
1154
1155         if (pmap_is_current(pm))
1156                 cpu_tlb_flushID();
1157 }
1158 static PMAP_INLINE void
1159 pmap_tlb_flushD(pmap_t pm)
1160 {
1161
1162         if (pmap_is_current(pm))
1163                 cpu_tlb_flushD();
1164 }
1165
1166 static int
1167 pmap_has_valid_mapping(pmap_t pm, vm_offset_t va)
1168 {
1169         pd_entry_t *pde;
1170         pt_entry_t *ptep;
1171
1172         if (pmap_get_pde_pte(pm, va, &pde, &ptep) &&
1173             ptep && ((*ptep & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV))
1174                 return (1);
1175
1176         return (0);
1177 }
1178
1179 static PMAP_INLINE void
1180 pmap_idcache_wbinv_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len)
1181 {
1182         vm_size_t rest;
1183
1184         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wbinv_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x"
1185             " len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1186
1187         if (pmap_is_current(pm) || pm == pmap_kernel()) {
1188                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1189                 while (len > 0) {
1190                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1191                                 cpu_idcache_wbinv_range(va, rest);
1192                                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1193                         }
1194                         len -= rest;
1195                         va += rest;
1196                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1197                 }
1198         }
1199 }
1200
1201 static PMAP_INLINE void
1202 pmap_dcache_wb_range(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t len, boolean_t do_inv,
1203     boolean_t rd_only)
1204 {
1205         vm_size_t rest;
1206
1207         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_dcache_wb_range: pmap %p is_kernel %d va 0x%08x "
1208             "len 0x%x ", pm, pm == pmap_kernel(), va, len);
1209         CTR2(KTR_PMAP, " do_inv %d rd_only %d", do_inv, rd_only);
1210
1211         if (pmap_is_current(pm)) {
1212                 rest = MIN(PAGE_SIZE - (va & PAGE_MASK), len);
1213                 while (len > 0) {
1214                         if (pmap_has_valid_mapping(pm, va)) {
1215                                 if (do_inv && rd_only) {
1216                                         cpu_dcache_inv_range(va, rest);
1217                                         cpu_l2cache_inv_range(va, rest);
1218                                 } else if (do_inv) {
1219                                         cpu_dcache_wbinv_range(va, rest);
1220                                         cpu_l2cache_wbinv_range(va, rest);
1221                                 } else if (!rd_only) {
1222                                         cpu_dcache_wb_range(va, rest);
1223                                         cpu_l2cache_wb_range(va, rest);
1224                                 }
1225                         }
1226                         len -= rest;
1227                         va += rest;
1228
1229                         rest = MIN(PAGE_SIZE, len);
1230                 }
1231         }
1232 }
1233
1234 static PMAP_INLINE void
1235 pmap_idcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1236 {
1237
1238         if (pmap_is_current(pm)) {
1239                 cpu_idcache_wbinv_all();
1240                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1241         }
1242 }
1243
1244 #ifdef notyet
1245 static PMAP_INLINE void
1246 pmap_dcache_wbinv_all(pmap_t pm)
1247 {
1248
1249         if (pmap_is_current(pm)) {
1250                 cpu_dcache_wbinv_all();
1251                 cpu_l2cache_wbinv_all();
1252         }
1253 }
1254 #endif
1255
1256 /*
1257  * PTE_SYNC_CURRENT:
1258  *
1259  *     Make sure the pte is written out to RAM.
1260  *     We need to do this for one of two cases:
1261  *       - We're dealing with the kernel pmap
1262  *       - There is no pmap active in the cache/tlb.
1263  *       - The specified pmap is 'active' in the cache/tlb.
1264  */
1265 #ifdef PMAP_INCLUDE_PTE_SYNC
1266 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      \
1267 do {                                    \
1268         if (PMAP_NEEDS_PTE_SYNC &&      \
1269             pmap_is_current(pm))        \
1270                 PTE_SYNC(ptep);         \
1271 } while (/*CONSTCOND*/0)
1272 #else
1273 #define PTE_SYNC_CURRENT(pm, ptep)      /* nothing */
1274 #endif
1275
1276 /*
1277  * cacheable == -1 means we must make the entry uncacheable, 1 means
1278  * cacheable;
1279  */
1280 static __inline void
1281 pmap_set_cache_entry(pv_entry_t pv, pmap_t pm, vm_offset_t va, int cacheable)
1282 {
1283         struct l2_bucket *l2b;
1284         pt_entry_t *ptep, pte;
1285
1286         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1287         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
1288
1289         if (cacheable == 1) {
1290                 pte = (*ptep & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode;
1291                 if (l2pte_valid(pte)) {
1292                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1293                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1294                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1295                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1296                         }
1297                 }
1298         } else {
1299                 pte = *ptep &~ L2_S_CACHE_MASK;
1300                 if ((va != pv->pv_va || pm != pv->pv_pmap) &&
1301                             l2pte_valid(pte)) {
1302                         if (PV_BEEN_EXECD(pv->pv_flags)) {
1303                                 pmap_idcache_wbinv_range(pv->pv_pmap,
1304                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1305                                 pmap_tlb_flushID_SE(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
1306                         } else if (PV_BEEN_REFD(pv->pv_flags)) {
1307                                 pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap,
1308                                             pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE,
1309                                             (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
1310                                 pmap_tlb_flushD_SE(pv->pv_pmap,
1311                                             pv->pv_va);
1312                         }
1313                 }
1314         }
1315         *ptep = pte;
1316         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
1317 }
1318
1319 static void
1320 pmap_fix_cache(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1321 {
1322         int pmwc = 0;
1323         int writable = 0, kwritable = 0, uwritable = 0;
1324         int entries = 0, kentries = 0, uentries = 0;
1325         struct pv_entry *pv;
1326
1327         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1328
1329         /* the cache gets written back/invalidated on context switch.
1330          * therefore, if a user page shares an entry in the same page or
1331          * with the kernel map and at least one is writable, then the
1332          * cache entry must be set write-through.
1333          */
1334
1335         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1336                         /* generate a count of the pv_entry uses */
1337                 if (pv->pv_flags & PVF_WRITE) {
1338                         if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1339                                 kwritable++;
1340                         else if (pv->pv_pmap == pm)
1341                                 uwritable++;
1342                         writable++;
1343                 }
1344                 if (pv->pv_pmap == pmap_kernel())
1345                         kentries++;
1346                 else {
1347                         if (pv->pv_pmap == pm)
1348                                 uentries++;
1349                         entries++;
1350                 }
1351         }
1352                 /*
1353                  * check if the user duplicate mapping has
1354                  * been removed.
1355                  */
1356         if ((pm != pmap_kernel()) && (((uentries > 1) && uwritable) ||
1357             (uwritable > 1)))
1358                         pmwc = 1;
1359
1360         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1361                 /* check for user uncachable conditions - order is important */
1362                 if (pm != pmap_kernel() &&
1363                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel())) {
1364
1365                         if ((uentries > 1 && uwritable) || uwritable > 1) {
1366
1367                                 /* user duplicate mapping */
1368                                 if (pv->pv_pmap != pmap_kernel())
1369                                         pv->pv_flags |= PVF_MWC;
1370
1371                                 if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1372                                         pv->pv_flags |= PVF_NC;
1373                                         pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1374                                 }
1375                                 continue;
1376                         } else  /* no longer a duplicate user */
1377                                 pv->pv_flags &= ~PVF_MWC;
1378                 }
1379
1380                 /*
1381                  * check for kernel uncachable conditions
1382                  * kernel writable or kernel readable with writable user entry
1383                  */
1384                 if ((kwritable && (entries || kentries > 1)) ||
1385                     (kwritable > 1) ||
1386                     ((kwritable != writable) && kentries &&
1387                      (pv->pv_pmap == pmap_kernel() ||
1388                       (pv->pv_flags & PVF_WRITE) ||
1389                       (pv->pv_flags & PVF_MWC)))) {
1390
1391                         if (!(pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1392                                 pv->pv_flags |= PVF_NC;
1393                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, -1);
1394                         }
1395                         continue;
1396                 }
1397
1398                         /* kernel and user are cachable */
1399                 if ((pm == pmap_kernel()) && !(pv->pv_flags & PVF_MWC) &&
1400                     (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1401
1402                         pv->pv_flags &= ~PVF_NC;
1403                         if (!(pg->md.pv_memattr & VM_MEMATTR_UNCACHEABLE))
1404                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1405                         continue;
1406                 }
1407                         /* user is no longer sharable and writable */
1408                 if (pm != pmap_kernel() &&
1409                     (pv->pv_pmap == pm || pv->pv_pmap == pmap_kernel()) &&
1410                     !pmwc && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1411
1412                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1413                         if (!(pg->md.pv_memattr & VM_MEMATTR_UNCACHEABLE))
1414                                 pmap_set_cache_entry(pv, pm, va, 1);
1415                 }
1416         }
1417
1418         if ((kwritable == 0) && (writable == 0)) {
1419                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1420                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1421                 return;
1422         }
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Modify pte bits for all ptes corresponding to the given physical address.
1427  * We use `maskbits' rather than `clearbits' because we're always passing
1428  * constants and the latter would require an extra inversion at run-time.
1429  */
1430 static int
1431 pmap_clearbit(struct vm_page *pg, u_int maskbits)
1432 {
1433         struct l2_bucket *l2b;
1434         struct pv_entry *pv;
1435         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
1436         pmap_t pm;
1437         vm_offset_t va;
1438         u_int oflags;
1439         int count = 0;
1440
1441         vm_page_lock_queues();
1442
1443         if (maskbits & PVF_WRITE)
1444                 maskbits |= PVF_MOD;
1445         /*
1446          * Clear saved attributes (modify, reference)
1447          */
1448         pg->md.pvh_attrs &= ~(maskbits & (PVF_MOD | PVF_REF));
1449
1450         if (TAILQ_EMPTY(&pg->md.pv_list)) {
1451                 vm_page_unlock_queues();
1452                 return (0);
1453         }
1454
1455         /*
1456          * Loop over all current mappings setting/clearing as appropos
1457          */
1458         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list) {
1459                 va = pv->pv_va;
1460                 pm = pv->pv_pmap;
1461                 oflags = pv->pv_flags;
1462
1463                 if (!(oflags & maskbits)) {
1464                         if ((maskbits & PVF_WRITE) && (pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1465                                 if (!(pg->md.pv_memattr & 
1466                                     VM_MEMATTR_UNCACHEABLE)) {
1467                                         PMAP_LOCK(pm);
1468                                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1469                                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1470                                         *ptep |= pte_l2_s_cache_mode;
1471                                         PTE_SYNC(ptep);
1472                                         PMAP_UNLOCK(pm);
1473                                 }
1474                                 pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1475                         }
1476                         continue;
1477                 }
1478                 pv->pv_flags &= ~maskbits;
1479
1480                 PMAP_LOCK(pm);
1481
1482                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, va);
1483
1484                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1485                 npte = opte = *ptep;
1486
1487                 if (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) {
1488                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC)) {
1489                                 /*
1490                                  * Entry is not cacheable:
1491                                  *
1492                                  * Don't turn caching on again if this is a
1493                                  * modified emulation. This would be
1494                                  * inconsitent with the settings created by
1495                                  * pmap_fix_cache(). Otherwise, it's safe
1496                                  * to re-enable cacheing.
1497                                  *
1498                                  * There's no need to call pmap_fix_cache()
1499                                  * here: all pages are losing their write
1500                                  * permission.
1501                                  */
1502                                 if (maskbits & PVF_WRITE) {
1503                                         if (!(pg->md.pv_memattr & 
1504                                             VM_MEMATTR_UNCACHEABLE))
1505                                                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
1506                                         pv->pv_flags &= ~(PVF_NC | PVF_MWC);
1507                                 }
1508                         } else
1509                         if (opte & L2_S_PROT_W) {
1510                                 vm_page_dirty(pg);
1511                                 /*
1512                                  * Entry is writable/cacheable: check if pmap
1513                                  * is current if it is flush it, otherwise it
1514                                  * won't be in the cache
1515                                  */
1516                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1517                                         pmap_idcache_wbinv_range(pm, pv->pv_va,
1518                                             PAGE_SIZE);
1519                                 else
1520                                 if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1521                                         pmap_dcache_wb_range(pm, pv->pv_va,
1522                                             PAGE_SIZE,
1523                                             (maskbits & PVF_REF) ? TRUE : FALSE,
1524                                             FALSE);
1525                         }
1526
1527                         /* make the pte read only */
1528                         npte &= ~L2_S_PROT_W;
1529                 }
1530
1531                 if (maskbits & PVF_REF) {
1532                         if ((pv->pv_flags & PVF_NC) == 0 &&
1533                             (maskbits & (PVF_WRITE|PVF_MOD)) == 0) {
1534                                 /*
1535                                  * Check npte here; we may have already
1536                                  * done the wbinv above, and the validity
1537                                  * of the PTE is the same for opte and
1538                                  * npte.
1539                                  */
1540                                 if (npte & L2_S_PROT_W) {
1541                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1542                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1543                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1544                                         else
1545                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1546                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1547                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1548                                                     TRUE, FALSE);
1549                                 } else
1550                                 if ((npte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
1551                                         /* XXXJRT need idcache_inv_range */
1552                                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1553                                                 pmap_idcache_wbinv_range(pm,
1554                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE);
1555                                         else
1556                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1557                                                 pmap_dcache_wb_range(pm,
1558                                                     pv->pv_va, PAGE_SIZE,
1559                                                     TRUE, TRUE);
1560                                 }
1561                         }
1562
1563                         /*
1564                          * Make the PTE invalid so that we will take a
1565                          * page fault the next time the mapping is
1566                          * referenced.
1567                          */
1568                         npte &= ~L2_TYPE_MASK;
1569                         npte |= L2_TYPE_INV;
1570                 }
1571
1572                 if (npte != opte) {
1573                         count++;
1574                         *ptep = npte;
1575                         PTE_SYNC(ptep);
1576                         /* Flush the TLB entry if a current pmap. */
1577                         if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
1578                                 pmap_tlb_flushID_SE(pm, pv->pv_va);
1579                         else
1580                         if (PV_BEEN_REFD(oflags))
1581                                 pmap_tlb_flushD_SE(pm, pv->pv_va);
1582                 }
1583
1584                 PMAP_UNLOCK(pm);
1585
1586         }
1587
1588         if (maskbits & PVF_WRITE)
1589                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1590         vm_page_unlock_queues();
1591         return (count);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * main pv_entry manipulation functions:
1596  *   pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page list
1597  *   pmap_remove_pv: remove a mappiing from a vm_page list
1598  *
1599  * NOTE: pmap_enter_pv expects to lock the pvh itself
1600  *       pmap_remove_pv expects te caller to lock the pvh before calling
1601  */
1602
1603 /*
1604  * pmap_enter_pv: enter a mapping onto a vm_page lst
1605  *
1606  * => caller should hold the proper lock on pmap_main_lock
1607  * => caller should have pmap locked
1608  * => we will gain the lock on the vm_page and allocate the new pv_entry
1609  * => caller should adjust ptp's wire_count before calling
1610  * => caller should not adjust pmap's wire_count
1611  */
1612 static void
1613 pmap_enter_pv(struct vm_page *pg, struct pv_entry *pve, pmap_t pm,
1614     vm_offset_t va, u_int flags)
1615 {
1616
1617         int km;
1618
1619         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1620
1621         if (pg->md.pv_kva) {
1622                 /* PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap_kernel()); */
1623                 pve->pv_pmap = pmap_kernel();
1624                 pve->pv_va = pg->md.pv_kva;
1625                 pve->pv_flags = PVF_WRITE | PVF_UNMAN;
1626                 pg->md.pv_kva = 0;
1627
1628                 if (!(km = PMAP_OWNED(pmap_kernel())))
1629                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
1630                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1631                 TAILQ_INSERT_HEAD(&pve->pv_pmap->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1632                 PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
1633                 vm_page_unlock_queues();
1634                 if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
1635                         panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");
1636                 vm_page_lock_queues();
1637                 if (km)
1638                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
1639         }
1640
1641         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1642         pve->pv_pmap = pm;
1643         pve->pv_va = va;
1644         pve->pv_flags = flags;
1645
1646         TAILQ_INSERT_HEAD(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1647         TAILQ_INSERT_HEAD(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1648         pg->md.pvh_attrs |= flags & (PVF_REF | PVF_MOD);
1649         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1650                 ++pm->pm_stats.wired_count;
1651         vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1652 }
1653
1654 /*
1655  *
1656  * pmap_find_pv: Find a pv entry
1657  *
1658  * => caller should hold lock on vm_page
1659  */
1660 static PMAP_INLINE struct pv_entry *
1661 pmap_find_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1662 {
1663         struct pv_entry *pv;
1664
1665         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1666         TAILQ_FOREACH(pv, &pg->md.pv_list, pv_list)
1667             if (pm == pv->pv_pmap && va == pv->pv_va)
1668                     break;
1669         return (pv);
1670 }
1671
1672 /*
1673  * vector_page_setprot:
1674  *
1675  *      Manipulate the protection of the vector page.
1676  */
1677 void
1678 vector_page_setprot(int prot)
1679 {
1680         struct l2_bucket *l2b;
1681         pt_entry_t *ptep;
1682
1683         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), vector_page);
1684
1685         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(vector_page)];
1686
1687         *ptep = (*ptep & ~L1_S_PROT_MASK) | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot);
1688         PTE_SYNC(ptep);
1689         cpu_tlb_flushD_SE(vector_page);
1690         cpu_cpwait();
1691 }
1692
1693 /*
1694  * pmap_remove_pv: try to remove a mapping from a pv_list
1695  *
1696  * => caller should hold proper lock on pmap_main_lock
1697  * => pmap should be locked
1698  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1699  * => caller should adjust ptp's wire_count and free PTP if needed
1700  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1701  * => we return the removed pve
1702  */
1703
1704 static void
1705 pmap_nuke_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, struct pv_entry *pve)
1706 {
1707
1708         struct pv_entry *pv;
1709         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1710         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1711         TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pve, pv_list);
1712         TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pve, pv_plist);
1713         if (pve->pv_flags & PVF_WIRED)
1714                 --pm->pm_stats.wired_count;
1715         if (pg->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
1716                 vm_page_dirty(pg);
1717         if (TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list) == NULL)
1718                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1719         else
1720                 vm_page_aflag_set(pg, PGA_REFERENCED);
1721         if ((pve->pv_flags & PVF_NC) && ((pm == pmap_kernel()) ||
1722              (pve->pv_flags & PVF_WRITE) || !(pve->pv_flags & PVF_MWC)))
1723                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1724         else if (pve->pv_flags & PVF_WRITE) {
1725                 TAILQ_FOREACH(pve, &pg->md.pv_list, pv_list)
1726                     if (pve->pv_flags & PVF_WRITE)
1727                             break;
1728                 if (!pve) {
1729                         pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1730                         vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1731                 }
1732         }
1733         pv = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1734         if (pv != NULL && (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) &&
1735             TAILQ_NEXT(pv, pv_list) == NULL) {
1736                 pm = kernel_pmap;
1737                 pg->md.pv_kva = pv->pv_va;
1738                         /* a recursive pmap_nuke_pv */
1739                 TAILQ_REMOVE(&pg->md.pv_list, pv, pv_list);
1740                 TAILQ_REMOVE(&pm->pm_pvlist, pv, pv_plist);
1741                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED)
1742                         --pm->pm_stats.wired_count;
1743                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_REF;
1744                 pg->md.pvh_attrs &= ~PVF_MOD;
1745                 vm_page_aflag_clear(pg, PGA_WRITEABLE);
1746                 pmap_free_pv_entry(pv);
1747         }
1748 }
1749
1750 static struct pv_entry *
1751 pmap_remove_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va)
1752 {
1753         struct pv_entry *pve;
1754
1755         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1756         pve = TAILQ_FIRST(&pg->md.pv_list);
1757
1758         while (pve) {
1759                 if (pve->pv_pmap == pm && pve->pv_va == va) {   /* match? */
1760                         pmap_nuke_pv(pg, pm, pve);
1761                         break;
1762                 }
1763                 pve = TAILQ_NEXT(pve, pv_list);
1764         }
1765
1766         if (pve == NULL && pg->md.pv_kva == va)
1767                 pg->md.pv_kva = 0;
1768
1769         return(pve);                            /* return removed pve */
1770 }
1771 /*
1772  *
1773  * pmap_modify_pv: Update pv flags
1774  *
1775  * => caller should hold lock on vm_page [so that attrs can be adjusted]
1776  * => caller should NOT adjust pmap's wire_count
1777  * => we return the old flags
1778  *
1779  * Modify a physical-virtual mapping in the pv table
1780  */
1781 static u_int
1782 pmap_modify_pv(struct vm_page *pg, pmap_t pm, vm_offset_t va,
1783     u_int clr_mask, u_int set_mask)
1784 {
1785         struct pv_entry *npv;
1786         u_int flags, oflags;
1787
1788         PMAP_ASSERT_LOCKED(pm);
1789         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
1790         if ((npv = pmap_find_pv(pg, pm, va)) == NULL)
1791                 return (0);
1792
1793         /*
1794          * There is at least one VA mapping this page.
1795          */
1796
1797         if (clr_mask & (PVF_REF | PVF_MOD))
1798                 pg->md.pvh_attrs |= set_mask & (PVF_REF | PVF_MOD);
1799
1800         oflags = npv->pv_flags;
1801         npv->pv_flags = flags = (oflags & ~clr_mask) | set_mask;
1802
1803         if ((flags ^ oflags) & PVF_WIRED) {
1804                 if (flags & PVF_WIRED)
1805                         ++pm->pm_stats.wired_count;
1806                 else
1807                         --pm->pm_stats.wired_count;
1808         }
1809
1810         if ((flags ^ oflags) & PVF_WRITE)
1811                 pmap_fix_cache(pg, pm, 0);
1812
1813         return (oflags);
1814 }
1815
1816 /* Function to set the debug level of the pmap code */
1817 #ifdef PMAP_DEBUG
1818 void
1819 pmap_debug(int level)
1820 {
1821         pmap_debug_level = level;
1822         dprintf("pmap_debug: level=%d\n", pmap_debug_level);
1823 }
1824 #endif  /* PMAP_DEBUG */
1825
1826 void
1827 pmap_pinit0(struct pmap *pmap)
1828 {
1829         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit0: pmap = %08x\n", (u_int32_t) pmap));
1830
1831         dprintf("pmap_pinit0: pmap = %08x, pm_pdir = %08x\n",
1832                 (u_int32_t) pmap, (u_int32_t) pmap->pm_pdir);
1833         bcopy(kernel_pmap, pmap, sizeof(*pmap));
1834         bzero(&pmap->pm_mtx, sizeof(pmap->pm_mtx));
1835         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
1836 }
1837
1838 /*
1839  *      Initialize a vm_page's machine-dependent fields.
1840  */
1841 void
1842 pmap_page_init(vm_page_t m)
1843 {
1844
1845         TAILQ_INIT(&m->md.pv_list);
1846         m->md.pv_memattr = VM_MEMATTR_DEFAULT;
1847 }
1848
1849 /*
1850  *      Initialize the pmap module.
1851  *      Called by vm_init, to initialize any structures that the pmap
1852  *      system needs to map virtual memory.
1853  */
1854 void
1855 pmap_init(void)
1856 {
1857         int shpgperproc = PMAP_SHPGPERPROC;
1858
1859         PDEBUG(1, printf("pmap_init: phys_start = %08x\n", PHYSADDR));
1860
1861         /*
1862          * init the pv free list
1863          */
1864         pvzone = uma_zcreate("PV ENTRY", sizeof (struct pv_entry), NULL, NULL,
1865             NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1866         /*
1867          * Now it is safe to enable pv_table recording.
1868          */
1869         PDEBUG(1, printf("pmap_init: done!\n"));
1870
1871         TUNABLE_INT_FETCH("vm.pmap.shpgperproc", &shpgperproc);
1872         
1873         pv_entry_max = shpgperproc * maxproc + cnt.v_page_count;
1874         pv_entry_high_water = 9 * (pv_entry_max / 10);
1875         l2zone = uma_zcreate("L2 Table", L2_TABLE_SIZE_REAL, pmap_l2ptp_ctor,
1876             NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1877         l2table_zone = uma_zcreate("L2 Table", sizeof(struct l2_dtable),
1878             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR,
1879             UMA_ZONE_VM | UMA_ZONE_NOFREE);
1880
1881         uma_zone_set_obj(pvzone, &pvzone_obj, pv_entry_max);
1882
1883 }
1884
1885 int
1886 pmap_fault_fixup(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_prot_t ftype, int user)
1887 {
1888         struct l2_dtable *l2;
1889         struct l2_bucket *l2b;
1890         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
1891         pt_entry_t *ptep, pte;
1892         vm_paddr_t pa;
1893         u_int l1idx;
1894         int rv = 0;
1895
1896         l1idx = L1_IDX(va);
1897         vm_page_lock_queues();
1898         PMAP_LOCK(pm);
1899
1900         /*
1901          * If there is no l2_dtable for this address, then the process
1902          * has no business accessing it.
1903          *
1904          * Note: This will catch userland processes trying to access
1905          * kernel addresses.
1906          */
1907         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
1908         if (l2 == NULL)
1909                 goto out;
1910
1911         /*
1912          * Likewise if there is no L2 descriptor table
1913          */
1914         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
1915         if (l2b->l2b_kva == NULL)
1916                 goto out;
1917
1918         /*
1919          * Check the PTE itself.
1920          */
1921         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
1922         pte = *ptep;
1923         if (pte == 0)
1924                 goto out;
1925
1926         /*
1927          * Catch a userland access to the vector page mapped at 0x0
1928          */
1929         if (user && (pte & L2_S_PROT_U) == 0)
1930                 goto out;
1931         if (va == vector_page)
1932                 goto out;
1933
1934         pa = l2pte_pa(pte);
1935
1936         if ((ftype & VM_PROT_WRITE) && (pte & L2_S_PROT_W) == 0) {
1937                 /*
1938                  * This looks like a good candidate for "page modified"
1939                  * emulation...
1940                  */
1941                 struct pv_entry *pv;
1942                 struct vm_page *pg;
1943
1944                 /* Extract the physical address of the page */
1945                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL) {
1946                         goto out;
1947                 }
1948                 /* Get the current flags for this page. */
1949
1950                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1951                 if (pv == NULL) {
1952                         goto out;
1953                 }
1954
1955                 /*
1956                  * Do the flags say this page is writable? If not then it
1957                  * is a genuine write fault. If yes then the write fault is
1958                  * our fault as we did not reflect the write access in the
1959                  * PTE. Now we know a write has occurred we can correct this
1960                  * and also set the modified bit
1961                  */
1962                 if ((pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0) {
1963                         goto out;
1964                 }
1965
1966                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF | PVF_MOD;
1967                 vm_page_dirty(pg);
1968                 pv->pv_flags |= PVF_REF | PVF_MOD;
1969
1970                 /*
1971                  * Re-enable write permissions for the page.  No need to call
1972                  * pmap_fix_cache(), since this is just a
1973                  * modified-emulation fault, and the PVF_WRITE bit isn't
1974                  * changing. We've already set the cacheable bits based on
1975                  * the assumption that we can write to this page.
1976                  */
1977                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO | L2_S_PROT_W;
1978                 PTE_SYNC(ptep);
1979                 rv = 1;
1980         } else
1981         if ((pte & L2_TYPE_MASK) == L2_TYPE_INV) {
1982                 /*
1983                  * This looks like a good candidate for "page referenced"
1984                  * emulation.
1985                  */
1986                 struct pv_entry *pv;
1987                 struct vm_page *pg;
1988
1989                 /* Extract the physical address of the page */
1990                 if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) == NULL)
1991                         goto out;
1992                 /* Get the current flags for this page. */
1993
1994                 pv = pmap_find_pv(pg, pm, va);
1995                 if (pv == NULL)
1996                         goto out;
1997
1998                 pg->md.pvh_attrs |= PVF_REF;
1999                 pv->pv_flags |= PVF_REF;
2000
2001
2002                 *ptep = (pte & ~L2_TYPE_MASK) | L2_S_PROTO;
2003                 PTE_SYNC(ptep);
2004                 rv = 1;
2005         }
2006
2007         /*
2008          * We know there is a valid mapping here, so simply
2009          * fix up the L1 if necessary.
2010          */
2011         pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
2012         l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_PROTO;
2013         if (*pl1pd != l1pd) {
2014                 *pl1pd = l1pd;
2015                 PTE_SYNC(pl1pd);
2016                 rv = 1;
2017         }
2018
2019 #ifdef CPU_SA110
2020         /*
2021          * There are bugs in the rev K SA110.  This is a check for one
2022          * of them.
2023          */
2024         if (rv == 0 && curcpu()->ci_arm_cputype == CPU_ID_SA110 &&
2025             curcpu()->ci_arm_cpurev < 3) {
2026                 /* Always current pmap */
2027                 if (l2pte_valid(pte)) {
2028                         extern int kernel_debug;
2029                         if (kernel_debug & 1) {
2030                                 struct proc *p = curlwp->l_proc;
2031                                 printf("prefetch_abort: page is already "
2032                                     "mapped - pte=%p *pte=%08x\n", ptep, pte);
2033                                 printf("prefetch_abort: pc=%08lx proc=%p "
2034                                     "process=%s\n", va, p, p->p_comm);
2035                                 printf("prefetch_abort: far=%08x fs=%x\n",
2036                                     cpu_faultaddress(), cpu_faultstatus());
2037                         }
2038 #ifdef DDB
2039                         if (kernel_debug & 2)
2040                                 Debugger();
2041 #endif
2042                         rv = 1;
2043                 }
2044         }
2045 #endif /* CPU_SA110 */
2046
2047 #ifdef DEBUG
2048         /*
2049          * If 'rv == 0' at this point, it generally indicates that there is a
2050          * stale TLB entry for the faulting address. This happens when two or
2051          * more processes are sharing an L1. Since we don't flush the TLB on
2052          * a context switch between such processes, we can take domain faults
2053          * for mappings which exist at the same VA in both processes. EVEN IF
2054          * WE'VE RECENTLY FIXED UP THE CORRESPONDING L1 in pmap_enter(), for
2055          * example.
2056          *
2057          * This is extremely likely to happen if pmap_enter() updated the L1
2058          * entry for a recently entered mapping. In this case, the TLB is
2059          * flushed for the new mapping, but there may still be TLB entries for
2060          * other mappings belonging to other processes in the 1MB range
2061          * covered by the L1 entry.
2062          *
2063          * Since 'rv == 0', we know that the L1 already contains the correct
2064          * value, so the fault must be due to a stale TLB entry.
2065          *
2066          * Since we always need to flush the TLB anyway in the case where we
2067          * fixed up the L1, or frobbed the L2 PTE, we effectively deal with
2068          * stale TLB entries dynamically.
2069          *
2070          * However, the above condition can ONLY happen if the current L1 is
2071          * being shared. If it happens when the L1 is unshared, it indicates
2072          * that other parts of the pmap are not doing their job WRT managing
2073          * the TLB.
2074          */
2075         if (rv == 0 && pm->pm_l1->l1_domain_use_count == 1) {
2076                 extern int last_fault_code;
2077                 printf("fixup: pm %p, va 0x%lx, ftype %d - nothing to do!\n",
2078                     pm, va, ftype);
2079                 printf("fixup: l2 %p, l2b %p, ptep %p, pl1pd %p\n",
2080                     l2, l2b, ptep, pl1pd);
2081                 printf("fixup: pte 0x%x, l1pd 0x%x, last code 0x%x\n",
2082                     pte, l1pd, last_fault_code);
2083 #ifdef DDB
2084                 Debugger();
2085 #endif
2086         }
2087 #endif
2088
2089         cpu_tlb_flushID_SE(va);
2090         cpu_cpwait();
2091
2092         rv = 1;
2093
2094 out:
2095         vm_page_unlock_queues();
2096         PMAP_UNLOCK(pm);
2097         return (rv);
2098 }
2099
2100 void
2101 pmap_postinit(void)
2102 {
2103         struct l2_bucket *l2b;
2104         struct l1_ttable *l1;
2105         pd_entry_t *pl1pt;
2106         pt_entry_t *ptep, pte;
2107         vm_offset_t va, eva;
2108         u_int loop, needed;
2109         
2110         needed = (maxproc / PMAP_DOMAINS) + ((maxproc % PMAP_DOMAINS) ? 1 : 0);
2111         needed -= 1;
2112         l1 = malloc(sizeof(*l1) * needed, M_VMPMAP, M_WAITOK);
2113
2114         for (loop = 0; loop < needed; loop++, l1++) {
2115                 /* Allocate a L1 page table */
2116                 va = (vm_offset_t)contigmalloc(L1_TABLE_SIZE, M_VMPMAP, 0, 0x0,
2117                     0xffffffff, L1_TABLE_SIZE, 0);
2118
2119                 if (va == 0)
2120                         panic("Cannot allocate L1 KVM");
2121
2122                 eva = va + L1_TABLE_SIZE;
2123                 pl1pt = (pd_entry_t *)va;
2124                 
2125                 while (va < eva) {
2126                                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2127                                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2128                                 pte = *ptep;
2129                                 pte = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) | pte_l2_s_cache_mode_pt;
2130                                 *ptep = pte;
2131                                 PTE_SYNC(ptep);
2132                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2133                                 
2134                                 va += PAGE_SIZE;
2135                 }
2136                 pmap_init_l1(l1, pl1pt);
2137         }
2138
2139
2140 #ifdef DEBUG
2141         printf("pmap_postinit: Allocated %d static L1 descriptor tables\n",
2142             needed);
2143 #endif
2144 }
2145
2146 /*
2147  * This is used to stuff certain critical values into the PCB where they
2148  * can be accessed quickly from cpu_switch() et al.
2149  */
2150 void
2151 pmap_set_pcb_pagedir(pmap_t pm, struct pcb *pcb)
2152 {
2153         struct l2_bucket *l2b;
2154
2155         pcb->pcb_pagedir = pm->pm_l1->l1_physaddr;
2156         pcb->pcb_dacr = (DOMAIN_CLIENT << (PMAP_DOMAIN_KERNEL * 2)) |
2157             (DOMAIN_CLIENT << (pm->pm_domain * 2));
2158
2159         if (vector_page < KERNBASE) {
2160                 pcb->pcb_pl1vec = &pm->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(vector_page)];
2161                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, vector_page);
2162                 pcb->pcb_l1vec = l2b->l2b_phys | L1_C_PROTO |
2163                     L1_C_DOM(pm->pm_domain) | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2164         } else
2165                 pcb->pcb_pl1vec = NULL;
2166 }
2167
2168 void
2169 pmap_activate(struct thread *td)
2170 {
2171         pmap_t pm;
2172         struct pcb *pcb;
2173
2174         pm = vmspace_pmap(td->td_proc->p_vmspace);
2175         pcb = td->td_pcb;
2176
2177         critical_enter();
2178         pmap_set_pcb_pagedir(pm, pcb);
2179
2180         if (td == curthread) {
2181                 u_int cur_dacr, cur_ttb;
2182
2183                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c2, c0, 0" : "=r"(cur_ttb));
2184                 __asm __volatile("mrc p15, 0, %0, c3, c0, 0" : "=r"(cur_dacr));
2185
2186                 cur_ttb &= ~(L1_TABLE_SIZE - 1);
2187
2188                 if (cur_ttb == (u_int)pcb->pcb_pagedir &&
2189                     cur_dacr == pcb->pcb_dacr) {
2190                         /*
2191                          * No need to switch address spaces.
2192                          */
2193                         critical_exit();
2194                         return;
2195                 }
2196
2197
2198                 /*
2199                  * We MUST, I repeat, MUST fix up the L1 entry corresponding
2200                  * to 'vector_page' in the incoming L1 table before switching
2201                  * to it otherwise subsequent interrupts/exceptions (including
2202                  * domain faults!) will jump into hyperspace.
2203                  */
2204                 if (pcb->pcb_pl1vec) {
2205
2206                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2207                         /*
2208                          * Don't need to PTE_SYNC() at this point since
2209                          * cpu_setttb() is about to flush both the cache
2210                          * and the TLB.
2211                          */
2212                 }
2213
2214                 cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2215                 cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2216         }
2217         critical_exit();
2218 }
2219
2220 static int
2221 pmap_set_pt_cache_mode(pd_entry_t *kl1, vm_offset_t va)
2222 {
2223         pd_entry_t *pdep, pde;
2224         pt_entry_t *ptep, pte;
2225         vm_offset_t pa;
2226         int rv = 0;
2227
2228         /*
2229          * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode
2230          */
2231         pdep = &kl1[L1_IDX(va)];
2232         pde = *pdep;
2233
2234         if (l1pte_section_p(pde)) {
2235                 if ((pde & L1_S_CACHE_MASK) != pte_l1_s_cache_mode_pt) {
2236                         *pdep = (pde & ~L1_S_CACHE_MASK) |
2237                             pte_l1_s_cache_mode_pt;
2238                         PTE_SYNC(pdep);
2239                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2240                             sizeof(*pdep));
2241                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)pdep,
2242                             sizeof(*pdep));
2243                         rv = 1;
2244                 }
2245         } else {
2246                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2247                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2248                 if (ptep == NULL)
2249                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for L2 @ va %p\n", ptep);
2250
2251                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
2252                 pte = *ptep;
2253                 if ((pte & L2_S_CACHE_MASK) != pte_l2_s_cache_mode_pt) {
2254                         *ptep = (pte & ~L2_S_CACHE_MASK) |
2255                             pte_l2_s_cache_mode_pt;
2256                         PTE_SYNC(ptep);
2257                         cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2258                             sizeof(*ptep));
2259                         cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)ptep,
2260                             sizeof(*ptep));
2261                         rv = 1;
2262                 }
2263         }
2264
2265         return (rv);
2266 }
2267
2268 static void
2269 pmap_alloc_specials(vm_offset_t *availp, int pages, vm_offset_t *vap,
2270     pt_entry_t **ptep)
2271 {
2272         vm_offset_t va = *availp;
2273         struct l2_bucket *l2b;
2274
2275         if (ptep) {
2276                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2277                 if (l2b == NULL)
2278                         panic("pmap_alloc_specials: no l2b for 0x%x", va);
2279
2280                 *ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2281         }
2282
2283         *vap = va;
2284         *availp = va + (PAGE_SIZE * pages);
2285 }
2286
2287 /*
2288  *      Bootstrap the system enough to run with virtual memory.
2289  *
2290  *      On the arm this is called after mapping has already been enabled
2291  *      and just syncs the pmap module with what has already been done.
2292  *      [We can't call it easily with mapping off since the kernel is not
2293  *      mapped with PA == VA, hence we would have to relocate every address
2294  *      from the linked base (virtual) address "KERNBASE" to the actual
2295  *      (physical) address starting relative to 0]
2296  */
2297 #define PMAP_STATIC_L2_SIZE 16
2298 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2299 extern struct mtx smallalloc_mtx;
2300 #endif
2301
2302 void
2303 pmap_bootstrap(vm_offset_t firstaddr, vm_offset_t lastaddr, struct pv_addr *l1pt)
2304 {
2305         static struct l1_ttable static_l1;
2306         static struct l2_dtable static_l2[PMAP_STATIC_L2_SIZE];
2307         struct l1_ttable *l1 = &static_l1;
2308         struct l2_dtable *l2;
2309         struct l2_bucket *l2b;
2310         pd_entry_t pde;
2311         pd_entry_t *kernel_l1pt = (pd_entry_t *)l1pt->pv_va;
2312         pt_entry_t *ptep;
2313         vm_paddr_t pa;
2314         vm_offset_t va;
2315         vm_size_t size;
2316         int l1idx, l2idx, l2next = 0;
2317
2318         PDEBUG(1, printf("firstaddr = %08x, lastaddr = %08x\n",
2319             firstaddr, lastaddr));
2320         
2321         virtual_avail = firstaddr;
2322         kernel_pmap->pm_l1 = l1;
2323         kernel_l1pa = l1pt->pv_pa;
2324         
2325         /*
2326          * Scan the L1 translation table created by initarm() and create
2327          * the required metadata for all valid mappings found in it.
2328          */
2329         for (l1idx = 0; l1idx < (L1_TABLE_SIZE / sizeof(pd_entry_t)); l1idx++) {
2330                 pde = kernel_l1pt[l1idx];
2331
2332                 /*
2333                  * We're only interested in Coarse mappings.
2334                  * pmap_extract() can deal with section mappings without
2335                  * recourse to checking L2 metadata.
2336                  */
2337                 if ((pde & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
2338                         continue;
2339
2340                 /*
2341                  * Lookup the KVA of this L2 descriptor table
2342                  */
2343                 pa = (vm_paddr_t)(pde & L1_C_ADDR_MASK);
2344                 ptep = (pt_entry_t *)kernel_pt_lookup(pa);
2345                 
2346                 if (ptep == NULL) {
2347                         panic("pmap_bootstrap: No L2 for va 0x%x, pa 0x%lx",
2348                             (u_int)l1idx << L1_S_SHIFT, (long unsigned int)pa);
2349                 }
2350
2351                 /*
2352                  * Fetch the associated L2 metadata structure.
2353                  * Allocate a new one if necessary.
2354                  */
2355                 if ((l2 = kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2356                         if (l2next == PMAP_STATIC_L2_SIZE)
2357                                 panic("pmap_bootstrap: out of static L2s");
2358                         kernel_pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2 =
2359                             &static_l2[l2next++];
2360                 }
2361
2362                 /*
2363                  * One more L1 slot tracked...
2364                  */
2365                 l2->l2_occupancy++;
2366
2367                 /*
2368                  * Fill in the details of the L2 descriptor in the
2369                  * appropriate bucket.
2370                  */
2371                 l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2372                 l2b->l2b_kva = ptep;
2373                 l2b->l2b_phys = pa;
2374                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2375
2376                 /*
2377                  * Establish an initial occupancy count for this descriptor
2378                  */
2379                 for (l2idx = 0;
2380                     l2idx < (L2_TABLE_SIZE_REAL / sizeof(pt_entry_t));
2381                     l2idx++) {
2382                         if ((ptep[l2idx] & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
2383                                 l2b->l2b_occupancy++;
2384                         }
2385                 }
2386
2387                 /*
2388                  * Make sure the descriptor itself has the correct cache mode.
2389                  * If not, fix it, but whine about the problem. Port-meisters
2390                  * should consider this a clue to fix up their initarm()
2391                  * function. :)
2392                  */
2393                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)ptep)) {
2394                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2395                             "L2 pte @ %p\n", ptep);
2396                 }
2397         }
2398
2399         
2400         /*
2401          * Ensure the primary (kernel) L1 has the correct cache mode for
2402          * a page table. Bitch if it is not correctly set.
2403          */
2404         for (va = (vm_offset_t)kernel_l1pt;
2405             va < ((vm_offset_t)kernel_l1pt + L1_TABLE_SIZE); va += PAGE_SIZE) {
2406                 if (pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, va))
2407                         printf("pmap_bootstrap: WARNING! wrong cache mode for "
2408                             "primary L1 @ 0x%x\n", va);
2409         }
2410
2411         cpu_dcache_wbinv_all();
2412         cpu_l2cache_wbinv_all();
2413         cpu_tlb_flushID();
2414         cpu_cpwait();
2415
2416         PMAP_LOCK_INIT(kernel_pmap);
2417         CPU_FILL(&kernel_pmap->pm_active);
2418         kernel_pmap->pm_domain = PMAP_DOMAIN_KERNEL;
2419         TAILQ_INIT(&kernel_pmap->pm_pvlist);
2420         
2421         /*
2422          * Reserve some special page table entries/VA space for temporary
2423          * mapping of pages.
2424          */
2425 #define SYSMAP(c, p, v, n)                                              \
2426     v = (c)va; va += ((n)*PAGE_SIZE); p = pte; pte += (n);
2427
2428         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &csrcp, &csrc_pte);
2429         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)csrc_pte);
2430         pmap_alloc_specials(&virtual_avail, 1, &cdstp, &cdst_pte);
2431         pmap_set_pt_cache_mode(kernel_l1pt, (vm_offset_t)cdst_pte);
2432         size = ((lastaddr - pmap_curmaxkvaddr) + L1_S_OFFSET) / L1_S_SIZE;
2433         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2434             round_page(size * L2_TABLE_SIZE_REAL) / PAGE_SIZE,
2435             &pmap_kernel_l2ptp_kva, NULL);
2436         
2437         size = (size + (L2_BUCKET_SIZE - 1)) / L2_BUCKET_SIZE;
2438         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2439             round_page(size * sizeof(struct l2_dtable)) / PAGE_SIZE,
2440             &pmap_kernel_l2dtable_kva, NULL);
2441
2442         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2443             1, (vm_offset_t*)&_tmppt, NULL);
2444         pmap_alloc_specials(&virtual_avail,
2445             MAXDUMPPGS, (vm_offset_t *)&crashdumpmap, NULL);
2446         SLIST_INIT(&l1_list);
2447         TAILQ_INIT(&l1_lru_list);
2448         mtx_init(&l1_lru_lock, "l1 list lock", NULL, MTX_DEF);
2449         pmap_init_l1(l1, kernel_l1pt);
2450         cpu_dcache_wbinv_all();
2451         cpu_l2cache_wbinv_all();
2452
2453         virtual_avail = round_page(virtual_avail);
2454         virtual_end = lastaddr;
2455         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2456         arm_nocache_startaddr = lastaddr;
2457         mtx_init(&cmtx, "TMP mappings mtx", NULL, MTX_DEF);
2458
2459 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2460         mtx_init(&smallalloc_mtx, "Small alloc page list", NULL, MTX_DEF);
2461         arm_init_smallalloc();
2462 #endif
2463         pmap_set_pcb_pagedir(kernel_pmap, thread0.td_pcb);
2464 }
2465
2466 /***************************************************
2467  * Pmap allocation/deallocation routines.
2468  ***************************************************/
2469
2470 /*
2471  * Release any resources held by the given physical map.
2472  * Called when a pmap initialized by pmap_pinit is being released.
2473  * Should only be called if the map contains no valid mappings.
2474  */
2475 void
2476 pmap_release(pmap_t pmap)
2477 {
2478         struct pcb *pcb;
2479         
2480         pmap_idcache_wbinv_all(pmap);
2481         cpu_l2cache_wbinv_all();
2482         pmap_tlb_flushID(pmap);
2483         cpu_cpwait();
2484         if (vector_page < KERNBASE) {
2485                 struct pcb *curpcb = PCPU_GET(curpcb);
2486                 pcb = thread0.td_pcb;
2487                 if (pmap_is_current(pmap)) {
2488                         /*
2489                          * Frob the L1 entry corresponding to the vector
2490                          * page so that it contains the kernel pmap's domain
2491                          * number. This will ensure pmap_remove() does not
2492                          * pull the current vector page out from under us.
2493                          */
2494                         critical_enter();
2495                         *pcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_l1vec;
2496                         cpu_domains(pcb->pcb_dacr);
2497                         cpu_setttb(pcb->pcb_pagedir);
2498                         critical_exit();
2499                 }
2500                 pmap_remove(pmap, vector_page, vector_page + PAGE_SIZE);
2501                 /*
2502                  * Make sure cpu_switch(), et al, DTRT. This is safe to do
2503                  * since this process has no remaining mappings of its own.
2504                  */
2505                 curpcb->pcb_pl1vec = pcb->pcb_pl1vec;
2506                 curpcb->pcb_l1vec = pcb->pcb_l1vec;
2507                 curpcb->pcb_dacr = pcb->pcb_dacr;
2508                 curpcb->pcb_pagedir = pcb->pcb_pagedir;
2509
2510         }
2511         pmap_free_l1(pmap);
2512         PMAP_LOCK_DESTROY(pmap);
2513         
2514         dprintf("pmap_release()\n");
2515 }
2516
2517
2518
2519 /*
2520  * Helper function for pmap_grow_l2_bucket()
2521  */
2522 static __inline int
2523 pmap_grow_map(vm_offset_t va, pt_entry_t cache_mode, vm_paddr_t *pap)
2524 {
2525         struct l2_bucket *l2b;
2526         pt_entry_t *ptep;
2527         vm_paddr_t pa;
2528         struct vm_page *pg;
2529         
2530         pg = vm_page_alloc(NULL, 0, VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_WIRED);
2531         if (pg == NULL)
2532                 return (1);
2533         pa = VM_PAGE_TO_PHYS(pg);
2534
2535         if (pap)
2536                 *pap = pa;
2537
2538         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2539
2540         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2541         *ptep = L2_S_PROTO | pa | cache_mode |
2542             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2543         PTE_SYNC(ptep);
2544         return (0);
2545 }
2546
2547 /*
2548  * This is the same as pmap_alloc_l2_bucket(), except that it is only
2549  * used by pmap_growkernel().
2550  */
2551 static __inline struct l2_bucket *
2552 pmap_grow_l2_bucket(pmap_t pm, vm_offset_t va)
2553 {
2554         struct l2_dtable *l2;
2555         struct l2_bucket *l2b;
2556         struct l1_ttable *l1;
2557         pd_entry_t *pl1pd;
2558         u_short l1idx;
2559         vm_offset_t nva;
2560
2561         l1idx = L1_IDX(va);
2562
2563         if ((l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)]) == NULL) {
2564                 /*
2565                  * No mapping at this address, as there is
2566                  * no entry in the L1 table.
2567                  * Need to allocate a new l2_dtable.
2568                  */
2569                 nva = pmap_kernel_l2dtable_kva;
2570                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2571                         /*
2572                          * Need to allocate a backing page
2573                          */
2574                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2575                                 return (NULL);
2576                 }
2577
2578                 l2 = (struct l2_dtable *)nva;
2579                 nva += sizeof(struct l2_dtable);
2580
2581                 if ((nva & PAGE_MASK) < (pmap_kernel_l2dtable_kva &
2582                     PAGE_MASK)) {
2583                         /*
2584                          * The new l2_dtable straddles a page boundary.
2585                          * Map in another page to cover it.
2586                          */
2587                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode, NULL))
2588                                 return (NULL);
2589                 }
2590
2591                 pmap_kernel_l2dtable_kva = nva;
2592
2593                 /*
2594                  * Link it into the parent pmap
2595                  */
2596                 pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)] = l2;
2597                 memset(l2, 0, sizeof(*l2));
2598         }
2599
2600         l2b = &l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)];
2601
2602         /*
2603          * Fetch pointer to the L2 page table associated with the address.
2604          */
2605         if (l2b->l2b_kva == NULL) {
2606                 pt_entry_t *ptep;
2607
2608                 /*
2609                  * No L2 page table has been allocated. Chances are, this
2610                  * is because we just allocated the l2_dtable, above.
2611                  */
2612                 nva = pmap_kernel_l2ptp_kva;
2613                 ptep = (pt_entry_t *)nva;
2614                 if ((nva & PAGE_MASK) == 0) {
2615                         /*
2616                          * Need to allocate a backing page
2617                          */
2618                         if (pmap_grow_map(nva, pte_l2_s_cache_mode_pt,
2619                             &pmap_kernel_l2ptp_phys))
2620                                 return (NULL);
2621                         PTE_SYNC_RANGE(ptep, PAGE_SIZE / sizeof(pt_entry_t));
2622                 }
2623                 memset(ptep, 0, L2_TABLE_SIZE_REAL);
2624                 l2->l2_occupancy++;
2625                 l2b->l2b_kva = ptep;
2626                 l2b->l2b_l1idx = l1idx;
2627                 l2b->l2b_phys = pmap_kernel_l2ptp_phys;
2628
2629                 pmap_kernel_l2ptp_kva += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2630                 pmap_kernel_l2ptp_phys += L2_TABLE_SIZE_REAL;
2631         }
2632
2633         /* Distribute new L1 entry to all other L1s */
2634         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2635                         pl1pd = &l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
2636                         *pl1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) |
2637                             L1_C_PROTO;
2638                         PTE_SYNC(pl1pd);
2639         }
2640
2641         return (l2b);
2642 }
2643
2644
2645 /*
2646  * grow the number of kernel page table entries, if needed
2647  */
2648 void
2649 pmap_growkernel(vm_offset_t addr)
2650 {
2651         pmap_t kpm = pmap_kernel();
2652
2653         if (addr <= pmap_curmaxkvaddr)
2654                 return;         /* we are OK */
2655
2656         /*
2657          * whoops!   we need to add kernel PTPs
2658          */
2659
2660         /* Map 1MB at a time */
2661         for (; pmap_curmaxkvaddr < addr; pmap_curmaxkvaddr += L1_S_SIZE)
2662                 pmap_grow_l2_bucket(kpm, pmap_curmaxkvaddr);
2663
2664         /*
2665          * flush out the cache, expensive but growkernel will happen so
2666          * rarely
2667          */
2668         cpu_dcache_wbinv_all();
2669         cpu_l2cache_wbinv_all();
2670         cpu_tlb_flushD();
2671         cpu_cpwait();
2672         kernel_vm_end = pmap_curmaxkvaddr;
2673 }
2674
2675
2676 /*
2677  * Remove all pages from specified address space
2678  * this aids process exit speeds.  Also, this code
2679  * is special cased for current process only, but
2680  * can have the more generic (and slightly slower)
2681  * mode enabled.  This is much faster than pmap_remove
2682  * in the case of running down an entire address space.
2683  */
2684 void
2685 pmap_remove_pages(pmap_t pmap)
2686 {
2687         struct pv_entry *pv, *npv;
2688         struct l2_bucket *l2b = NULL;
2689         vm_page_t m;
2690         pt_entry_t *pt;
2691         
2692         vm_page_lock_queues();
2693         PMAP_LOCK(pmap);
2694         cpu_idcache_wbinv_all();
2695         cpu_l2cache_wbinv_all();
2696         for (pv = TAILQ_FIRST(&pmap->pm_pvlist); pv; pv = npv) {
2697                 if (pv->pv_flags & PVF_WIRED || pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
2698                         /* Cannot remove wired or unmanaged pages now. */
2699                         npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2700                         continue;
2701                 }
2702                 pmap->pm_stats.resident_count--;
2703                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, pv->pv_va);
2704                 KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 bucket in pmap_remove_pages"));
2705                 pt = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
2706                 m = PHYS_TO_VM_PAGE(*pt & L2_ADDR_MASK);
2707 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2708                 KASSERT((vm_offset_t)m >= alloc_firstaddr, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2709 #else
2710                 KASSERT((vm_offset_t)m >= KERNBASE, ("Trying to access non-existent page va %x pte %x", pv->pv_va, *pt));
2711 #endif
2712                 *pt = 0;
2713                 PTE_SYNC(pt);
2714                 npv = TAILQ_NEXT(pv, pv_plist);
2715                 pmap_nuke_pv(m, pmap, pv);
2716                 if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
2717                         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
2718                 pmap_free_pv_entry(pv);
2719                 pmap_free_l2_bucket(pmap, l2b, 1);
2720         }
2721         vm_page_unlock_queues();
2722         cpu_tlb_flushID();
2723         cpu_cpwait();
2724         PMAP_UNLOCK(pmap);
2725 }
2726
2727
2728 /***************************************************
2729  * Low level mapping routines.....
2730  ***************************************************/
2731
2732 #ifdef ARM_HAVE_SUPERSECTIONS
2733 /* Map a super section into the KVA. */
2734
2735 void
2736 pmap_kenter_supersection(vm_offset_t va, uint64_t pa, int flags)
2737 {
2738         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | L1_S_SUPERSEC | (pa & L1_SUP_FRAME) |
2739             (((pa >> 32) & 0xf) << 20) | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2740             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2741         struct l1_ttable *l1;   
2742         vm_offset_t va0, va_end;
2743
2744         KASSERT(((va | pa) & L1_SUP_OFFSET) == 0,
2745             ("Not a valid super section mapping"));
2746         if (flags & SECTION_CACHE)
2747                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2748         else if (flags & SECTION_PT)
2749                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2750         va0 = va & L1_SUP_FRAME;
2751         va_end = va + L1_SUP_SIZE;
2752         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2753                 va = va0;
2754                 for (; va < va_end; va += L1_S_SIZE) {
2755                         l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2756                         PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2757                 }
2758         }
2759 }
2760 #endif
2761
2762 /* Map a section into the KVA. */
2763
2764 void
2765 pmap_kenter_section(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2766 {
2767         pd_entry_t pd = L1_S_PROTO | pa | L1_S_PROT(PTE_KERNEL,
2768             VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE) | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
2769         struct l1_ttable *l1;
2770
2771         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0,
2772             ("Not a valid section mapping"));
2773         if (flags & SECTION_CACHE)
2774                 pd |= pte_l1_s_cache_mode;
2775         else if (flags & SECTION_PT)
2776                 pd |= pte_l1_s_cache_mode_pt;
2777         SLIST_FOREACH(l1, &l1_list, l1_link) {
2778                 l1->l1_kva[L1_IDX(va)] = pd;
2779                 PTE_SYNC(&l1->l1_kva[L1_IDX(va)]);
2780         }
2781 }
2782
2783 /*
2784  * Make a temporary mapping for a physical address.  This is only intended
2785  * to be used for panic dumps.
2786  */
2787 void *
2788 pmap_kenter_temp(vm_paddr_t pa, int i)
2789 {
2790         vm_offset_t va;
2791
2792         va = (vm_offset_t)crashdumpmap + (i * PAGE_SIZE);
2793         pmap_kenter(va, pa);
2794         return ((void *)crashdumpmap);
2795 }
2796
2797 /*
2798  * add a wired page to the kva
2799  * note that in order for the mapping to take effect -- you
2800  * should do a invltlb after doing the pmap_kenter...
2801  */
2802 static PMAP_INLINE void
2803 pmap_kenter_internal(vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int flags)
2804 {
2805         struct l2_bucket *l2b;
2806         pt_entry_t *pte;
2807         pt_entry_t opte;
2808         struct pv_entry *pve;
2809         vm_page_t m;
2810
2811         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: va = %08x, pa = %08x\n",
2812             (uint32_t) va, (uint32_t) pa));
2813
2814
2815         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2816         if (l2b == NULL)
2817                 l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2818         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2819         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2820         opte = *pte;
2821         PDEBUG(1, printf("pmap_kenter: pte = %08x, opte = %08x, npte = %08x\n",
2822             (uint32_t) pte, opte, *pte));
2823         if (l2pte_valid(opte)) {
2824                 pmap_kremove(va);
2825         } else {
2826                 if (opte == 0)
2827                         l2b->l2b_occupancy++;
2828         }
2829         *pte = L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL,
2830             VM_PROT_READ | VM_PROT_WRITE);
2831         if (flags & KENTER_CACHE)
2832                 *pte |= pte_l2_s_cache_mode;
2833         if (flags & KENTER_USER)
2834                 *pte |= L2_S_PROT_U;
2835         PTE_SYNC(pte);
2836
2837                 /* kernel direct mappings can be shared, so use a pv_entry
2838                  * to ensure proper caching.
2839                  *
2840                  * The pvzone is used to delay the recording of kernel
2841                  * mappings until the VM is running.
2842                  *
2843                  * This expects the physical memory to have vm_page_array entry.
2844                  */
2845         if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa))) {
2846                 vm_page_lock_queues();
2847                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) || m->md.pv_kva) {
2848                         /* release vm_page lock for pv_entry UMA */
2849                         vm_page_unlock_queues();
2850                         if ((pve = pmap_get_pv_entry()) == NULL)
2851                                 panic("pmap_kenter_internal: no pv entries");   
2852                         vm_page_lock_queues();
2853                         PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2854                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap_kernel(), va,
2855                             PVF_WRITE | PVF_UNMAN);
2856                         pmap_fix_cache(m, pmap_kernel(), va);
2857                         PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2858                 } else {
2859                         m->md.pv_kva = va;
2860                 }
2861                 vm_page_unlock_queues();
2862         }
2863 }
2864
2865 void
2866 pmap_kenter(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2867 {
2868         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE);
2869 }
2870
2871 void
2872 pmap_kenter_nocache(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2873 {
2874
2875         pmap_kenter_internal(va, pa, 0);
2876 }
2877
2878 void
2879 pmap_kenter_user(vm_offset_t va, vm_paddr_t pa)
2880 {
2881
2882         pmap_kenter_internal(va, pa, KENTER_CACHE|KENTER_USER);
2883         /*
2884          * Call pmap_fault_fixup now, to make sure we'll have no exception
2885          * at the first use of the new address, or bad things will happen,
2886          * as we use one of these addresses in the exception handlers.
2887          */
2888         pmap_fault_fixup(pmap_kernel(), va, VM_PROT_READ|VM_PROT_WRITE, 1);
2889 }
2890
2891 /*
2892  * remove a page from the kernel pagetables
2893  */
2894 void
2895 pmap_kremove(vm_offset_t va)
2896 {
2897         struct l2_bucket *l2b;
2898         pt_entry_t *pte, opte;
2899         struct pv_entry *pve;
2900         vm_page_t m;
2901         vm_offset_t pa;
2902                 
2903         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
2904         if (!l2b)
2905                 return;
2906         KASSERT(l2b != NULL, ("No L2 Bucket"));
2907         pte = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
2908         opte = *pte;
2909         if (l2pte_valid(opte)) {
2910                         /* pa = vtophs(va) taken from pmap_extract() */
2911                 switch (opte & L2_TYPE_MASK) {
2912                 case L2_TYPE_L:
2913                         pa = (opte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
2914                         break;
2915                 default:
2916                         pa = (opte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
2917                         break;
2918                 }
2919                         /* note: should never have to remove an allocation
2920                          * before the pvzone is initialized.
2921                          */
2922                 vm_page_lock_queues();
2923                 PMAP_LOCK(pmap_kernel());
2924                 if (pvzone != NULL && (m = vm_phys_paddr_to_vm_page(pa)) &&
2925                     (pve = pmap_remove_pv(m, pmap_kernel(), va)))
2926                         pmap_free_pv_entry(pve);
2927                 PMAP_UNLOCK(pmap_kernel());
2928                 vm_page_unlock_queues();
2929                 va = va & ~PAGE_MASK;
2930                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2931                 cpu_l2cache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
2932                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
2933                 cpu_cpwait();
2934                 *pte = 0;
2935         }
2936 }
2937
2938
2939 /*
2940  *      Used to map a range of physical addresses into kernel
2941  *      virtual address space.
2942  *
2943  *      The value passed in '*virt' is a suggested virtual address for
2944  *      the mapping. Architectures which can support a direct-mapped
2945  *      physical to virtual region can return the appropriate address
2946  *      within that region, leaving '*virt' unchanged. Other
2947  *      architectures should map the pages starting at '*virt' and
2948  *      update '*virt' with the first usable address after the mapped
2949  *      region.
2950  */
2951 vm_offset_t
2952 pmap_map(vm_offset_t *virt, vm_offset_t start, vm_offset_t end, int prot)
2953 {
2954 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
2955         return (arm_ptovirt(start));
2956 #else
2957         vm_offset_t sva = *virt;
2958         vm_offset_t va = sva;
2959
2960         PDEBUG(1, printf("pmap_map: virt = %08x, start = %08x, end = %08x, "
2961             "prot = %d\n", (uint32_t) *virt, (uint32_t) start, (uint32_t) end,
2962             prot));
2963
2964         while (start < end) {
2965                 pmap_kenter(va, start);
2966                 va += PAGE_SIZE;
2967                 start += PAGE_SIZE;
2968         }
2969         *virt = va;
2970         return (sva);
2971 #endif
2972 }
2973
2974 static void
2975 pmap_wb_page(vm_page_t m)
2976 {
2977         struct pv_entry *pv;
2978
2979         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2980             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, FALSE,
2981                 (pv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0);
2982 }
2983
2984 static void
2985 pmap_inv_page(vm_page_t m)
2986 {
2987         struct pv_entry *pv;
2988
2989         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
2990             pmap_dcache_wb_range(pv->pv_pmap, pv->pv_va, PAGE_SIZE, TRUE, TRUE);
2991 }
2992 /*
2993  * Add a list of wired pages to the kva
2994  * this routine is only used for temporary
2995  * kernel mappings that do not need to have
2996  * page modification or references recorded.
2997  * Note that old mappings are simply written
2998  * over.  The page *must* be wired.
2999  */
3000 void
3001 pmap_qenter(vm_offset_t va, vm_page_t *m, int count)
3002 {
3003         int i;
3004
3005         for (i = 0; i < count; i++) {
3006                 pmap_wb_page(m[i]);
3007                 pmap_kenter_internal(va, VM_PAGE_TO_PHYS(m[i]),
3008                     KENTER_CACHE);
3009                 va += PAGE_SIZE;
3010         }
3011 }
3012
3013
3014 /*
3015  * this routine jerks page mappings from the
3016  * kernel -- it is meant only for temporary mappings.
3017  */
3018 void
3019 pmap_qremove(vm_offset_t va, int count)
3020 {
3021         vm_paddr_t pa;
3022         int i;
3023
3024         for (i = 0; i < count; i++) {
3025                 pa = vtophys(va);
3026                 if (pa) {
3027                         pmap_inv_page(PHYS_TO_VM_PAGE(pa));
3028                         pmap_kremove(va);
3029                 }
3030                 va += PAGE_SIZE;
3031         }
3032 }
3033
3034
3035 /*
3036  * pmap_object_init_pt preloads the ptes for a given object
3037  * into the specified pmap.  This eliminates the blast of soft
3038  * faults on process startup and immediately after an mmap.
3039  */
3040 void
3041 pmap_object_init_pt(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_object_t object,
3042     vm_pindex_t pindex, vm_size_t size)
3043 {
3044
3045         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(object, MA_OWNED);
3046         KASSERT(object->type == OBJT_DEVICE || object->type == OBJT_SG,
3047             ("pmap_object_init_pt: non-device object"));
3048 }
3049
3050
3051 /*
3052  *      pmap_is_prefaultable:
3053  *
3054  *      Return whether or not the specified virtual address is elgible
3055  *      for prefault.
3056  */
3057 boolean_t
3058 pmap_is_prefaultable(pmap_t pmap, vm_offset_t addr)
3059 {
3060         pd_entry_t *pde;
3061         pt_entry_t *pte;
3062
3063         if (!pmap_get_pde_pte(pmap, addr, &pde, &pte))
3064                 return (FALSE);
3065         KASSERT(pte != NULL, ("Valid mapping but no pte ?"));
3066         if (*pte == 0)
3067                 return (TRUE);
3068         return (FALSE);
3069 }
3070
3071 /*
3072  * Fetch pointers to the PDE/PTE for the given pmap/VA pair.
3073  * Returns TRUE if the mapping exists, else FALSE.
3074  *
3075  * NOTE: This function is only used by a couple of arm-specific modules.
3076  * It is not safe to take any pmap locks here, since we could be right
3077  * in the middle of debugging the pmap anyway...
3078  *
3079  * It is possible for this routine to return FALSE even though a valid
3080  * mapping does exist. This is because we don't lock, so the metadata
3081  * state may be inconsistent.
3082  *
3083  * NOTE: We can return a NULL *ptp in the case where the L1 pde is
3084  * a "section" mapping.
3085  */
3086 boolean_t
3087 pmap_get_pde_pte(pmap_t pm, vm_offset_t va, pd_entry_t **pdp, pt_entry_t **ptp)
3088 {
3089         struct l2_dtable *l2;
3090         pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3091         pt_entry_t *ptep;
3092         u_short l1idx;
3093
3094         if (pm->pm_l1 == NULL)
3095                 return (FALSE);
3096
3097         l1idx = L1_IDX(va);
3098         *pdp = pl1pd = &pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3099         l1pd = *pl1pd;
3100
3101         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3102                 *ptp = NULL;
3103                 return (TRUE);
3104         }
3105
3106         if (pm->pm_l2 == NULL)
3107                 return (FALSE);
3108
3109         l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3110
3111         if (l2 == NULL ||
3112             (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3113                 return (FALSE);
3114         }
3115
3116         *ptp = &ptep[l2pte_index(va)];
3117         return (TRUE);
3118 }
3119
3120 /*
3121  *      Routine:        pmap_remove_all
3122  *      Function:
3123  *              Removes this physical page from
3124  *              all physical maps in which it resides.
3125  *              Reflects back modify bits to the pager.
3126  *
3127  *      Notes:
3128  *              Original versions of this routine were very
3129  *              inefficient because they iteratively called
3130  *              pmap_remove (slow...)
3131  */
3132 void
3133 pmap_remove_all(vm_page_t m)
3134 {
3135         pv_entry_t pv;
3136         pt_entry_t *ptep;
3137         struct l2_bucket *l2b;
3138         boolean_t flush = FALSE;
3139         pmap_t curpm;
3140         int flags = 0;
3141
3142         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
3143             ("pmap_remove_all: page %p is not managed", m));
3144         if (TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list))
3145                 return;
3146         vm_page_lock_queues();
3147         pmap_remove_write(m);
3148         curpm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
3149         while ((pv = TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list)) != NULL) {
3150                 if (flush == FALSE && (pv->pv_pmap == curpm ||
3151                     pv->pv_pmap == pmap_kernel()))
3152                         flush = TRUE;
3153
3154                 PMAP_LOCK(pv->pv_pmap);
3155                 /*
3156                  * Cached contents were written-back in pmap_remove_write(),
3157                  * but we still have to invalidate the cache entry to make
3158                  * sure stale data are not retrieved when another page will be
3159                  * mapped under this virtual address.
3160                  */
3161                 if (pmap_is_current(pv->pv_pmap)) {
3162                         cpu_dcache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3163                         if (pmap_has_valid_mapping(pv->pv_pmap, pv->pv_va))
3164                                 cpu_l2cache_inv_range(pv->pv_va, PAGE_SIZE);
3165                 }
3166
3167                 if (pv->pv_flags & PVF_UNMAN) {
3168                         /* remove the pv entry, but do not remove the mapping
3169                          * and remember this is a kernel mapped page
3170                          */
3171                         m->md.pv_kva = pv->pv_va;
3172                 } else {
3173                         /* remove the mapping and pv entry */
3174                         l2b = pmap_get_l2_bucket(pv->pv_pmap, pv->pv_va);
3175                         KASSERT(l2b != NULL, ("No l2 bucket"));
3176                         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(pv->pv_va)];
3177                         *ptep = 0;
3178                         PTE_SYNC_CURRENT(pv->pv_pmap, ptep);
3179                         pmap_free_l2_bucket(pv->pv_pmap, l2b, 1);
3180                         pv->pv_pmap->pm_stats.resident_count--;
3181                         flags |= pv->pv_flags;
3182                 }
3183                 pmap_nuke_pv(m, pv->pv_pmap, pv);
3184                 PMAP_UNLOCK(pv->pv_pmap);
3185                 pmap_free_pv_entry(pv);
3186         }
3187
3188         if (flush) {
3189                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3190                         pmap_tlb_flushID(curpm);
3191                 else
3192                         pmap_tlb_flushD(curpm);
3193         }
3194         vm_page_aflag_clear(m, PGA_WRITEABLE);
3195         vm_page_unlock_queues();
3196 }
3197
3198
3199 /*
3200  *      Set the physical protection on the
3201  *      specified range of this map as requested.
3202  */
3203 void
3204 pmap_protect(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva, vm_prot_t prot)
3205 {
3206         struct l2_bucket *l2b;
3207         pt_entry_t *ptep, pte;
3208         vm_offset_t next_bucket;
3209         u_int flags;
3210         int flush;
3211
3212         CTR4(KTR_PMAP, "pmap_protect: pmap %p sva 0x%08x eva 0x%08x prot %x",
3213             pm, sva, eva, prot);
3214
3215         if ((prot & VM_PROT_READ) == 0) {
3216                 pmap_remove(pm, sva, eva);
3217                 return;
3218         }
3219
3220         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3221                 /*
3222                  * If this is a read->write transition, just ignore it and let
3223                  * vm_fault() take care of it later.
3224                  */
3225                 return;
3226         }
3227
3228         vm_page_lock_queues();
3229         PMAP_LOCK(pm);
3230
3231         /*
3232          * OK, at this point, we know we're doing write-protect operation.
3233          * If the pmap is active, write-back the range.
3234          */
3235         pmap_dcache_wb_range(pm, sva, eva - sva, FALSE, FALSE);
3236
3237         flush = ((eva - sva) >= (PAGE_SIZE * 4)) ? 0 : -1;
3238         flags = 0;
3239
3240         while (sva < eva) {
3241                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3242                 if (next_bucket > eva)
3243                         next_bucket = eva;
3244
3245                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3246                 if (l2b == NULL) {
3247                         sva = next_bucket;
3248                         continue;
3249                 }
3250
3251                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3252
3253                 while (sva < next_bucket) {
3254                         if ((pte = *ptep) != 0 && (pte & L2_S_PROT_W) != 0) {
3255                                 struct vm_page *pg;
3256                                 u_int f;
3257
3258                                 pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3259                                 pte &= ~L2_S_PROT_W;
3260                                 *ptep = pte;
3261                                 PTE_SYNC(ptep);
3262
3263                                 if (pg != NULL) {
3264                                         if (!(pg->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3265                                                 f = pmap_modify_pv(pg, pm, sva,
3266                                                     PVF_WRITE, 0);
3267                                                 vm_page_dirty(pg);
3268                                         } else
3269                                                 f = 0;
3270                                 } else
3271                                         f = PVF_REF | PVF_EXEC;
3272
3273                                 if (flush >= 0) {
3274                                         flush++;
3275                                         flags |= f;
3276                                 } else
3277                                 if (PV_BEEN_EXECD(f))
3278                                         pmap_tlb_flushID_SE(pm, sva);
3279                                 else
3280                                 if (PV_BEEN_REFD(f))
3281                                         pmap_tlb_flushD_SE(pm, sva);
3282                         }
3283
3284                         sva += PAGE_SIZE;
3285                         ptep++;
3286                 }
3287         }
3288
3289
3290         if (flush) {
3291                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
3292                         pmap_tlb_flushID(pm);
3293                 else
3294                 if (PV_BEEN_REFD(flags))
3295                         pmap_tlb_flushD(pm);
3296         }
3297         vm_page_unlock_queues();
3298
3299         PMAP_UNLOCK(pm);
3300 }
3301
3302
3303 /*
3304  *      Insert the given physical page (p) at
3305  *      the specified virtual address (v) in the
3306  *      target physical map with the protection requested.
3307  *
3308  *      If specified, the page will be wired down, meaning
3309  *      that the related pte can not be reclaimed.
3310  *
3311  *      NB:  This is the only routine which MAY NOT lazy-evaluate
3312  *      or lose information.  That is, this routine must actually
3313  *      insert this page into the given map NOW.
3314  */
3315
3316 void
3317 pmap_enter(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t access, vm_page_t m,
3318     vm_prot_t prot, boolean_t wired)
3319 {
3320
3321         vm_page_lock_queues();
3322         PMAP_LOCK(pmap);
3323         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot, wired, M_WAITOK);
3324         vm_page_unlock_queues();
3325         PMAP_UNLOCK(pmap);
3326 }
3327
3328 /*
3329  *      The page queues and pmap must be locked.
3330  */
3331 static void
3332 pmap_enter_locked(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot,
3333     boolean_t wired, int flags)
3334 {
3335         struct l2_bucket *l2b = NULL;
3336         struct vm_page *opg;
3337         struct pv_entry *pve = NULL;
3338         pt_entry_t *ptep, npte, opte;
3339         u_int nflags;
3340         u_int oflags;
3341         vm_paddr_t pa;
3342
3343         PMAP_ASSERT_LOCKED(pmap);
3344         mtx_assert(&vm_page_queue_mtx, MA_OWNED);
3345         if (va == vector_page) {
3346                 pa = systempage.pv_pa;
3347                 m = NULL;
3348         } else {
3349                 KASSERT((m->oflags & (VPO_UNMANAGED | VPO_BUSY)) != 0 ||
3350                     (flags & M_NOWAIT) != 0,
3351                     ("pmap_enter_locked: page %p is not busy", m));
3352                 pa = VM_PAGE_TO_PHYS(m);
3353         }
3354         nflags = 0;
3355         if (prot & VM_PROT_WRITE)
3356                 nflags |= PVF_WRITE;
3357         if (prot & VM_PROT_EXECUTE)
3358                 nflags |= PVF_EXEC;
3359         if (wired)
3360                 nflags |= PVF_WIRED;
3361         PDEBUG(1, printf("pmap_enter: pmap = %08x, va = %08x, m = %08x, prot = %x, "
3362             "wired = %x\n", (uint32_t) pmap, va, (uint32_t) m, prot, wired));
3363
3364         if (pmap == pmap_kernel()) {
3365                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3366                 if (l2b == NULL)
3367                         l2b = pmap_grow_l2_bucket(pmap, va);
3368         } else {
3369 do_l2b_alloc:
3370                 l2b = pmap_alloc_l2_bucket(pmap, va);
3371                 if (l2b == NULL) {
3372                         if (flags & M_WAITOK) {
3373                                 PMAP_UNLOCK(pmap);
3374                                 vm_page_unlock_queues();
3375                                 VM_WAIT;
3376                                 vm_page_lock_queues();
3377                                 PMAP_LOCK(pmap);
3378                                 goto do_l2b_alloc;
3379                         }
3380                         return;
3381                 }
3382         }
3383
3384         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3385
3386         opte = *ptep;
3387         npte = pa;
3388         oflags = 0;
3389         if (opte) {
3390                 /*
3391                  * There is already a mapping at this address.
3392                  * If the physical address is different, lookup the
3393                  * vm_page.
3394                  */
3395                 if (l2pte_pa(opte) != pa)
3396                         opg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(opte));
3397                 else
3398                         opg = m;
3399         } else
3400                 opg = NULL;
3401
3402         if ((prot & (VM_PROT_ALL)) ||
3403             (!m || m->md.pvh_attrs & PVF_REF)) {
3404                 /*
3405                  * - The access type indicates that we don't need
3406                  *   to do referenced emulation.
3407                  * OR
3408                  * - The physical page has already been referenced
3409                  *   so no need to re-do referenced emulation here.
3410                  */
3411                 npte |= L2_S_PROTO;
3412                 
3413                 nflags |= PVF_REF;
3414                 
3415                 if (m && ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0 ||
3416                     (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))) {
3417                         /*
3418                          * This is a writable mapping, and the
3419                          * page's mod state indicates it has
3420                          * already been modified. Make it
3421                          * writable from the outset.
3422                          */
3423                         nflags |= PVF_MOD;
3424                         if (!(m->md.pvh_attrs & PVF_MOD))
3425                                 vm_page_dirty(m);
3426                 }
3427                 if (m && opte)
3428                         vm_page_aflag_set(m, PGA_REFERENCED);
3429         } else {
3430                 /*
3431                  * Need to do page referenced emulation.
3432                  */
3433                 npte |= L2_TYPE_INV;
3434         }
3435         
3436         if (prot & VM_PROT_WRITE) {
3437                 npte |= L2_S_PROT_W;
3438                 if (m != NULL &&
3439                     (m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0)
3440                         vm_page_aflag_set(m, PGA_WRITEABLE);
3441         }
3442         if (!(m->md.pv_memattr & VM_MEMATTR_UNCACHEABLE))
3443                 npte |= pte_l2_s_cache_mode;
3444         if (m && m == opg) {
3445                 /*
3446                  * We're changing the attrs of an existing mapping.
3447                  */
3448                 oflags = pmap_modify_pv(m, pmap, va,
3449                     PVF_WRITE | PVF_EXEC | PVF_WIRED |
3450                     PVF_MOD | PVF_REF, nflags);
3451                 
3452                 /*
3453                  * We may need to flush the cache if we're
3454                  * doing rw-ro...
3455                  */
3456                 if (pmap_is_current(pmap) &&
3457                     (oflags & PVF_NC) == 0 &&
3458                     (opte & L2_S_PROT_W) != 0 &&
3459                     (prot & VM_PROT_WRITE) == 0 &&
3460                     (opte & L2_TYPE_MASK) != L2_TYPE_INV) {
3461                         cpu_dcache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3462                         cpu_l2cache_wb_range(va, PAGE_SIZE);
3463                 }
3464         } else {
3465                 /*
3466                  * New mapping, or changing the backing page
3467                  * of an existing mapping.
3468                  */
3469                 if (opg) {
3470                         /*
3471                          * Replacing an existing mapping with a new one.
3472                          * It is part of our managed memory so we
3473                          * must remove it from the PV list
3474                          */
3475                         if ((pve = pmap_remove_pv(opg, pmap, va))) {
3476
3477                         /* note for patch: the oflags/invalidation was moved
3478                          * because PG_FICTITIOUS pages could free the pve
3479                          */
3480                             oflags = pve->pv_flags;
3481                         /*
3482                          * If the old mapping was valid (ref/mod
3483                          * emulation creates 'invalid' mappings
3484                          * initially) then make sure to frob
3485                          * the cache.
3486                          */
3487                             if ((oflags & PVF_NC) == 0 && l2pte_valid(opte)) {
3488                                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags)) {
3489                                         pmap_idcache_wbinv_range(pmap, va,
3490                                             PAGE_SIZE);
3491                                 } else
3492                                         if (PV_BEEN_REFD(oflags)) {
3493                                                 pmap_dcache_wb_range(pmap, va,
3494                                                     PAGE_SIZE, TRUE,
3495                                                     (oflags & PVF_WRITE) == 0);
3496                                         }
3497                             }
3498
3499                         /* free/allocate a pv_entry for UNMANAGED pages if
3500                          * this physical page is not/is already mapped.
3501                          */
3502
3503                             if (m && (m->oflags & VPO_UNMANAGED) &&
3504                                   !m->md.pv_kva &&
3505                                  TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)) {
3506                                 pmap_free_pv_entry(pve);
3507                                 pve = NULL;
3508                             }
3509                         } else if (m &&
3510                                  (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3511                                   !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3512                                 pve = pmap_get_pv_entry();
3513                 } else if (m &&
3514                            (!(m->oflags & VPO_UNMANAGED) || m->md.pv_kva ||
3515                            !TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list)))
3516                         pve = pmap_get_pv_entry();
3517
3518                 if (m) {
3519                         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED)) {
3520                                 if (!TAILQ_EMPTY(&m->md.pv_list) ||
3521                                     m->md.pv_kva) {
3522                                         KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3523                                         nflags |= PVF_UNMAN;
3524                                         pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3525                                 } else
3526                                         m->md.pv_kva = va;
3527                         } else {
3528                                 KASSERT(va < kmi.clean_sva ||
3529                                     va >= kmi.clean_eva,
3530                 ("pmap_enter: managed mapping within the clean submap"));
3531                                 KASSERT(pve != NULL, ("No pv"));
3532                                 pmap_enter_pv(m, pve, pmap, va, nflags);
3533                         }
3534                 }
3535         }
3536         /*
3537          * Make sure userland mappings get the right permissions
3538          */
3539         if (pmap != pmap_kernel() && va != vector_page) {
3540                 npte |= L2_S_PROT_U;
3541         }
3542
3543         /*
3544          * Keep the stats up to date
3545          */
3546         if (opte == 0) {
3547                 l2b->l2b_occupancy++;
3548                 pmap->pm_stats.resident_count++;
3549         }
3550
3551         /*
3552          * If this is just a wiring change, the two PTEs will be
3553          * identical, so there's no need to update the page table.
3554          */
3555         if (npte != opte) {
3556                 boolean_t is_cached = pmap_is_current(pmap);
3557
3558                 *ptep = npte;
3559                 if (is_cached) {
3560                         /*
3561                          * We only need to frob the cache/tlb if this pmap
3562                          * is current
3563                          */
3564                         PTE_SYNC(ptep);
3565                         if (L1_IDX(va) != L1_IDX(vector_page) &&
3566                             l2pte_valid(npte)) {
3567                                 /*
3568                                  * This mapping is likely to be accessed as
3569                                  * soon as we return to userland. Fix up the
3570                                  * L1 entry to avoid taking another
3571                                  * page/domain fault.
3572                                  */
3573                                 pd_entry_t *pl1pd, l1pd;
3574
3575                                 pl1pd = &pmap->pm_l1->l1_kva[L1_IDX(va)];
3576                                 l1pd = l2b->l2b_phys | L1_C_DOM(pmap->pm_domain) |
3577                                     L1_C_PROTO;
3578                                 if (*pl1pd != l1pd) {
3579                                         *pl1pd = l1pd;
3580                                         PTE_SYNC(pl1pd);
3581                                 }
3582                         }
3583                 }
3584
3585                 if (PV_BEEN_EXECD(oflags))
3586                         pmap_tlb_flushID_SE(pmap, va);
3587                 else if (PV_BEEN_REFD(oflags))
3588                         pmap_tlb_flushD_SE(pmap, va);
3589
3590
3591                 if (m)
3592                         pmap_fix_cache(m, pmap, va);
3593         }
3594 }
3595
3596 /*
3597  * Maps a sequence of resident pages belonging to the same object.
3598  * The sequence begins with the given page m_start.  This page is
3599  * mapped at the given virtual address start.  Each subsequent page is
3600  * mapped at a virtual address that is offset from start by the same
3601  * amount as the page is offset from m_start within the object.  The
3602  * last page in the sequence is the page with the largest offset from
3603  * m_start that can be mapped at a virtual address less than the given
3604  * virtual address end.  Not every virtual page between start and end
3605  * is mapped; only those for which a resident page exists with the
3606  * corresponding offset from m_start are mapped.
3607  */
3608 void
3609 pmap_enter_object(pmap_t pmap, vm_offset_t start, vm_offset_t end,
3610     vm_page_t m_start, vm_prot_t prot)
3611 {
3612         vm_page_t m;
3613         vm_pindex_t diff, psize;
3614
3615         psize = atop(end - start);
3616         m = m_start;
3617         vm_page_lock_queues();
3618         PMAP_LOCK(pmap);
3619         while (m != NULL && (diff = m->pindex - m_start->pindex) < psize) {
3620                 pmap_enter_locked(pmap, start + ptoa(diff), m, prot &
3621                     (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE), FALSE, M_NOWAIT);
3622                 m = TAILQ_NEXT(m, listq);
3623         }
3624         vm_page_unlock_queues();
3625         PMAP_UNLOCK(pmap);
3626 }
3627
3628 /*
3629  * this code makes some *MAJOR* assumptions:
3630  * 1. Current pmap & pmap exists.
3631  * 2. Not wired.
3632  * 3. Read access.
3633  * 4. No page table pages.
3634  * but is *MUCH* faster than pmap_enter...
3635  */
3636
3637 void
3638 pmap_enter_quick(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_page_t m, vm_prot_t prot)
3639 {
3640
3641         vm_page_lock_queues();
3642         PMAP_LOCK(pmap);
3643         pmap_enter_locked(pmap, va, m, prot & (VM_PROT_READ | VM_PROT_EXECUTE),
3644             FALSE, M_NOWAIT);
3645         vm_page_unlock_queues();
3646         PMAP_UNLOCK(pmap);
3647 }
3648
3649 /*
3650  *      Routine:        pmap_change_wiring
3651  *      Function:       Change the wiring attribute for a map/virtual-address
3652  *                      pair.
3653  *      In/out conditions:
3654  *                      The mapping must already exist in the pmap.
3655  */
3656 void
3657 pmap_change_wiring(pmap_t pmap, vm_offset_t va, boolean_t wired)
3658 {
3659         struct l2_bucket *l2b;
3660         pt_entry_t *ptep, pte;
3661         vm_page_t pg;
3662
3663         vm_page_lock_queues();
3664         PMAP_LOCK(pmap);
3665         l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap, va);
3666         KASSERT(l2b, ("No l2b bucket in pmap_change_wiring"));
3667         ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
3668         pte = *ptep;
3669         pg = PHYS_TO_VM_PAGE(l2pte_pa(pte));
3670         if (pg)
3671                 pmap_modify_pv(pg, pmap, va, PVF_WIRED, wired ? PVF_WIRED : 0);
3672         vm_page_unlock_queues();
3673         PMAP_UNLOCK(pmap);
3674 }
3675
3676
3677 /*
3678  *      Copy the range specified by src_addr/len
3679  *      from the source map to the range dst_addr/len
3680  *      in the destination map.
3681  *
3682  *      This routine is only advisory and need not do anything.
3683  */
3684 void
3685 pmap_copy(pmap_t dst_pmap, pmap_t src_pmap, vm_offset_t dst_addr,
3686     vm_size_t len, vm_offset_t src_addr)
3687 {
3688 }
3689
3690
3691 /*
3692  *      Routine:        pmap_extract
3693  *      Function:
3694  *              Extract the physical page address associated
3695  *              with the given map/virtual_address pair.
3696  */
3697 vm_paddr_t
3698 pmap_extract(pmap_t pm, vm_offset_t va)
3699 {
3700         struct l2_dtable *l2;
3701         pd_entry_t l1pd;
3702         pt_entry_t *ptep, pte;
3703         vm_paddr_t pa;
3704         u_int l1idx;
3705         l1idx = L1_IDX(va);
3706
3707         PMAP_LOCK(pm);
3708         l1pd = pm->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3709         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3710                 /*
3711                  * These should only happen for pmap_kernel()
3712                  */
3713                 KASSERT(pm == pmap_kernel(), ("huh"));
3714                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3715                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3716                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3717                 else
3718                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3719         } else {
3720                 /*
3721                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3722                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3723                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3724                  */
3725                 l2 = pm->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3726
3727                 if (l2 == NULL ||
3728                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3729                         PMAP_UNLOCK(pm);
3730                         return (0);
3731                 }
3732
3733                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3734                 pte = *ptep;
3735
3736                 if (pte == 0) {
3737                         PMAP_UNLOCK(pm);
3738                         return (0);
3739                 }
3740
3741                 switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3742                 case L2_TYPE_L:
3743                         pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3744                         break;
3745
3746                 default:
3747                         pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3748                         break;
3749                 }
3750         }
3751
3752         PMAP_UNLOCK(pm);
3753         return (pa);
3754 }
3755
3756 /*
3757  * Atomically extract and hold the physical page with the given
3758  * pmap and virtual address pair if that mapping permits the given
3759  * protection.
3760  *
3761  */
3762 vm_page_t
3763 pmap_extract_and_hold(pmap_t pmap, vm_offset_t va, vm_prot_t prot)
3764 {
3765         struct l2_dtable *l2;
3766         pd_entry_t l1pd;
3767         pt_entry_t *ptep, pte;
3768         vm_paddr_t pa, paddr;
3769         vm_page_t m = NULL;
3770         u_int l1idx;
3771         l1idx = L1_IDX(va);
3772         paddr = 0;
3773
3774         PMAP_LOCK(pmap);
3775 retry:
3776         l1pd = pmap->pm_l1->l1_kva[l1idx];
3777         if (l1pte_section_p(l1pd)) {
3778                 /*
3779                  * These should only happen for pmap_kernel()
3780                  */
3781                 KASSERT(pmap == pmap_kernel(), ("huh"));
3782                 /* XXX: what to do about the bits > 32 ? */
3783                 if (l1pd & L1_S_SUPERSEC)
3784                         pa = (l1pd & L1_SUP_FRAME) | (va & L1_SUP_OFFSET);
3785                 else
3786                         pa = (l1pd & L1_S_FRAME) | (va & L1_S_OFFSET);
3787                 if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3788                         goto retry;
3789                 if (l1pd & L1_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3790                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3791                         vm_page_hold(m);
3792                 }
3793                         
3794         } else {
3795                 /*
3796                  * Note that we can't rely on the validity of the L1
3797                  * descriptor as an indication that a mapping exists.
3798                  * We have to look it up in the L2 dtable.
3799                  */
3800                 l2 = pmap->pm_l2[L2_IDX(l1idx)];
3801
3802                 if (l2 == NULL ||
3803                     (ptep = l2->l2_bucket[L2_BUCKET(l1idx)].l2b_kva) == NULL) {
3804                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3805                         return (NULL);
3806                 }
3807
3808                 ptep = &ptep[l2pte_index(va)];
3809                 pte = *ptep;
3810
3811                 if (pte == 0) {
3812                         PMAP_UNLOCK(pmap);
3813                         return (NULL);
3814                 }
3815                 if (pte & L2_S_PROT_W || (prot & VM_PROT_WRITE) == 0) {
3816                         switch (pte & L2_TYPE_MASK) {
3817                         case L2_TYPE_L:
3818                                 pa = (pte & L2_L_FRAME) | (va & L2_L_OFFSET);
3819                                 break;
3820                                 
3821                         default:
3822                                 pa = (pte & L2_S_FRAME) | (va & L2_S_OFFSET);
3823                                 break;
3824                         }
3825                         if (vm_page_pa_tryrelock(pmap, pa & PG_FRAME, &paddr))
3826                                 goto retry;             
3827                         m = PHYS_TO_VM_PAGE(pa);
3828                         vm_page_hold(m);
3829                 }
3830         }
3831
3832         PMAP_UNLOCK(pmap);
3833         PA_UNLOCK_COND(paddr);
3834         return (m);
3835 }
3836
3837 /*
3838  * Initialize a preallocated and zeroed pmap structure,
3839  * such as one in a vmspace structure.
3840  */
3841
3842 int
3843 pmap_pinit(pmap_t pmap)
3844 {
3845         PDEBUG(1, printf("pmap_pinit: pmap = %08x\n", (uint32_t) pmap));
3846         
3847         PMAP_LOCK_INIT(pmap);
3848         pmap_alloc_l1(pmap);
3849         bzero(pmap->pm_l2, sizeof(pmap->pm_l2));
3850
3851         CPU_ZERO(&pmap->pm_active);
3852                 
3853         TAILQ_INIT(&pmap->pm_pvlist);
3854         bzero(&pmap->pm_stats, sizeof pmap->pm_stats);
3855         pmap->pm_stats.resident_count = 1;
3856         if (vector_page < KERNBASE) {
3857                 pmap_enter(pmap, vector_page,
3858                     VM_PROT_READ, PHYS_TO_VM_PAGE(systempage.pv_pa),
3859                     VM_PROT_READ, 1);
3860         }
3861         return (1);
3862 }
3863
3864
3865 /***************************************************
3866  * page management routines.
3867  ***************************************************/
3868
3869
3870 static void
3871 pmap_free_pv_entry(pv_entry_t pv)
3872 {
3873         pv_entry_count--;
3874         uma_zfree(pvzone, pv);
3875 }
3876
3877
3878 /*
3879  * get a new pv_entry, allocating a block from the system
3880  * when needed.
3881  * the memory allocation is performed bypassing the malloc code
3882  * because of the possibility of allocations at interrupt time.
3883  */
3884 static pv_entry_t
3885 pmap_get_pv_entry(void)
3886 {
3887         pv_entry_t ret_value;
3888         
3889         pv_entry_count++;
3890         if (pv_entry_count > pv_entry_high_water)
3891                 pagedaemon_wakeup();
3892         ret_value = uma_zalloc(pvzone, M_NOWAIT);
3893         return ret_value;
3894 }
3895
3896 /*
3897  *      Remove the given range of addresses from the specified map.
3898  *
3899  *      It is assumed that the start and end are properly
3900  *      rounded to the page size.
3901  */
3902 #define PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE     3
3903 void
3904 pmap_remove(pmap_t pm, vm_offset_t sva, vm_offset_t eva)
3905 {
3906         struct l2_bucket *l2b;
3907         vm_offset_t next_bucket;
3908         pt_entry_t *ptep;
3909         u_int total;
3910         u_int mappings, is_exec, is_refd;
3911         int flushall = 0;
3912
3913
3914         /*
3915          * we lock in the pmap => pv_head direction
3916          */
3917
3918         vm_page_lock_queues();
3919         PMAP_LOCK(pm);
3920         total = 0;
3921         while (sva < eva) {
3922                 /*
3923                  * Do one L2 bucket's worth at a time.
3924                  */
3925                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(sva);
3926                 if (next_bucket > eva)
3927                         next_bucket = eva;
3928
3929                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pm, sva);
3930                 if (l2b == NULL) {
3931                         sva = next_bucket;
3932                         continue;
3933                 }
3934
3935                 ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(sva)];
3936                 mappings = 0;
3937
3938                 while (sva < next_bucket) {
3939                         struct vm_page *pg;
3940                         pt_entry_t pte;
3941                         vm_paddr_t pa;
3942
3943                         pte = *ptep;
3944
3945                         if (pte == 0) {
3946                                 /*
3947                                  * Nothing here, move along
3948                                  */
3949                                 sva += PAGE_SIZE;
3950                                 ptep++;
3951                                 continue;
3952                         }
3953
3954                         pm->pm_stats.resident_count--;
3955                         pa = l2pte_pa(pte);
3956                         is_exec = 0;
3957                         is_refd = 1;
3958
3959                         /*
3960                          * Update flags. In a number of circumstances,
3961                          * we could cluster a lot of these and do a
3962                          * number of sequential pages in one go.
3963                          */
3964                         if ((pg = PHYS_TO_VM_PAGE(pa)) != NULL) {
3965                                 struct pv_entry *pve;
3966
3967                                 pve = pmap_remove_pv(pg, pm, sva);
3968                                 if (pve) {
3969                                         is_exec = PV_BEEN_EXECD(pve->pv_flags);
3970                                         is_refd = PV_BEEN_REFD(pve->pv_flags);
3971                                         pmap_free_pv_entry(pve);
3972                                 }
3973                         }
3974
3975                         if (l2pte_valid(pte) && pmap_is_current(pm)) {
3976                                 if (total < PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3977                                         total++;
3978                                         if (is_exec) {
3979                                                 cpu_idcache_wbinv_range(sva,
3980                                                     PAGE_SIZE);
3981                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3982                                                     PAGE_SIZE);
3983                                                 cpu_tlb_flushID_SE(sva);
3984                                         } else if (is_refd) {
3985                                                 cpu_dcache_wbinv_range(sva,
3986                                                     PAGE_SIZE);
3987                                                 cpu_l2cache_wbinv_range(sva,
3988                                                     PAGE_SIZE);
3989                                                 cpu_tlb_flushD_SE(sva);
3990                                         }
3991                                 } else if (total == PMAP_REMOVE_CLEAN_LIST_SIZE) {
3992                                         /* flushall will also only get set for
3993                                          * for a current pmap
3994                                          */
3995                                         cpu_idcache_wbinv_all();
3996                                         cpu_l2cache_wbinv_all();
3997                                         flushall = 1;
3998                                         total++;
3999                                 }
4000                         }
4001                         *ptep = 0;
4002                         PTE_SYNC(ptep);
4003
4004                         sva += PAGE_SIZE;
4005                         ptep++;
4006                         mappings++;
4007                 }
4008
4009                 pmap_free_l2_bucket(pm, l2b, mappings);
4010         }
4011
4012         vm_page_unlock_queues();
4013         if (flushall)
4014                 cpu_tlb_flushID();
4015         PMAP_UNLOCK(pm);
4016 }
4017
4018 /*
4019  * pmap_zero_page()
4020  *
4021  * Zero a given physical page by mapping it at a page hook point.
4022  * In doing the zero page op, the page we zero is mapped cachable, as with
4023  * StrongARM accesses to non-cached pages are non-burst making writing
4024  * _any_ bulk data very slow.
4025  */
4026 #if (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4027 void
4028 pmap_zero_page_generic(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4029 {
4030 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4031         char *dstpg;
4032 #endif
4033
4034 #ifdef DEBUG
4035         struct vm_page *pg = PHYS_TO_VM_PAGE(phys);
4036
4037         if (pg->md.pvh_list != NULL)
4038                 panic("pmap_zero_page: page has mappings");
4039 #endif
4040
4041         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4042             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4043                 return;
4044
4045 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4046         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4047         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4048                 bzero(dstpg + off, size);
4049                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4050                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4051         } else {
4052                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4053                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4054                 cpu_l2cache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4055         }
4056 #else
4057
4058         mtx_lock(&cmtx);
4059         /*
4060          * Hook in the page, zero it, invalidate the TLB as needed.
4061          *
4062          * Note the temporary zero-page mapping must be a non-cached page in
4063          * order to work without corruption when write-allocate is enabled.
4064          */
4065         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE);
4066         PTE_SYNC(cdst_pte);
4067         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4068         cpu_cpwait();
4069         if (off || size != PAGE_SIZE)
4070                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4071         else
4072                 bzero_page(cdstp);
4073
4074         mtx_unlock(&cmtx);
4075 #endif
4076 }
4077 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4078
4079 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4080 void
4081 pmap_zero_page_xscale(vm_paddr_t phys, int off, int size)
4082 {
4083 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4084         char *dstpg;
4085 #endif
4086
4087         if (_arm_bzero && size >= _min_bzero_size &&
4088             _arm_bzero((void *)(phys + off), size, IS_PHYSICAL) == 0)
4089                 return;
4090 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4091         dstpg = (char *)arm_ptovirt(phys);
4092         if (off || size != PAGE_SIZE) {
4093                 bzero(dstpg + off, size);
4094                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)(dstpg + off), size);
4095         } else {
4096                 bzero_page((vm_offset_t)dstpg);
4097                 cpu_dcache_wbinv_range((vm_offset_t)dstpg, PAGE_SIZE);
4098         }
4099 #else
4100         mtx_lock(&cmtx);
4101         /*
4102          * Hook in the page, zero it, and purge the cache for that
4103          * zeroed page. Invalidate the TLB as needed.
4104          */
4105         *cdst_pte = L2_S_PROTO | phys |
4106             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4107             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4108         PTE_SYNC(cdst_pte);
4109         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4110         cpu_cpwait();
4111         if (off || size != PAGE_SIZE)
4112                 bzero((void *)(cdstp + off), size);
4113         else
4114                 bzero_page(cdstp);
4115         mtx_unlock(&cmtx);
4116         xscale_cache_clean_minidata();
4117 #endif
4118 }
4119
4120 /*
4121  * Change the PTEs for the specified kernel mappings such that they
4122  * will use the mini data cache instead of the main data cache.
4123  */
4124 void
4125 pmap_use_minicache(vm_offset_t va, vm_size_t size)
4126 {
4127         struct l2_bucket *l2b;
4128         pt_entry_t *ptep, *sptep, pte;
4129         vm_offset_t next_bucket, eva;
4130
4131 #if (ARM_NMMUS > 1) || defined(CPU_XSCALE_CORE3)
4132         if (xscale_use_minidata == 0)
4133                 return;
4134 #endif
4135
4136         eva = va + size;
4137
4138         while (va < eva) {
4139                 next_bucket = L2_NEXT_BUCKET(va);
4140                 if (next_bucket > eva)
4141                         next_bucket = eva;
4142
4143                 l2b = pmap_get_l2_bucket(pmap_kernel(), va);
4144
4145                 sptep = ptep = &l2b->l2b_kva[l2pte_index(va)];
4146
4147                 while (va < next_bucket) {
4148                         pte = *ptep;
4149                         if (!l2pte_minidata(pte)) {
4150                                 cpu_dcache_wbinv_range(va, PAGE_SIZE);
4151                                 cpu_tlb_flushD_SE(va);
4152                                 *ptep = pte & ~L2_B;
4153                         }
4154                         ptep++;
4155                         va += PAGE_SIZE;
4156                 }
4157                 PTE_SYNC_RANGE(sptep, (u_int)(ptep - sptep));
4158         }
4159         cpu_cpwait();
4160 }
4161 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4162
4163 /*
4164  *      pmap_zero_page zeros the specified hardware page by mapping
4165  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4166  */
4167 void
4168 pmap_zero_page(vm_page_t m)
4169 {
4170         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), 0, PAGE_SIZE);
4171 }
4172
4173
4174 /*
4175  *      pmap_zero_page_area zeros the specified hardware page by mapping
4176  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.
4177  *
4178  *      off and size may not cover an area beyond a single hardware page.
4179  */
4180 void
4181 pmap_zero_page_area(vm_page_t m, int off, int size)
4182 {
4183
4184         pmap_zero_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(m), off, size);
4185 }
4186
4187
4188 /*
4189  *      pmap_zero_page_idle zeros the specified hardware page by mapping
4190  *      the page into KVM and using bzero to clear its contents.  This
4191  *      is intended to be called from the vm_pagezero process only and
4192  *      outside of Giant.
4193  */
4194 void
4195 pmap_zero_page_idle(vm_page_t m)
4196 {
4197
4198         pmap_zero_page(m);
4199 }
4200
4201 #if 0
4202 /*
4203  * pmap_clean_page()
4204  *
4205  * This is a local function used to work out the best strategy to clean
4206  * a single page referenced by its entry in the PV table. It should be used by
4207  * pmap_copy_page, pmap_zero page and maybe some others later on.
4208  *
4209  * Its policy is effectively:
4210  *  o If there are no mappings, we don't bother doing anything with the cache.
4211  *  o If there is one mapping, we clean just that page.
4212  *  o If there are multiple mappings, we clean the entire cache.
4213  *
4214  * So that some functions can be further optimised, it returns 0 if it didn't
4215  * clean the entire cache, or 1 if it did.
4216  *
4217  * XXX One bug in this routine is that if the pv_entry has a single page
4218  * mapped at 0x00000000 a whole cache clean will be performed rather than
4219  * just the 1 page. Since this should not occur in everyday use and if it does
4220  * it will just result in not the most efficient clean for the page.
4221  *
4222  * We don't yet use this function but may want to.
4223  */
4224 static int
4225 pmap_clean_page(struct pv_entry *pv, boolean_t is_src)
4226 {
4227         pmap_t pm, pm_to_clean = NULL;
4228         struct pv_entry *npv;
4229         u_int cache_needs_cleaning = 0;
4230         u_int flags = 0;
4231         vm_offset_t page_to_clean = 0;
4232
4233         if (pv == NULL) {
4234                 /* nothing mapped in so nothing to flush */
4235                 return (0);
4236         }
4237
4238         /*
4239          * Since we flush the cache each time we change to a different
4240          * user vmspace, we only need to flush the page if it is in the
4241          * current pmap.
4242          */
4243         if (curthread)
4244                 pm = vmspace_pmap(curproc->p_vmspace);
4245         else
4246                 pm = pmap_kernel();
4247
4248         for (npv = pv; npv; npv = TAILQ_NEXT(npv, pv_list)) {
4249                 if (npv->pv_pmap == pmap_kernel() || npv->pv_pmap == pm) {
4250                         flags |= npv->pv_flags;
4251                         /*
4252                          * The page is mapped non-cacheable in
4253                          * this map.  No need to flush the cache.
4254                          */
4255                         if (npv->pv_flags & PVF_NC) {
4256 #ifdef DIAGNOSTIC
4257                                 if (cache_needs_cleaning)
4258                                         panic("pmap_clean_page: "
4259                                             "cache inconsistency");
4260 #endif
4261                                 break;
4262                         } else if (is_src && (npv->pv_flags & PVF_WRITE) == 0)
4263                                 continue;
4264                         if (cache_needs_cleaning) {
4265                                 page_to_clean = 0;
4266                                 break;
4267                         } else {
4268                                 page_to_clean = npv->pv_va;
4269                                 pm_to_clean = npv->pv_pmap;
4270                         }
4271                         cache_needs_cleaning = 1;
4272                 }
4273         }
4274         if (page_to_clean) {
4275                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4276                         pmap_idcache_wbinv_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4277                             PAGE_SIZE);
4278                 else
4279                         pmap_dcache_wb_range(pm_to_clean, page_to_clean,
4280                             PAGE_SIZE, !is_src, (flags & PVF_WRITE) == 0);
4281         } else if (cache_needs_cleaning) {
4282                 if (PV_BEEN_EXECD(flags))
4283                         pmap_idcache_wbinv_all(pm);
4284                 else
4285                         pmap_dcache_wbinv_all(pm);
4286                 return (1);
4287         }
4288         return (0);
4289 }
4290 #endif
4291
4292 /*
4293  *      pmap_copy_page copies the specified (machine independent)
4294  *      page by mapping the page into virtual memory and using
4295  *      bcopy to copy the page, one machine dependent page at a
4296  *      time.
4297  */
4298
4299 /*
4300  * pmap_copy_page()
4301  *
4302  * Copy one physical page into another, by mapping the pages into
4303  * hook points. The same comment regarding cachability as in
4304  * pmap_zero_page also applies here.
4305  */
4306 #if  (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 || defined (CPU_XSCALE_CORE3)
4307 void
4308 pmap_copy_page_generic(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4309 {
4310 #if 0
4311         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4312 #endif
4313 #ifdef DEBUG
4314         struct vm_page *dst_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(dst);
4315
4316         if (dst_pg->md.pvh_list != NULL)
4317                 panic("pmap_copy_page: dst page has mappings");
4318 #endif
4319
4320
4321         /*
4322          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4323          * the duration of the copy so that no other mappings can
4324          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4325          */
4326 #if 0
4327         /*
4328          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4329          * pmap_copy_page().
4330          */
4331         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4332 #endif
4333         /*
4334          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4335          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4336          * as required.
4337          */
4338         mtx_lock(&cmtx);
4339         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4340             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4341         PTE_SYNC(csrc_pte);
4342         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4343             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4344         PTE_SYNC(cdst_pte);
4345         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4346         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4347         cpu_cpwait();
4348         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4349         mtx_unlock(&cmtx);
4350         cpu_dcache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4351         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4352         cpu_l2cache_inv_range(csrcp, PAGE_SIZE);
4353         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp, PAGE_SIZE);
4354 }
4355
4356 void
4357 pmap_copy_page_offs_generic(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4358     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4359 {
4360
4361         mtx_lock(&cmtx);
4362         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4363             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) | pte_l2_s_cache_mode;
4364         PTE_SYNC(csrc_pte);
4365         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4366             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) | pte_l2_s_cache_mode;
4367         PTE_SYNC(cdst_pte);
4368         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4369         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4370         cpu_cpwait();
4371         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4372         mtx_unlock(&cmtx);
4373         cpu_dcache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4374         cpu_dcache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4375         cpu_l2cache_inv_range(csrcp + a_offs, cnt);
4376         cpu_l2cache_wbinv_range(cdstp + b_offs, cnt);
4377 }
4378 #endif /* (ARM_MMU_GENERIC + ARM_MMU_SA1) != 0 */
4379
4380 #if ARM_MMU_XSCALE == 1
4381 void
4382 pmap_copy_page_xscale(vm_paddr_t src, vm_paddr_t dst)
4383 {
4384 #if 0
4385         /* XXX: Only needed for pmap_clean_page(), which is commented out. */
4386         struct vm_page *src_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(src);
4387 #endif
4388 #ifdef DEBUG
4389         struct vm_page *dst_pg = PHYS_TO_VM_PAGE(dst);
4390
4391         if (dst_pg->md.pvh_list != NULL)
4392                 panic("pmap_copy_page: dst page has mappings");
4393 #endif
4394
4395
4396         /*
4397          * Clean the source page.  Hold the source page's lock for
4398          * the duration of the copy so that no other mappings can
4399          * be created while we have a potentially aliased mapping.
4400          */
4401 #if 0
4402         /*
4403          * XXX: Not needed while we call cpu_dcache_wbinv_all() in
4404          * pmap_copy_page().
4405          */
4406         (void) pmap_clean_page(TAILQ_FIRST(&src_pg->md.pv_list), TRUE);
4407 #endif
4408         /*
4409          * Map the pages into the page hook points, copy them, and purge
4410          * the cache for the appropriate page. Invalidate the TLB
4411          * as required.
4412          */
4413         mtx_lock(&cmtx);
4414         *csrc_pte = L2_S_PROTO | src |
4415             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4416             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4417         PTE_SYNC(csrc_pte);
4418         *cdst_pte = L2_S_PROTO | dst |
4419             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4420             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);       /* mini-data */
4421         PTE_SYNC(cdst_pte);
4422         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4423         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4424         cpu_cpwait();
4425         bcopy_page(csrcp, cdstp);
4426         mtx_unlock(&cmtx);
4427         xscale_cache_clean_minidata();
4428 }
4429
4430 void
4431 pmap_copy_page_offs_xscale(vm_paddr_t a_phys, vm_offset_t a_offs,
4432     vm_paddr_t b_phys, vm_offset_t b_offs, int cnt)
4433 {
4434
4435         mtx_lock(&cmtx);
4436         *csrc_pte = L2_S_PROTO | a_phys |
4437             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_READ) |
4438             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4439         PTE_SYNC(csrc_pte);
4440         *cdst_pte = L2_S_PROTO | b_phys |
4441             L2_S_PROT(PTE_KERNEL, VM_PROT_WRITE) |
4442             L2_C | L2_XSCALE_T_TEX(TEX_XSCALE_X);
4443         PTE_SYNC(cdst_pte);
4444         cpu_tlb_flushD_SE(csrcp);
4445         cpu_tlb_flushD_SE(cdstp);
4446         cpu_cpwait();
4447         bcopy((char *)csrcp + a_offs, (char *)cdstp + b_offs, cnt);
4448         mtx_unlock(&cmtx);
4449         xscale_cache_clean_minidata();
4450 }
4451 #endif /* ARM_MMU_XSCALE == 1 */
4452
4453 void
4454 pmap_copy_page(vm_page_t src, vm_page_t dst)
4455 {
4456 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4457         vm_offset_t srcpg, dstpg;
4458 #endif
4459
4460         cpu_dcache_wbinv_all();
4461         cpu_l2cache_wbinv_all();
4462         if (_arm_memcpy && PAGE_SIZE >= _min_memcpy_size &&
4463             _arm_memcpy((void *)VM_PAGE_TO_PHYS(dst),
4464             (void *)VM_PAGE_TO_PHYS(src), PAGE_SIZE, IS_PHYSICAL) == 0)
4465                 return;
4466 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4467         srcpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(src));
4468         dstpg = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4469         bcopy_page(srcpg, dstpg);
4470         cpu_dcache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4471         cpu_l2cache_wbinv_range(dstpg, PAGE_SIZE);
4472 #else
4473         pmap_copy_page_func(VM_PAGE_TO_PHYS(src), VM_PAGE_TO_PHYS(dst));
4474 #endif
4475 }
4476
4477 int unmapped_buf_allowed = 1;
4478
4479 void
4480 pmap_copy_pages(vm_page_t ma[], vm_offset_t a_offset, vm_page_t mb[],
4481     vm_offset_t b_offset, int xfersize)
4482 {
4483         vm_page_t a_pg, b_pg;
4484         vm_offset_t a_pg_offset, b_pg_offset;
4485         int cnt;
4486 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4487         vm_offset_t a_va, b_va;
4488 #endif
4489
4490         cpu_dcache_wbinv_all();
4491         cpu_l2cache_wbinv_all();
4492         while (xfersize > 0) {
4493                 a_pg = ma[a_offset >> PAGE_SHIFT];
4494                 a_pg_offset = a_offset & PAGE_MASK;
4495                 cnt = min(xfersize, PAGE_SIZE - a_pg_offset);
4496                 b_pg = mb[b_offset >> PAGE_SHIFT];
4497                 b_pg_offset = b_offset & PAGE_MASK;
4498                 cnt = min(cnt, PAGE_SIZE - b_pg_offset);
4499 #ifdef ARM_USE_SMALL_ALLOC
4500                 a_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg)) + a_pg_offset;
4501                 b_va = arm_ptovirt(VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg)) + b_pg_offset;
4502                 bcopy((char *)a_va, (char *)b_va, cnt);
4503                 cpu_dcache_wbinv_range(b_va, cnt);
4504                 cpu_l2cache_wbinv_range(b_va, cnt);
4505 #else
4506                 pmap_copy_page_offs_func(VM_PAGE_TO_PHYS(a_pg), a_pg_offset,
4507                     VM_PAGE_TO_PHYS(b_pg), b_pg_offset, cnt);
4508 #endif
4509                 xfersize -= cnt;
4510                 a_offset += cnt;
4511                 b_offset += cnt;
4512         }
4513 }
4514
4515 /*
4516  * this routine returns true if a physical page resides
4517  * in the given pmap.
4518  */
4519 boolean_t
4520 pmap_page_exists_quick(pmap_t pmap, vm_page_t m)
4521 {
4522         pv_entry_t pv;
4523         int loops = 0;
4524         boolean_t rv;
4525         
4526         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4527             ("pmap_page_exists_quick: page %p is not managed", m));
4528         rv = FALSE;
4529         vm_page_lock_queues();
4530         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list) {
4531                 if (pv->pv_pmap == pmap) {
4532                         rv = TRUE;
4533                         break;
4534                 }
4535                 loops++;
4536                 if (loops >= 16)
4537                         break;
4538         }
4539         vm_page_unlock_queues();
4540         return (rv);
4541 }
4542
4543 /*
4544  *      pmap_page_wired_mappings:
4545  *
4546  *      Return the number of managed mappings to the given physical page
4547  *      that are wired.
4548  */
4549 int
4550 pmap_page_wired_mappings(vm_page_t m)
4551 {
4552         pv_entry_t pv;
4553         int count;
4554
4555         count = 0;
4556         if ((m->oflags & VPO_UNMANAGED) != 0)
4557                 return (count);
4558         vm_page_lock_queues();
4559         TAILQ_FOREACH(pv, &m->md.pv_list, pv_list)
4560                 if ((pv->pv_flags & PVF_WIRED) != 0)
4561                         count++;
4562         vm_page_unlock_queues();
4563         return (count);
4564 }
4565
4566 /*
4567  *      pmap_ts_referenced:
4568  *
4569  *      Return the count of reference bits for a page, clearing all of them.
4570  */
4571 int
4572 pmap_ts_referenced(vm_page_t m)
4573 {
4574
4575         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4576             ("pmap_ts_referenced: page %p is not managed", m));
4577         return (pmap_clearbit(m, PVF_REF));
4578 }
4579
4580
4581 boolean_t
4582 pmap_is_modified(vm_page_t m)
4583 {
4584
4585         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4586             ("pmap_is_modified: page %p is not managed", m));
4587         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4588                 return (TRUE);
4589         
4590         return(FALSE);
4591 }
4592
4593
4594 /*
4595  *      Clear the modify bits on the specified physical page.
4596  */
4597 void
4598 pmap_clear_modify(vm_page_t m)
4599 {
4600
4601         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4602             ("pmap_clear_modify: page %p is not managed", m));
4603         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
4604         KASSERT((m->oflags & VPO_BUSY) == 0,
4605             ("pmap_clear_modify: page %p is busy", m));
4606
4607         /*
4608          * If the page is not PGA_WRITEABLE, then no mappings can be modified.
4609          * If the object containing the page is locked and the page is not
4610          * VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be concurrently set.
4611          */
4612         if ((m->aflags & PGA_WRITEABLE) == 0)
4613                 return;
4614         if (m->md.pvh_attrs & PVF_MOD)
4615                 pmap_clearbit(m, PVF_MOD);
4616 }
4617
4618
4619 /*
4620  *      pmap_is_referenced:
4621  *
4622  *      Return whether or not the specified physical page was referenced
4623  *      in any physical maps.
4624  */
4625 boolean_t
4626 pmap_is_referenced(vm_page_t m)
4627 {
4628
4629         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4630             ("pmap_is_referenced: page %p is not managed", m));
4631         return ((m->md.pvh_attrs & PVF_REF) != 0);
4632 }
4633
4634 /*
4635  *      pmap_clear_reference:
4636  *
4637  *      Clear the reference bit on the specified physical page.
4638  */
4639 void
4640 pmap_clear_reference(vm_page_t m)
4641 {
4642
4643         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4644             ("pmap_clear_reference: page %p is not managed", m));
4645         if (m->md.pvh_attrs & PVF_REF)
4646                 pmap_clearbit(m, PVF_REF);
4647 }
4648
4649
4650 /*
4651  * Clear the write and modified bits in each of the given page's mappings.
4652  */
4653 void
4654 pmap_remove_write(vm_page_t m)
4655 {
4656
4657         KASSERT((m->oflags & VPO_UNMANAGED) == 0,
4658             ("pmap_remove_write: page %p is not managed", m));
4659
4660         /*
4661          * If the page is not VPO_BUSY, then PGA_WRITEABLE cannot be set by
4662          * another thread while the object is locked.  Thus, if PGA_WRITEABLE
4663          * is clear, no page table entries need updating.
4664          */
4665         VM_OBJECT_LOCK_ASSERT(m->object, MA_OWNED);
4666         if ((m->oflags & VPO_BUSY) != 0 ||
4667             (m->aflags & PGA_WRITEABLE) != 0)
4668                 pmap_clearbit(m, PVF_WRITE);
4669 }
4670
4671
4672 /*
4673  * perform the pmap work for mincore
4674  */
4675 int
4676 pmap_mincore(pmap_t pmap, vm_offset_t addr, vm_paddr_t *locked_pa)
4677 {
4678         printf("pmap_mincore()\n");
4679         
4680         return (0);
4681 }
4682
4683
4684 void
4685 pmap_sync_icache(pmap_t pm, vm_offset_t va, vm_size_t sz)
4686 {
4687 }
4688
4689
4690 /*
4691  *      Increase the starting virtual address of the given mapping if a
4692  *      different alignment might result in more superpage mappings.
4693  */
4694 void
4695 pmap_align_superpage(vm_object_t object, vm_ooffset_t offset,
4696     vm_offset_t *addr, vm_size_t size)
4697 {
4698 }
4699
4700
4701 /*
4702  * Map a set of physical memory pages into the kernel virtual
4703  * address space. Return a pointer to where it is mapped. This
4704  * routine is intended to be used for mapping device memory,
4705  * NOT real memory.
4706  */
4707 void *
4708 pmap_mapdev(vm_offset_t pa, vm_size_t size)
4709 {
4710         vm_offset_t va, tmpva, offset;
4711         
4712         offset = pa & PAGE_MASK;
4713         size = roundup(size, PAGE_SIZE);
4714         
4715         GIANT_REQUIRED;
4716         
4717         va = kmem_alloc_nofault(kernel_map, size);
4718         if (!va)
4719                 panic("pmap_mapdev: Couldn't alloc kernel virtual memory");
4720         for (tmpva = va; size > 0;) {
4721                 pmap_kenter_internal(tmpva, pa, 0);
4722                 size -= PAGE_SIZE;
4723                 tmpva += PAGE_SIZE;
4724                 pa += PAGE_SIZE;
4725         }
4726         
4727         return ((void *)(va + offset));
4728 }
4729
4730 #define BOOTSTRAP_DEBUG
4731
4732 /*
4733  * pmap_map_section:
4734  *
4735  *      Create a single section mapping.
4736  */
4737 void
4738 pmap_map_section(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4739     int prot, int cache)
4740 {
4741         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4742         pd_entry_t fl;
4743
4744         KASSERT(((va | pa) & L1_S_OFFSET) == 0, ("ouin2"));
4745
4746         switch (cache) {
4747         case PTE_NOCACHE:
4748         default:
4749                 fl = 0;
4750                 break;
4751
4752         case PTE_CACHE:
4753                 fl = pte_l1_s_cache_mode;
4754                 break;
4755
4756         case PTE_PAGETABLE:
4757                 fl = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4758                 break;
4759         }
4760
4761         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4762             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl | L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4763         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4764
4765 }
4766
4767 /*
4768  * pmap_link_l2pt:
4769  *
4770  *      Link the L2 page table specified by l2pv.pv_pa into the L1
4771  *      page table at the slot for "va".
4772  */
4773 void
4774 pmap_link_l2pt(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, struct pv_addr *l2pv)
4775 {
4776         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt, proto;
4777         u_int slot = va >> L1_S_SHIFT;
4778
4779         proto = L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL) | L1_C_PROTO;
4780
4781 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4782         printf("pmap_link_l2pt: pa=0x%x va=0x%x\n", l2pv->pv_pa, l2pv->pv_va);
4783 #endif
4784
4785         pde[slot + 0] = proto | (l2pv->pv_pa + 0x000);
4786
4787         PTE_SYNC(&pde[slot]);
4788
4789         SLIST_INSERT_HEAD(&kernel_pt_list, l2pv, pv_list);
4790
4791         
4792 }
4793
4794 /*
4795  * pmap_map_entry
4796  *
4797  *      Create a single page mapping.
4798  */
4799 void
4800 pmap_map_entry(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa, int prot,
4801     int cache)
4802 {
4803         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4804         pt_entry_t fl;
4805         pt_entry_t *pte;
4806
4807         KASSERT(((va | pa) & PAGE_MASK) == 0, ("ouin"));
4808
4809         switch (cache) {
4810         case PTE_NOCACHE:
4811         default:
4812                 fl = 0;
4813                 break;
4814
4815         case PTE_CACHE:
4816                 fl = pte_l2_s_cache_mode;
4817                 break;
4818
4819         case PTE_PAGETABLE:
4820                 fl = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4821                 break;
4822         }
4823
4824         if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4825                 panic("pmap_map_entry: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4826
4827         pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4828
4829         if (pte == NULL)
4830                 panic("pmap_map_entry: can't find L2 table for VA 0x%08x", va);
4831
4832         pte[l2pte_index(va)] =
4833             L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | fl;
4834         PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4835 }
4836
4837 /*
4838  * pmap_map_chunk:
4839  *
4840  *      Map a chunk of memory using the most efficient mappings
4841  *      possible (section. large page, small page) into the
4842  *      provided L1 and L2 tables at the specified virtual address.
4843  */
4844 vm_size_t
4845 pmap_map_chunk(vm_offset_t l1pt, vm_offset_t va, vm_offset_t pa,
4846     vm_size_t size, int prot, int cache)
4847 {
4848         pd_entry_t *pde = (pd_entry_t *) l1pt;
4849         pt_entry_t *pte, f1, f2s, f2l;
4850         vm_size_t resid;
4851         int i;
4852
4853         resid = (size + (PAGE_SIZE - 1)) & ~(PAGE_SIZE - 1);
4854
4855         if (l1pt == 0)
4856                 panic("pmap_map_chunk: no L1 table provided");
4857
4858 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4859         printf("pmap_map_chunk: pa=0x%x va=0x%x size=0x%x resid=0x%x "
4860             "prot=0x%x cache=%d\n", pa, va, size, resid, prot, cache);
4861 #endif
4862
4863         switch (cache) {
4864         case PTE_NOCACHE:
4865         default:
4866                 f1 = 0;
4867                 f2l = 0;
4868                 f2s = 0;
4869                 break;
4870
4871         case PTE_CACHE:
4872                 f1 = pte_l1_s_cache_mode;
4873                 f2l = pte_l2_l_cache_mode;
4874                 f2s = pte_l2_s_cache_mode;
4875                 break;
4876
4877         case PTE_PAGETABLE:
4878                 f1 = pte_l1_s_cache_mode_pt;
4879                 f2l = pte_l2_l_cache_mode_pt;
4880                 f2s = pte_l2_s_cache_mode_pt;
4881                 break;
4882         }
4883
4884         size = resid;
4885
4886         while (resid > 0) {
4887                 /* See if we can use a section mapping. */
4888                 if (L1_S_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4889 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4890                         printf("S");
4891 #endif
4892                         pde[va >> L1_S_SHIFT] = L1_S_PROTO | pa |
4893                             L1_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f1 |
4894                             L1_S_DOM(PMAP_DOMAIN_KERNEL);
4895                         PTE_SYNC(&pde[va >> L1_S_SHIFT]);
4896                         va += L1_S_SIZE;
4897                         pa += L1_S_SIZE;
4898                         resid -= L1_S_SIZE;
4899                         continue;
4900                 }
4901
4902                 /*
4903                  * Ok, we're going to use an L2 table.  Make sure
4904                  * one is actually in the corresponding L1 slot
4905                  * for the current VA.
4906                  */
4907                 if ((pde[va >> L1_S_SHIFT] & L1_TYPE_MASK) != L1_TYPE_C)
4908                         panic("pmap_map_chunk: no L2 table for VA 0x%08x", va);
4909
4910                 pte = (pt_entry_t *) kernel_pt_lookup(
4911                     pde[L1_IDX(va)] & L1_C_ADDR_MASK);
4912                 if (pte == NULL)
4913                         panic("pmap_map_chunk: can't find L2 table for VA"
4914                             "0x%08x", va);
4915                 /* See if we can use a L2 large page mapping. */
4916                 if (L2_L_MAPPABLE_P(va, pa, resid)) {
4917 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4918                         printf("L");
4919 #endif
4920                         for (i = 0; i < 16; i++) {
4921                                 pte[l2pte_index(va) + i] =
4922                                     L2_L_PROTO | pa |
4923                                     L2_L_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2l;
4924                                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va) + i]);
4925                         }
4926                         va += L2_L_SIZE;
4927                         pa += L2_L_SIZE;
4928                         resid -= L2_L_SIZE;
4929                         continue;
4930                 }
4931
4932                 /* Use a small page mapping. */
4933 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4934                 printf("P");
4935 #endif
4936                 pte[l2pte_index(va)] =
4937                     L2_S_PROTO | pa | L2_S_PROT(PTE_KERNEL, prot) | f2s;
4938                 PTE_SYNC(&pte[l2pte_index(va)]);
4939                 va += PAGE_SIZE;
4940                 pa += PAGE_SIZE;
4941                 resid -= PAGE_SIZE;
4942         }
4943 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4944         printf("\n");
4945 #endif
4946         return (size);
4947
4948 }
4949
4950 /********************** Static device map routines ***************************/
4951
4952 static const struct pmap_devmap *pmap_devmap_table;
4953
4954 /*
4955  * Register the devmap table.  This is provided in case early console
4956  * initialization needs to register mappings created by bootstrap code
4957  * before pmap_devmap_bootstrap() is called.
4958  */
4959 void
4960 pmap_devmap_register(const struct pmap_devmap *table)
4961 {
4962
4963         pmap_devmap_table = table;
4964 }
4965
4966 /*
4967  * Map all of the static regions in the devmap table, and remember
4968  * the devmap table so other parts of the kernel can look up entries
4969  * later.
4970  */
4971 void
4972 pmap_devmap_bootstrap(vm_offset_t l1pt, const struct pmap_devmap *table)
4973 {
4974         int i;
4975
4976         pmap_devmap_table = table;
4977
4978         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
4979 #ifdef VERBOSE_INIT_ARM
4980                 printf("devmap: %08x -> %08x @ %08x\n",
4981                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4982                     pmap_devmap_table[i].pd_pa +
4983                         pmap_devmap_table[i].pd_size - 1,
4984                     pmap_devmap_table[i].pd_va);
4985 #endif
4986                 pmap_map_chunk(l1pt, pmap_devmap_table[i].pd_va,
4987                     pmap_devmap_table[i].pd_pa,
4988                     pmap_devmap_table[i].pd_size,
4989                     pmap_devmap_table[i].pd_prot,
4990                     pmap_devmap_table[i].pd_cache);
4991         }
4992 }
4993
4994 const struct pmap_devmap *
4995 pmap_devmap_find_pa(vm_paddr_t pa, vm_size_t size)
4996 {
4997         int i;
4998
4999         if (pmap_devmap_table == NULL)
5000                 return (NULL);
5001
5002         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
5003                 if (pa >= pmap_devmap_table[i].pd_pa &&
5004                     pa + size <= pmap_devmap_table[i].pd_pa +
5005                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
5006                         return (&pmap_devmap_table[i]);
5007         }
5008
5009         return (NULL);
5010 }
5011
5012 const struct pmap_devmap *
5013 pmap_devmap_find_va(vm_offset_t va, vm_size_t size)
5014 {
5015         int i;
5016
5017         if (pmap_devmap_table == NULL)
5018                 return (NULL);
5019
5020         for (i = 0; pmap_devmap_table[i].pd_size != 0; i++) {
5021                 if (va >= pmap_devmap_table[i].pd_va &&
5022                     va + size <= pmap_devmap_table[i].pd_va +
5023                                  pmap_devmap_table[i].pd_size)
5024                         return (&pmap_devmap_table[i]);
5025         }
5026
5027         return (NULL);
5028 }
5029
5030 void
5031 pmap_page_set_memattr(vm_page_t m, vm_memattr_t ma)
5032 {
5033         /* 
5034          * Remember the memattr in a field that gets used to set the appropriate
5035          * bits in the PTEs as mappings are established.
5036          */
5037         m->md.pv_memattr = ma;
5038
5039         /*
5040          * It appears that this function can only be called before any mappings
5041          * for the page are established on ARM.  If this ever changes, this code
5042          * will need to walk the pv_list and make each of the existing mappings
5043          * uncacheable, being careful to sync caches and PTEs (and maybe
5044          * invalidate TLB?) for any current mapping it modifies.
5045          */
5046         if (m->md.pv_kva != 0 || TAILQ_FIRST(&m->md.pv_list) != NULL)
5047                 panic("Can't change memattr on page with existing mappings");
5048 }
5049
5050